التشفير عادة ما ينقسم إلى نوعين: التشفير الثابت والتشفير أثناء النقل. يقوم التشفير الثابت بتشفير البيانات ثم تخزينها في الأجهزة أو الخوادم السحابية، حيث يمكن فقط للأشخاص المصرح لهم رؤية المحتوى المفكوك. التشفير أثناء النقل يضمن أن البيانات المرسلة عبر الإنترنت يمكن أن تُفسر فقط من قبل المستلم المحدد. كلا النوعين من التشفير يعتمد على خوارزميات التشفير، ويضمنان من خلال التشفير المعتمد سلامة البيانات وسرّيتها.
ومع ذلك، تتطلب بعض سيناريوهات التعاون متعدد الأطراف معالجة معقدة للنصوص المشفرة، وهذا ينتمي إلى نطاق تقنيات حماية الخصوصية، حيث يُعتبر التشفير المتماثل بالكامل ( FHE ) أحد الحلول الهامة. على سبيل المثال، في التصويت عبر الإنترنت، يقوم الناخبون بتقديم نتائج تصويتهم المشفرة إلى الجهة المسؤولة عن الإحصاء، والتي تحتاج إلى حساب النتائج النهائية دون فك التشفير. من الصعب على الحلول التقليدية للتشفير إتمام هذا الحساب المعقد مع الحفاظ على الخصوصية.
لحل هذه المشكلات، تم تطوير التشفير المتماثل بالكامل. يسمح FHE بإجراء عمليات حسابية على النصوص المشفرة مباشرة دون فك تشفيرها، للحصول على نتائج مشفرة من ناتج الدالة، وبالتالي حماية الخصوصية. في FHE، التركيب الرياضي للدالة مفتوح للجميع، ويمكن تنفيذ العملية بالكامل في السحابة دون تسريب الخصوصية. المدخلات والمخرجات هي جميعها نصوص مشفرة، ويحتاج فك التشفير إلى مفتاح.
FHE هو نظام تشفير مضغوط، حيث يعتمد حجم النص المشفر الناتج وعبء فك التشفير فقط على النص الأصلي الواضح، ولا يعتمد على عملية الحساب المحددة. هذا يختلف عن أنظمة التشفير غير المضغوطة التي تربط ببساطة المدخلات ومصدر الوظيفة.
في التطبيقات العملية، يُعتبر FHE غالبًا بديلاً لبيئات التنفيذ الآمنة مثل TEE. تستند أمان FHE إلى خوارزميات التشفير، ولا تعتمد على الأجهزة، وبالتالي لا تتأثر بهجمات القنوات الجانبية أو هجمات خوادم السحابة. في السيناريوهات التي تتطلب تفويض حساب البيانات الحساسة، يُعتبر FHE أكثر أمانًا وموثوقية من الآلات الافتراضية السحابية أو TEE.
عادةً ما يتضمن نظام FHE عدة مجموعات من المفاتيح:
مفتاح فك التشفير: المفتاح الرئيسي، يستخدم لفك تشفير نصوص FHE المشفرة، وعادة ما يتم إنشاؤه محليًا من قبل المستخدم ولا يتم مشاركته.
مفتاح التشفير: يستخدم لتحويل النص العادي إلى نص مشفر، وعادة ما يكون علنياً في وضع المفتاح العام.
حساب المفتاح: يستخدم لإجراء عمليات التشفير المتماثل على النص المشفر، يمكن نشره علنًا، ولكن يمكن استخدامه فقط في الحسابات المتماثلة وليس لكسر النص المشفر.
المفتاح الخاص بفك التشفير هو الأكثر حساسية، ويجب على الحامل التأكد من أن سلسلة العمليات المتماثلة بأكملها فعالة وأن النص المشفر النهائي آمن. يمكن التحقق من عملية التشفير المتماثل بشكل علني لمنع السلوكيات الخبيثة.
