تطور تكنولوجيا التشفير المتماثل وآفاق تطبيقها

التشفير المتماثل ( FHE ) هو شكل متقدم من التشفير، يسمح بإجراء الحسابات على البيانات المشفرة دون فك تشفيرها. يمكن تتبع هذا المفهوم التكنولوجي إلى السبعينيات من القرن العشرين، لكنه حقق تقدمًا كبيرًا فقط في عام 2009. السمة الأساسية لـ FHE هي المتماثلية، أي أن إجراء عمليات الجمع أو الضرب على النص المشفر يعادل إجراء نفس العمليات على النص العادي.

بالمقارنة مع بعض التشفير المتماثل ونوع معين من التشفير المتماثل، يدعم FHE عددًا غير محدود من العمليات الجمع والضرب، مما يسمح له بإجراء أي حسابات على البيانات المشفرة. هذه الميزة تجعل FHE قادرًا على حماية خصوصية البيانات بينما لا يزال بإمكانه إجراء المعالجة والتحليل الضروريين للبيانات.

لدى FHE القدرة على حل مشكلات حماية الخصوصية وقابلية التوسع في مجال blockchain. يمكنه تحويل blockchain الشفاف إلى شكل مشفر جزئيًا مع الاحتفاظ بوظائف التحكم في العقود الذكية. وهذا يوفر إمكانيات جديدة لتطبيقات مثل المدفوعات المشفرة والمقامرة عبر الإنترنت، وهو أكثر توافقًا مع اللوائح مقارنةً بحلول الخصوصية الأخرى.

يمكن أن يحسن FHE أيضًا تجربة المستخدم في المشاريع الحالية للخصوصية، مثل حل مشكلات تأخير مزامنة الرصيد من خلال استرجاع الرسائل السرية (OMR). على الرغم من أن FHE نفسه لا يحل مباشرةً مشكلات قابلية التوسع في blockchain، إلا أن الجمع بينه وبين تقنية الإثباتات الصفرية قد يوفر أفكارًا جديدة لهذا الغرض.

حاليًا، تخلف تقدم FHE حوالي 3-4 سنوات عن تقنية الإثباتات الصفرية، لكنه يتقدم بسرعة. بدأت المشاريع من الجيل الأول من FHE في الاختبار، ومن المتوقع أن يتم إطلاق الشبكة الرئيسية في وقت لاحق من هذا العام. على الرغم من أن العبء الحسابي لا يزال أعلى من الإثباتات الصفرية، إلا أنه مع تقدم التكنولوجيا، يُتوقع أن تحقق FHE تطبيقًا واسع النطاق.

تتضمن التحديات الرئيسية التي تواجه التشفير المتماثل كفاءة الحساب وإدارة المفاتيح. يتم التخفيف من كثافة حساب العمليات الذاتية من خلال تحسينات خوارزمية وتحسينات هندسية. في مجال إدارة المفاتيح، لا تزال الحلول مثل إدارة المفاتيح المتدرجة بحاجة إلى مزيد من التطوير للتغلب على مشكلة نقطة الفشل الفردية.

تعمل العديد من الشركات الناشئة بنشاط على تطوير تقنيات وتطبيقات متعلقة بالتشفير المتماثل. تركز هذه الشركات على اتجاهات مختلفة، مثل تسريع الأجهزة، أدوات التشفير مفتوحة المصدر، ومنصات تطوير التطبيقات الخاصة بالخصوصية. كما أن رأس المال الاستثماري يظهر اهتمامًا كبيرًا بمجال التشفير المتماثل، حيث يوفر دعمًا ماليًا للمشاريع ذات الصلة.

تختلف بيئة تنظيم FHE حسب المنطقة. على الرغم من أن خصوصية البيانات تحظى بدعم واسع، إلا أن خصوصية المالية لا تزال محل جدل. لدى FHE القدرة على حماية ملكية البيانات الشخصية مع الاحتفاظ بالفوائد الاجتماعية مثل الإعلانات المستهدفة.

من المتوقع أن ينتقل التشفير المتماثل (FHE) من البحث النظري إلى التطبيقات العملية تدريجياً خلال السنوات 3-5 المقبلة. مع التقدم المستمر في النظرية والبرمجيات والأجهزة والخوارزميات، ستصبح تقنية التشفير المتماثل (FHE) أكثر عملية، ومن المتوقع أن تدفع ظهور تطبيقات مبتكرة متنوعة في نظام التشفير.