التشفير المتماثل بالكاملFHE: أداة حماية الخصوصية في عصر الذكاء الاصطناعي
على الرغم من أن سوق التشفير قد شهد تقلبات قليلة في الآونة الأخيرة، إلا أن هناك بعض التقنيات الناشئة التي بدأت تصل إلى مرحلة النضج. من بين هذه التقنيات، يعد التشفير المتماثل بالكامل (Fully Homomorphic Encryption، اختصارًا FHE) تقنية تستحق الاهتمام. في مايو من هذا العام، كتب مؤسس إيثيريوم فيتاليك بوتيرين مقالًا خاصًا يناقش فيه محتوى FHE.
لفهم هذا المفهوم المعقد للتشفير المتماثل بالكامل، نحتاج أولاً إلى فهم معنى "التشفير" و"المتماثل"، ولماذا نحتاج إلى "التشفير المتماثل بالكامل".
التشفير المفاهيم الأساسية
التشفير هو طريقة شائعة لحماية أمان المعلومات. افترض أن أليس تريد إرسال رسالة سرية إلى بوب عبر طرف ثالث سي، يمكنها استخدام طريقة التشفير المتماثل البسيطة، حيث تضرب كل رقم في 2، ويصبح "2628 1040". بعد أن يستلم بوب الرسالة، يحتاج فقط إلى قسمة كل رقم على 2 لفك تشفير الرسالة واستعادة المعلومات الأصلية. بهذه الطريقة، حتى لو شارك سي في عملية نقل المعلومات، فلن يتمكن من معرفة المحتوى الفعلي.
التشفير المتماثل المتقدم
التشفير المتماثل فإنه يتقدم خطوة أخرى، حيث يسمح بإجراء الحسابات مباشرة على البيانات المشفرة دون الحاجة إلى فك التشفير أولاً. على سبيل المثال، افترض أن أليس البالغة من العمر 7 سنوات لا تعرف سوى عمليات الضرب في 2 والقسمة على 2، وتحتاج إلى حساب فاتورة الكهرباء المنزلية لمدة 12 شهرًا (400 يوان شهريًا)، لكنها لا ترغب في أن يعرف الآخرون المبلغ المحدد.
يمكن لأليس أن تضرب 400 و12 في 2 للتشفير، مما يجعلها 800 و24، ثم تطلب من C مساعدتها في حساب 800×24. بعد أن حسب C النتيجة 19200، أخبر أليس، ثم تقوم أليس بقسمة النتيجة على 4، وبالتالي تحصل على إجمالي فاتورة الكهرباء الصحيح وهو 4800 يوان. خلال هذه العملية، لم يعرف C ما الذي يحسبه بالفعل، مما يعكس خاصية التشفير المتماثل.
ضرورة التشفير المتماثل بالكامل
ومع ذلك، لا تزال التشفير المتماثل البسيط لها قيود. على سبيل المثال، إذا كان C ذكيًا بما فيه الكفاية، فقد يتمكن من كسر البيانات الأصلية من خلال طريقة الاستنفاد. علاوة على ذلك، فإن التشفير المتماثل البسيط لا يدعم سوى عدد محدود من العمليات المحددة.
التشفير المتماثل بالكامل (FHE) قد تجاوزت هذه القيود. إنها تسمح بتنفيذ عدد غير محدود من عمليات الجمع والضرب على البيانات المشفرة، مما يجعل من الممكن التعبير عن معظم المسائل الرياضية في العالم. FHE من خلال إدخال ضوضاء أكثر تعقيدًا، تجعل من المستحيل تقريبًا على الطرف الثالث فك تشفير البيانات الأصلية، مما يحقق حقًا الفوز المزدوج في استخدام البيانات وحماية الخصوصية.
آفاق تطبيق التشفير المتماثل بالكامل
تتمتع تقنية التشفير المتماثل بالكامل بآفاق تطبيق واسعة في مجال الذكاء الاصطناعي. في الوقت الحالي، يتطلب تدريب الذكاء الاصطناعي كميات كبيرة من البيانات، ولكن العديد من هذه البيانات تتمتع بحساسية عالية. يمكن للتشفير المتماثل بالكامل حماية خصوصية البيانات بينما يسمح للذكاء الاصطناعي بإجراء الحسابات والتعلم على البيانات المشفرة.