FHE لديها عدة أوضاع تطبيق:
نموذج الاستعانة بمصادر خارجية: يتم الاستعانة بمصادر خارجية لمهام الحوسبة لمقدمي خدمات السحابة، ويتناسب مع سيناريوهات مثل الاسترجاع الخاص للمعلومات.
نمط الحساب بين طرفين: يساهم كل طرف ببياناته الخاصة لإجراء حساب مشترك، مثل "مشكلة المليونير".
نمط التجميع: جمع بيانات متعددة الأطراف لإجراء الحسابات، مناسب للتعلم الفيدرالي، التصويت عبر الإنترنت، وغيرها.
نمط العميل-الخادم: يقدم الخادم خدمات حساب FHE لعدة عملاء مستقلين، مثل حسابات نماذج الذكاء الاصطناعي الخاصة.
لضمان فعالية نتائج الحساب، عادةً ما يستخدم FHE طرقًا مثل إدخال التكرار والتوقيع الرقمي. لمنع تسرب المتغيرات الوسيطة، يمكن تقييد وصول حاملي مفتاح فك التشفير إلى النصوص المشفرة الوسيطة، أو استخدام مشاركة السر لتوزيع مفتاح فك التشفير.
FHE هو أكثر أنواع التشفير المتماثل مرونة، ويمكنه دعم مهام حسابية ذات تعقيد عشوائي. ولكن تواجه FHE أيضًا مشكلة تقنية تتعلق بتراكم الضوضاء، ويتطلب ذلك التحكم في مستويات الضوضاء من خلال عمليات باهظة الثمن. من المتوقع أن تلعب تقنية FHE دورًا مهمًا في المزيد من سيناريوهات حساب الخصوصية في المستقبل.
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.
تسجيلات الإعجاب 9
أعجبني
9
5
مشاركة
تعليق
0/400
ZKProofEnthusiast
· 07-19 22:24
عقدة التحقق في مجال zk بتركيز كاسيمير
شاهد النسخة الأصليةرد0
TxFailed
· 07-19 16:48
تنبيه حالة حافة كلاسيكية... قد ينقذنا FHE من كابوس آخر مثل Celsius بصراحة
شاهد النسخة الأصليةرد0
LightningPacketLoss
· 07-19 16:37
فهمت فهمت، FHE هذا الشيء ليس سوى كيس لم يتم فتحه، لذا نعرف ما بداخله
شاهد النسخة الأصليةرد0
TrustlessMaximalist
· 07-19 16:36
التشفير هذه المسألة جعلتني أنفصل مباشرة
شاهد النسخة الأصليةرد0
CryptoGoldmine
· 07-19 16:32
تقنية + خصوصية يبدو أن عالم العملات الرقمية سيصل إلى مستوى جديد من أمان البيانات ROI لديه فرصة
التشفير المتماثل بالكامل FHE: تقنية حساب النص المشفر لحماية الخصوصية
التشفير المتماثل بالكامل: المبادئ وسيناريوهات التطبيق
التشفير عادة ما ينقسم إلى نوعين: التشفير الثابت والتشفير أثناء النقل. يقوم التشفير الثابت بتشفير البيانات ثم تخزينها في الأجهزة أو الخوادم السحابية، حيث يمكن فقط للأشخاص المصرح لهم رؤية المحتوى المفكوك. التشفير أثناء النقل يضمن أن البيانات المرسلة عبر الإنترنت يمكن أن تُفسر فقط من قبل المستلم المحدد. كلا النوعين من التشفير يعتمد على خوارزميات التشفير، ويضمنان من خلال التشفير المعتمد سلامة البيانات وسرّيتها.
