التشفير المتماثل بالكامل: البلوكتشين الخصوصية والأمان في الواجهة الجديدة

التشفير المتماثل بالكامل (FHE) هو تقنية تشفير متقدمة تسمح بإجراء العمليات الحسابية على البيانات المشفرة دون الحاجة إلى فك تشفيرها. تم تقديم هذا المفهوم لأول مرة في السبعينيات، ولكن حتى الأبحاث الرائدة لـ Craig Gentry في عام 2009 جعلته ممكنًا. تشمل الخصائص الأساسية لـ FHE التماثل، إدارة الضوضاء ودعم العمليات غير المحدودة.

بالمقارنة مع بعض التشفير المتماثل والتشفير المتماثل، تدعم FHE عمليات الجمع والضرب غير المحدودة، مما يمكّنها من إجراء حسابات عشوائية على البيانات المشفرة. هذه الميزة تجعل FHE تتمتع بإمكانات هائلة في حماية الخصوصية وأمان البيانات.

في مجال البلوكتشين، من المتوقع أن يصبح FHE التقنية الرئيسية لحل مشكلات القابلية للتوسع وحماية الخصوصية. يمكنه تحويل البلوكتشين الشفاف إلى شكل مشفر جزئيًا، مع الاحتفاظ بقدرة التحكم في العقود الذكية. بعض المشاريع تعمل على تطوير آلة افتراضية FHE، مما يسمح للمبرمجين بكتابة كود يشغل بدائل FHE باستخدام Solidity.

يمكن أن يحسن التشفير المتماثل بالكامل أيضًا من قابلية استخدام مشاريع الخصوصية، مثل حل مشكلات مزامنة عميل المحفظة من خلال استرجاع الرسائل الخاصة (OMR). على الرغم من أن التشفير المتماثل بالكامل لا يحل مباشرةً مشكلة قابلية توسيع البلوكتشين، إلا أنه قد يوفر حلولاً لبعض تحديات قابلية التوسع عند دمجه مع إثباتات المعرفة الصفرية (ZKP).

FHE و ZKP هما تقنيتان مكملتان، كل منهما تخدم أغراضًا مختلفة. توفر ZKP حسابات يمكن التحقق منها وخصائص عدم المعرفة، بينما يسمح FHE بإجراء حسابات على بيانات مشفرة دون الكشف عن البيانات نفسها. على الرغم من أن دمج الاثنين قد يزيد من تعقيد الحساب، إلا أنه قد يكون ضروريًا في حالات استخدام معينة.

حالياً، يتأخر تطور التشفير المتماثل بالكامل عن إثبات المعرفة الصفرية بحوالي ثلاث إلى أربع سنوات، لكنه يتقدم بسرعة. بدأت المشاريع من الجيل الأول للتشفير المتماثل بالكامل في الاختبار، ومن المتوقع أن يتم إطلاق الشبكة الرئيسية في وقت لاحق من هذا العام. على الرغم من أن تكاليف الحساب لا تزال أعلى من إثبات المعرفة الصفرية، إلا أن هناك إمكانيات كبيرة لتبني التشفير المتماثل بالكامل على نطاق واسع.

تتمثل التحديات الرئيسية التي تواجه التشفير المتماثل بالكامل في كفاءة الحساب وإدارة المفاتيح. يتم تحسين الكثافة الحاسوبية لعمليات التمهيد من خلال تحسينات خوارزمية وتحسينات هندسية. في مجال إدارة المفاتيح، تستكشف بعض المشاريع استخدام إدارة المفاتيح القائمة على العتبة للتغلب على مشكلة نقطة الفشل الواحدة.

يوجد في السوق العديد من الشركات والمشاريع النشطة في مجال التشفير المتماثل بالكامل، بما في ذلك Arcium، Cysic، Zama، Sunscreen، Octra، Fhenix، Mind Network وInco وغيرها. تغطي هذه المشاريع مجموعة واسعة من التطبيقات، من تسريع الأجهزة إلى البلوكتشين لحماية الخصوصية.

يتحول تطوير FHE من البحث النظري إلى التطبيقات العملية. من المتوقع أنه في السنوات الثلاث إلى الخمس القادمة، سيحقق FHE تقدمًا كبيرًا في النظرية والبرمجيات والأجهزة والخوارزميات، مما يجعله أكثر قابلية للتطبيق في الاستخدام العملي.

مع نضوج التكنولوجيا واهتمام رأس المال المخاطر المستمر، من المتوقع أن تلعب التشفير المتماثل بالكامل دورًا هامًا في معالجة مشاكل قابلية توسيع البلوكتشين وحماية الخصوصية، مما يعزز الابتكار والتنمية في النظام البيئي للتشفير.