بشكل محدد، يمكن للمستخدمين تقديم البيانات الحساسة إلى نظام الذكاء الاصطناعي بعد تشفيرها باستخدام التشفير المتماثل بالكامل. يقوم نظام الذكاء الاصطناعي بمعالجة البيانات المشفرة ثم يخرج نتائج مشفرة مماثلة. يمكن للمستخدمين بعد ذلك فك تشفير هذه النتائج في بيئة آمنة محليًا. تضمن هذه الطريقة حصول الذكاء الاصطناعي على بيانات تدريب كافية، وفي الوقت نفسه تضمن عدم تسرب خصوصية المستخدم.
تحديات وتطور تقنية التشفير المتماثل بالكامل
على الرغم من أن التشفير المتماثل بالكامل له آفاق واسعة، إلا أن التطبيقات العملية لا تزال تواجه تحديات. تتمثل المشكلة الرئيسية في أن حسابات التشفير المتماثل بالكامل تتطلب دعمًا هائلًا من القوة الحاسوبية. لمعالجة هذه المشكلة، تستكشف بعض المشاريع إنشاء شبكات قوة حاسوبية متخصصة ومرافق داعمة.
مع التقدم المستمر في التكنولوجيا، من المتوقع أن يصبح التشفير المتماثل بالكامل (FHE) التقنية الرئيسية لحماية خصوصية البيانات في عصر الذكاء الاصطناعي. من حماية الخصوصية الشخصية إلى الأمن الوطني، قد يلعب التشفير المتماثل بالكامل دورًا هامًا. في عالم الذكاء الاصطناعي المدفوع بالمستقبل، قد تصبح تقنية FHE الخط الدفاعي الأخير لحماية أمان بيانات الأفراد والمنظمات.
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 11
أعجبني
11
4
مشاركة
تعليق
0/400
WalletWhisperer
· منذ 23 س
قال كل هذا، أليس مجرد حديث على الورق؟
شاهد النسخة الأصليةرد0
0xOverleveraged
· منذ 23 س
آه، لقد ابتكر قطاع التكنولوجيا شيئًا جديدًا مرة أخرى.
التشفير المتماثل بالكامل FHE: أداة جديدة لحماية الخصوصية في عصر الذكاء الاصطناعي
التشفير المتماثل بالكاملFHE: أداة حماية الخصوصية في عصر الذكاء الاصطناعي
على الرغم من أن سوق التشفير قد شهد تقلبات قليلة في الآونة الأخيرة، إلا أن هناك بعض التقنيات الناشئة التي بدأت تصل إلى مرحلة النضج. من بين هذه التقنيات، يعد التشفير المتماثل بالكامل (Fully Homomorphic Encryption، اختصارًا FHE) تقنية تستحق الاهتمام. في مايو من هذا العام، كتب مؤسس إيثيريوم فيتاليك بوتيرين مقالًا خاصًا يناقش فيه محتوى FHE.
لفهم هذا المفهوم المعقد للتشفير المتماثل بالكامل، نحتاج أولاً إلى فهم معنى "التشفير" و"المتماثل"، ولماذا نحتاج إلى "التشفير المتماثل بالكامل".
التشفير المفاهيم الأساسية
التشفير هو طريقة شائعة لحماية أمان المعلومات. افترض أن أليس تريد إرسال رسالة سرية إلى بوب عبر طرف ثالث سي، يمكنها استخدام طريقة التشفير المتماثل البسيطة، حيث تضرب كل رقم في 2، ويصبح "2628 1040". بعد أن يستلم بوب الرسالة، يحتاج فقط إلى قسمة كل رقم على 2 لفك تشفير الرسالة واستعادة المعلومات الأصلية. بهذه الطريقة، حتى لو شارك سي في عملية نقل المعلومات، فلن يتمكن من معرفة المحتوى الفعلي.