ومع ذلك، تتطلب بعض سيناريوهات التعاون متعدد الأطراف معالجة معقدة للنصوص المشفرة، وهذا ينتمي إلى نطاق تقنيات حماية الخصوصية، حيث يُعتبر التشفير المتماثل بالكامل ( FHE ) أحد الحلول الهامة. على سبيل المثال، في التصويت عبر الإنترنت، يقوم الناخبون بتقديم نتائج تصويتهم المشفرة إلى الجهة المسؤولة عن الإحصاء، والتي تحتاج إلى حساب النتائج النهائية دون فك التشفير. من الصعب على الحلول التقليدية للتشفير إتمام هذا الحساب المعقد مع الحفاظ على الخصوصية.
لحل هذه المشكلات، تم تطوير التشفير المتماثل بالكامل. يسمح FHE بإجراء عمليات حسابية على النصوص المشفرة مباشرة دون فك تشفيرها، للحصول على نتائج مشفرة من ناتج الدالة، وبالتالي حماية الخصوصية. في FHE، التركيب الرياضي للدالة مفتوح للجميع، ويمكن تنفيذ العملية بالكامل في السحابة دون تسريب الخصوصية. المدخلات والمخرجات هي جميعها نصوص مشفرة، ويحتاج فك التشفير إلى مفتاح.
FHE هو نظام تشفير مضغوط، حيث يعتمد حجم النص المشفر الناتج وعبء فك التشفير فقط على النص الأصلي الواضح، ولا يعتمد على عملية الحساب المحددة. هذا يختلف عن أنظمة التشفير غير المضغوطة التي تربط ببساطة المدخلات ومصدر الوظيفة.
في التطبيقات العملية، يُعتبر FHE غالبًا بديلاً لبيئات التنفيذ الآمنة مثل TEE. تستند أمان FHE إلى خوارزميات التشفير، ولا تعتمد على الأجهزة، وبالتالي لا تتأثر بهجمات القنوات الجانبية أو هجمات خوادم السحابة. في السيناريوهات التي تتطلب تفويض حساب البيانات الحساسة، يُعتبر FHE أكثر أمانًا وموثوقية من الآلات الافتراضية السحابية أو TEE.
عادةً ما يتضمن نظام FHE عدة مجموعات من المفاتيح:
مفتاح فك التشفير: المفتاح الرئيسي، يستخدم لفك تشفير نصوص FHE المشفرة، وعادة ما يتم إنشاؤه محليًا من قبل المستخدم ولا يتم مشاركته.
مفتاح التشفير: يستخدم لتحويل النص العادي إلى نص مشفر، وعادة ما يكون علنياً في وضع المفتاح العام.
حساب المفتاح: يستخدم لإجراء عمليات التشفير المتماثل على النص المشفر، يمكن نشره علنًا، ولكن يمكن استخدامه فقط في الحسابات المتماثلة وليس لكسر النص المشفر.
المفتاح الخاص بفك التشفير هو الأكثر حساسية، ويجب على الحامل التأكد من أن سلسلة العمليات المتماثلة بأكملها فعالة وأن النص المشفر النهائي آمن. يمكن التحقق من عملية التشفير المتماثل بشكل علني لمنع السلوكيات الخبيثة.
FHE لديها عدة أوضاع تطبيق:
لضمان فعالية نتائج الحساب، عادةً ما يستخدم FHE طرقًا مثل إدخال التكرار والتوقيع الرقمي. لمنع تسرب المتغيرات الوسيطة، يمكن تقييد وصول حاملي مفتاح فك التشفير إلى النصوص المشفرة الوسيطة، أو استخدام مشاركة السر لتوزيع مفتاح فك التشفير.
FHE هو أكثر أنواع التشفير المتماثل مرونة، ويمكنه دعم مهام حسابية ذات تعقيد عشوائي. ولكن تواجه FHE أيضًا مشكلة تقنية تتعلق بتراكم الضوضاء، ويتطلب ذلك التحكم في مستويات الضوضاء من خلال عمليات باهظة الثمن. من المتوقع أن تلعب تقنية FHE دورًا مهمًا في المزيد من سيناريوهات حساب الخصوصية في المستقبل.