التشفير المتماثل بالكامل(FHE) هو تقنية تشفير خاصة، تسمح بإجراء عمليات حسابية مباشرة على النص المشفر دون فك تشفيره، وبالتالي حماية خصوصية البيانات. على عكس التشفير الثابت التقليدي والتشفير أثناء النقل، يمكن لـ FHE تنفيذ مهام حسابية معقدة على النص المشفر.
تطبيق نموذجي لـ FHE هو نظام التصويت عبر الإنترنت. في هذا السيناريو، يمكن للناخبين تشفير نتائج تصويتهم وتقديمها، ثم يقوم طرف وسيط بإحصاء جميع بطاقات الاقتراع المشفرة، وأخيراً يتم الإعلان عن النتائج النهائية فقط. تظل بيانات التصويت مشفرة طوال العملية، مما يحمي الخصوصية الشخصية بشكل فعال.
عادةً ما يتضمن نظام FHE الأنواع التالية من المفاتيح:
مفتاح فك التشفير: المفتاح الرئيسي للنظام، يحتفظ به فقط المالك، ويستخدم لفك تشفير النص المشفر.
مفتاح التشفير: يستخدم لتحويل النص العادي إلى نص مشفر، ويمكن نشره في وضع المفتاح العام.
حساب المفتاح: يستخدم لإجراء العمليات المتماثلة على النص المشفر، يمكن أن يكون علنيًا ولكن لا يمكن استخدامه لكسر النص المشفر.
هناك عدة أنماط شائعة لتطبيق التشفير المتماثل بالكامل:
نموذج الاستعانة بمصادر خارجية: تحويل مهام الحساب إلى مزودي خدمات السحابة، لحماية خصوصية البيانات.
نموذج الحوسبة بين الطرفين: يساهم كلا الطرفين ببيانات خاصة لإجراء حساب مشترك.
نمط التجميع: تجميع بيانات متعددة الأطراف للتحليل، مثل التعلم الفيدرالي.
نمط العميل-الخادم: يقدم الخادم حساب نماذج الذكاء الاصطناعي الخاصة للعديد من العملاء.
تعتمد أمان FHE على خوارزميات التشفير، ولا تعتمد على الأجهزة. ومع ذلك، لا يزال عبء حساب FHE كبيرًا حاليًا، ويتطلب أجهزة متخصصة لتحسين الكفاءة. من المتوقع أن تلعب FHE دورًا مهمًا في مجالات الحوسبة الخاصة، والحوسبة متعددة الأطراف الآمنة في المستقبل.
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
التشفير المتماثل بالكامل FHE: تحليل مستقبل الحسابات النص المشفر و سيناريوهات التطبيق
مقدمة عن التشفير المتماثل بالكامل ومجالات التطبيق
التشفير المتماثل بالكامل(FHE) هو تقنية تشفير خاصة، تسمح بإجراء عمليات حسابية مباشرة على النص المشفر دون فك تشفيره، وبالتالي حماية خصوصية البيانات. على عكس التشفير الثابت التقليدي والتشفير أثناء النقل، يمكن لـ FHE تنفيذ مهام حسابية معقدة على النص المشفر.
تطبيق نموذجي لـ FHE هو نظام التصويت عبر الإنترنت. في هذا السيناريو، يمكن للناخبين تشفير نتائج تصويتهم وتقديمها، ثم يقوم طرف وسيط بإحصاء جميع بطاقات الاقتراع المشفرة، وأخيراً يتم الإعلان عن النتائج النهائية فقط. تظل بيانات التصويت مشفرة طوال العملية، مما يحمي الخصوصية الشخصية بشكل فعال.
عادةً ما يتضمن نظام FHE الأنواع التالية من المفاتيح:
مفتاح فك التشفير: المفتاح الرئيسي للنظام، يحتفظ به فقط المالك، ويستخدم لفك تشفير النص المشفر.
مفتاح التشفير: يستخدم لتحويل النص العادي إلى نص مشفر، ويمكن نشره في وضع المفتاح العام.
حساب المفتاح: يستخدم لإجراء العمليات المتماثلة على النص المشفر، يمكن أن يكون علنيًا ولكن لا يمكن استخدامه لكسر النص المشفر.
هناك عدة أنماط شائعة لتطبيق التشفير المتماثل بالكامل:
تعتمد أمان FHE على خوارزميات التشفير، ولا تعتمد على الأجهزة. ومع ذلك، لا يزال عبء حساب FHE كبيرًا حاليًا، ويتطلب أجهزة متخصصة لتحسين الكفاءة. من المتوقع أن تلعب FHE دورًا مهمًا في مجالات الحوسبة الخاصة، والحوسبة متعددة الأطراف الآمنة في المستقبل.