التشفير المتماثل المتقدم
التشفير المتماثل فإنه يتقدم خطوة أخرى، حيث يسمح بإجراء الحسابات مباشرة على البيانات المشفرة دون الحاجة إلى فك التشفير أولاً. على سبيل المثال، افترض أن أليس البالغة من العمر 7 سنوات لا تعرف سوى عمليات الضرب في 2 والقسمة على 2، وتحتاج إلى حساب فاتورة الكهرباء المنزلية لمدة 12 شهرًا (400 يوان شهريًا)، لكنها لا ترغب في أن يعرف الآخرون المبلغ المحدد.
يمكن لأليس أن تضرب 400 و12 في 2 للتشفير، مما يجعلها 800 و24، ثم تطلب من C مساعدتها في حساب 800×24. بعد أن حسب C النتيجة 19200، أخبر أليس، ثم تقوم أليس بقسمة النتيجة على 4، وبالتالي تحصل على إجمالي فاتورة الكهرباء الصحيح وهو 4800 يوان. خلال هذه العملية، لم يعرف C ما الذي يحسبه بالفعل، مما يعكس خاصية التشفير المتماثل.
ضرورة التشفير المتماثل بالكامل
ومع ذلك، لا تزال التشفير المتماثل البسيط لها قيود. على سبيل المثال، إذا كان C ذكيًا بما فيه الكفاية، فقد يتمكن من كسر البيانات الأصلية من خلال طريقة الاستنفاد. علاوة على ذلك، فإن التشفير المتماثل البسيط لا يدعم سوى عدد محدود من العمليات المحددة.
التشفير المتماثل بالكامل (FHE) قد تجاوزت هذه القيود. إنها تسمح بتنفيذ عدد غير محدود من عمليات الجمع والضرب على البيانات المشفرة، مما يجعل من الممكن التعبير عن معظم المسائل الرياضية في العالم. FHE من خلال إدخال ضوضاء أكثر تعقيدًا، تجعل من المستحيل تقريبًا على الطرف الثالث فك تشفير البيانات الأصلية، مما يحقق حقًا الفوز المزدوج في استخدام البيانات وحماية الخصوصية.
آفاق تطبيق التشفير المتماثل بالكامل
تتمتع تقنية التشفير المتماثل بالكامل بآفاق تطبيق واسعة في مجال الذكاء الاصطناعي. في الوقت الحالي، يتطلب تدريب الذكاء الاصطناعي كميات كبيرة من البيانات، ولكن العديد من هذه البيانات تتمتع بحساسية عالية. يمكن للتشفير المتماثل بالكامل حماية خصوصية البيانات بينما يسمح للذكاء الاصطناعي بإجراء الحسابات والتعلم على البيانات المشفرة.
بشكل محدد، يمكن للمستخدمين تقديم البيانات الحساسة إلى نظام الذكاء الاصطناعي بعد تشفيرها باستخدام التشفير المتماثل بالكامل. يقوم نظام الذكاء الاصطناعي بمعالجة البيانات المشفرة ثم يخرج نتائج مشفرة مماثلة. يمكن للمستخدمين بعد ذلك فك تشفير هذه النتائج في بيئة آمنة محليًا. تضمن هذه الطريقة حصول الذكاء الاصطناعي على بيانات تدريب كافية، وفي الوقت نفسه تضمن عدم تسرب خصوصية المستخدم.
تحديات وتطور تقنية التشفير المتماثل بالكامل
على الرغم من أن التشفير المتماثل بالكامل له آفاق واسعة، إلا أن التطبيقات العملية لا تزال تواجه تحديات. تتمثل المشكلة الرئيسية في أن حسابات التشفير المتماثل بالكامل تتطلب دعمًا هائلًا من القوة الحاسوبية. لمعالجة هذه المشكلة، تستكشف بعض المشاريع إنشاء شبكات قوة حاسوبية متخصصة ومرافق داعمة.
مع التقدم المستمر في التكنولوجيا، من المتوقع أن يصبح التشفير المتماثل بالكامل (FHE) التقنية الرئيسية لحماية خصوصية البيانات في عصر الذكاء الاصطناعي. من حماية الخصوصية الشخصية إلى الأمن الوطني، قد يلعب التشفير المتماثل بالكامل دورًا هامًا. في عالم الذكاء الاصطناعي المدفوع بالمستقبل، قد تصبح تقنية FHE الخط الدفاعي الأخير لحماية أمان بيانات الأفراد والمنظمات.