التشفير المتماثل بالكامل FHE: حماية خصوصية البيانات في عصر الذكاء الاصطناعي
تراجع سوق التشفير مؤخرًا، مما منحنا المزيد من الوقت للتركيز على تطور بعض التقنيات الناشئة. من بين هذه التقنيات، يعتبر التشفير المتماثل بالكامل (Fully Homomorphic Encryption، اختصارًا FHE) تقنية تتجه نحو النضج، مما يجعلها تستحق مناقشة متعمقة. في مايو من هذا العام، نشر مؤسس الإيثيريوم فيتاليك بوتيرين مقالًا خاصًا حول FHE، مما أثار اهتمامًا واسعًا.
لفهم هذا المفهوم المعقد FHE ، نحتاج أولاً إلى فهم ما هو "التشفير" و "المتماثل" ، ولماذا نحتاج إلى "الكامل".
التشفير الأساسي المفاهيم
أبسط طرق التشفير التي يعرفها الجميع. على سبيل المثال، إذا أرادت أليس إرسال رقم سري لبوب "1314 520"، لكنها لا تريد أن يعرف الطرف الثالث C المحتوى. يمكنها استخدام طريقة تشفير بسيطة: ضرب كل رقم في 2. وبالتالي، تصبح المعلومات المرسلة "2628 1040". عندما يستلم بوب الرسالة، كل ما عليه هو قسمة كل رقم على 2، ليتمكن من الحصول على المعلومات الأصلية. هذه هي طريقة تشفير متماثل أساسية.
التشفير المتماثل المتقدم
الآن، دعونا نفترض أن أليس تبلغ من العمر 7 سنوات فقط وتعرف كيفية إجراء العمليات الأساسية فقط وهي الضرب في 2 والقسمة على 2. تحتاج إلى حساب فاتورة الكهرباء في المنزل لمدة 12 شهرًا، حيث تبلغ 400 يوان في الشهر، ولكن هذا يتجاوز قدرتها على الحساب. في الوقت نفسه، لا تريد أن يعرف الآخرون المبلغ الدقيق لفاتورة الكهرباء.
في هذه الحالة، يكون التشفير المتماثل مفيدًا. يمكن لأليس أن تضرب 400 في 2 لتحصل على 800، و12 في 2 لتحصل على 24، ثم تطلب من C حساب نتيجة 800 في 24. بعد أن يحسب C النتيجة 19200، يخبر أليس، ثم تقسم أليس النتيجة على 4، فتصل إلى المبلغ الإجمالي الصحيح لفاتورة الكهرباء وهو 4800 يوان.
تظهر هذه العملية جوهر التشفير المتماثل: إجراء الحسابات في حالة التشفير، والنتائج المستخرجة بعد فك التشفير تكون متطابقة مع النتائج الناتجة عن حساب البيانات الأصلية مباشرة.
التشفير المتماثل بالكامل الضرورة
ومع ذلك، لا تزال الطرق المذكورة أعلاه تحتوي على ثغرات. إذا كان C ذكياً بما فيه الكفاية، فقد يتمكن من استعادة البيانات الأصلية من خلال العكس أو طريقة القوة الغاشمة. وهذا يتطلب أساليب تشفير أكثر تعقيداً، أي التشفير المتماثل بالكامل.
التشفير المتماثل بالكامل يسمح بإجراء عمليات الجمع والضرب على البيانات المشفرة عددًا غير محدود من المرات، وليس فقط لعدد أو نوع محدد من العمليات. وهذا يزيد بشكل كبير من صعوبة كسر التشفير، في حين يوسع نطاق المشاكل التي يمكن معالجتها.
في عام 2009، قدم جينتري وآخرون فكرة جديدة حققت لأول مرة التشفير المتماثل بالكامل، وهو ما يُعتبر إنجازًا كبيرًا في مجال التشفير.
تطبيق التشفير المتماثل بالكامل في عصر الذكاء الاصطناعي
تكنولوجيا التشفير المتماثل بالكامل لديها آفاق تطبيق واسعة في مجال الذكاء الاصطناعي. حاليًا، يتطلب تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي بيانات ضخمة، لكن العديد من هذه البيانات تحمل حساسية عالية. تتيح تقنية FHE معالجة البيانات المشفرة مع حماية خصوصية البيانات.
على وجه التحديد، يمكن للمستخدمين:
قم بتشفير البيانات الحساسة باستخدام طريقة التشفير المتماثل بالكامل
تقديم البيانات المشفرة لـ AI لإجراء الحسابات
AI يعيد نتائج التشفير
يقوم المستخدم بفك تشفير النتائج في بيئة آمنة محلية
تضمن هذه الطريقة أمان خصوصية البيانات وتستفيد بشكل كامل من القوة الحسابية الكبيرة للذكاء الاصطناعي.
مشاريع FHE واتجاهات التطبيق
في الوقت الحالي، هناك العديد من المشاريع التي تكرس جهودها لتطوير وتطبيق تقنية التشفير المتماثل بالكامل، مثل زاما، شبكة مايند، فينيكس، وسن سكرين وغيرها. تتميز هذه المشاريع كل منها، وتستكشف إمكانيات تطبيق التشفير المتماثل بالكامل في سيناريوهات مختلفة.
كمثال على مشروع FHE معين، فإنه يقدم سيناريو تطبيق مثير للاهتمام: التعرف على الوجه. من خلال تقنية FHE، يمكن تحقيق التحقق مما إذا كان الشخص حقيقيًا دون الوصول إلى بيانات الوجه الأصلية. هذه الطريقة تحمي خصوصية المستخدم وتلبي احتياجات التحقق من الهوية.
تحديات التشفير المتماثل بالكامل وحلولها
على الرغم من أن تقنية التشفير المتماثل بالكامل لها آفاق واسعة، إلا أنها لا تزال تواجه طلباً كبيراً على الموارد الحاسوبية في التطبيقات العملية. لحل هذه المشكلة، تعمل بعض المشاريع على بناء شبكات حوسبة متخصصة ومرافق داعمة.
على سبيل المثال، قدم مشروع ما هيكل شبكة مختلطة يجمع بين PoW (إثبات العمل) و PoS (إثبات الحصة)، وأطلق أجهزة تعدين مخصصة وأصول NFT. تحاول هذه التصميمات المبتكرة توفير قوة الحوسبة اللازمة مع تجنب بعض المخاطر القانونية.
معنى FHE للذكاء الاصطناعي وحماية الخصوصية
إذا كانت تقنية التشفير المتماثل بالكامل قادرة على الاستخدام الواسع في مجال الذكاء الاصطناعي، فسيكون لذلك تأثير كبير في تخفيف الضغط الحالي على أمان البيانات وحماية الخصوصية التي تواجه تطور الذكاء الاصطناعي. من الأمن القومي إلى الخصوصية الشخصية، يمكن أن يصبح التشفير المتماثل بالكامل وسيلة حماية حاسمة.
في عالم يتزايد رقميًا، توجد مشاكل خصوصية البيانات في كل جانب من جوانب الحياة اليومية، من النزاعات الدولية إلى الحياة اليومية. مع التطور السريع لتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي، قد تصبح تقنية التشفير المتماثل بالكامل آخر خط دفاع لحماية خصوصية الإنسان.
قد تحتوي هذه الصفحة على محتوى من جهات خارجية، يتم تقديمه لأغراض إعلامية فقط (وليس كإقرارات/ضمانات)، ولا ينبغي اعتباره موافقة على آرائه من قبل Gate، ولا بمثابة نصيحة مالية أو مهنية. انظر إلى إخلاء المسؤولية للحصول على التفاصيل.
التشفير المتماثل بالكامل FHE: أداة حماية خصوصية البيانات في عصر الذكاء الاصطناعي
التشفير المتماثل بالكامل FHE: حماية خصوصية البيانات في عصر الذكاء الاصطناعي
تراجع سوق التشفير مؤخرًا، مما منحنا المزيد من الوقت للتركيز على تطور بعض التقنيات الناشئة. من بين هذه التقنيات، يعتبر التشفير المتماثل بالكامل (Fully Homomorphic Encryption، اختصارًا FHE) تقنية تتجه نحو النضج، مما يجعلها تستحق مناقشة متعمقة. في مايو من هذا العام، نشر مؤسس الإيثيريوم فيتاليك بوتيرين مقالًا خاصًا حول FHE، مما أثار اهتمامًا واسعًا.
لفهم هذا المفهوم المعقد FHE ، نحتاج أولاً إلى فهم ما هو "التشفير" و "المتماثل" ، ولماذا نحتاج إلى "الكامل".
التشفير الأساسي المفاهيم
أبسط طرق التشفير التي يعرفها الجميع. على سبيل المثال، إذا أرادت أليس إرسال رقم سري لبوب "1314 520"، لكنها لا تريد أن يعرف الطرف الثالث C المحتوى. يمكنها استخدام طريقة تشفير بسيطة: ضرب كل رقم في 2. وبالتالي، تصبح المعلومات المرسلة "2628 1040". عندما يستلم بوب الرسالة، كل ما عليه هو قسمة كل رقم على 2، ليتمكن من الحصول على المعلومات الأصلية. هذه هي طريقة تشفير متماثل أساسية.
التشفير المتماثل المتقدم
الآن، دعونا نفترض أن أليس تبلغ من العمر 7 سنوات فقط وتعرف كيفية إجراء العمليات الأساسية فقط وهي الضرب في 2 والقسمة على 2. تحتاج إلى حساب فاتورة الكهرباء في المنزل لمدة 12 شهرًا، حيث تبلغ 400 يوان في الشهر، ولكن هذا يتجاوز قدرتها على الحساب. في الوقت نفسه، لا تريد أن يعرف الآخرون المبلغ الدقيق لفاتورة الكهرباء.
في هذه الحالة، يكون التشفير المتماثل مفيدًا. يمكن لأليس أن تضرب 400 في 2 لتحصل على 800، و12 في 2 لتحصل على 24، ثم تطلب من C حساب نتيجة 800 في 24. بعد أن يحسب C النتيجة 19200، يخبر أليس، ثم تقسم أليس النتيجة على 4، فتصل إلى المبلغ الإجمالي الصحيح لفاتورة الكهرباء وهو 4800 يوان.
تظهر هذه العملية جوهر التشفير المتماثل: إجراء الحسابات في حالة التشفير، والنتائج المستخرجة بعد فك التشفير تكون متطابقة مع النتائج الناتجة عن حساب البيانات الأصلية مباشرة.
التشفير المتماثل بالكامل الضرورة
ومع ذلك، لا تزال الطرق المذكورة أعلاه تحتوي على ثغرات. إذا كان C ذكياً بما فيه الكفاية، فقد يتمكن من استعادة البيانات الأصلية من خلال العكس أو طريقة القوة الغاشمة. وهذا يتطلب أساليب تشفير أكثر تعقيداً، أي التشفير المتماثل بالكامل.
التشفير المتماثل بالكامل يسمح بإجراء عمليات الجمع والضرب على البيانات المشفرة عددًا غير محدود من المرات، وليس فقط لعدد أو نوع محدد من العمليات. وهذا يزيد بشكل كبير من صعوبة كسر التشفير، في حين يوسع نطاق المشاكل التي يمكن معالجتها.
في عام 2009، قدم جينتري وآخرون فكرة جديدة حققت لأول مرة التشفير المتماثل بالكامل، وهو ما يُعتبر إنجازًا كبيرًا في مجال التشفير.
تطبيق التشفير المتماثل بالكامل في عصر الذكاء الاصطناعي
تكنولوجيا التشفير المتماثل بالكامل لديها آفاق تطبيق واسعة في مجال الذكاء الاصطناعي. حاليًا، يتطلب تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي بيانات ضخمة، لكن العديد من هذه البيانات تحمل حساسية عالية. تتيح تقنية FHE معالجة البيانات المشفرة مع حماية خصوصية البيانات.
على وجه التحديد، يمكن للمستخدمين:
تضمن هذه الطريقة أمان خصوصية البيانات وتستفيد بشكل كامل من القوة الحسابية الكبيرة للذكاء الاصطناعي.
مشاريع FHE واتجاهات التطبيق
في الوقت الحالي، هناك العديد من المشاريع التي تكرس جهودها لتطوير وتطبيق تقنية التشفير المتماثل بالكامل، مثل زاما، شبكة مايند، فينيكس، وسن سكرين وغيرها. تتميز هذه المشاريع كل منها، وتستكشف إمكانيات تطبيق التشفير المتماثل بالكامل في سيناريوهات مختلفة.
كمثال على مشروع FHE معين، فإنه يقدم سيناريو تطبيق مثير للاهتمام: التعرف على الوجه. من خلال تقنية FHE، يمكن تحقيق التحقق مما إذا كان الشخص حقيقيًا دون الوصول إلى بيانات الوجه الأصلية. هذه الطريقة تحمي خصوصية المستخدم وتلبي احتياجات التحقق من الهوية.
تحديات التشفير المتماثل بالكامل وحلولها
على الرغم من أن تقنية التشفير المتماثل بالكامل لها آفاق واسعة، إلا أنها لا تزال تواجه طلباً كبيراً على الموارد الحاسوبية في التطبيقات العملية. لحل هذه المشكلة، تعمل بعض المشاريع على بناء شبكات حوسبة متخصصة ومرافق داعمة.
على سبيل المثال، قدم مشروع ما هيكل شبكة مختلطة يجمع بين PoW (إثبات العمل) و PoS (إثبات الحصة)، وأطلق أجهزة تعدين مخصصة وأصول NFT. تحاول هذه التصميمات المبتكرة توفير قوة الحوسبة اللازمة مع تجنب بعض المخاطر القانونية.
معنى FHE للذكاء الاصطناعي وحماية الخصوصية
إذا كانت تقنية التشفير المتماثل بالكامل قادرة على الاستخدام الواسع في مجال الذكاء الاصطناعي، فسيكون لذلك تأثير كبير في تخفيف الضغط الحالي على أمان البيانات وحماية الخصوصية التي تواجه تطور الذكاء الاصطناعي. من الأمن القومي إلى الخصوصية الشخصية، يمكن أن يصبح التشفير المتماثل بالكامل وسيلة حماية حاسمة.
في عالم يتزايد رقميًا، توجد مشاكل خصوصية البيانات في كل جانب من جوانب الحياة اليومية، من النزاعات الدولية إلى الحياة اليومية. مع التطور السريع لتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي، قد تصبح تقنية التشفير المتماثل بالكامل آخر خط دفاع لحماية خصوصية الإنسان.