حالة تطوير تقنية FHE وآفاق تطبيقها

تؤدي تقنيات التشفير دورًا مهمًا في مسار الحضارة الإنسانية، لا سيما في مجالات أمان المعلومات وحماية الخصوصية. في السنوات الأخيرة، مع تطور تقنية البلوكشين، ظهرت تقنيات التشفير الحديثة مثل إثبات المعرفة الصفرية، والحساب متعدد الأطراف، والتشفير المتماثل بالكامل. من بين هذه التقنيات، يُعتبر التشفير المتماثل بالكامل (FHE) "كأس القديسين" في علم التشفير، حيث يسمح بإجراء حسابات عشوائية على البيانات المشفرة دون فك تشفيرها، مما يفتح آفاقًا جديدة للحسابات المتعلقة بالخصوصية.

نظرة عامة على FHE

الخاصية الأساسية للتشفير المتجانس بالكامل هي السماح بإجراء الحسابات والعمليات على النص المشفر، والتي يمكن أن تتطابق مباشرة مع النص العادي. مقارنةً بالتشفير المتجانس الجزئي وبعض أنواع التشفير المتجانس، يدعم FHE عمليات وحسابات غير محدودة. في الوقت الحالي، تعتبر مكتبتا FHE مفتوحة المصدر من مايكروسوفت SEAL وZama TFHE من بين المكتبات الناضجة.

تشمل العمليات الأساسية لـ FHE: إنشاء زوج المفاتيح، تشفير البيانات، إجراء الحسابات المتجانسة، فك تشفير النتائج. من المهم جدًا إدارة مفتاح فك التشفير، ويمكن النظر في استخدام خطة حساب آمنة متعددة الأطراف مع عتبة لزيادة الأمان.

تطبيقات FHE على blockchain

لتطبيق FHE على blockchain، يحتاج الأمر إلى تعديل آلة العقود الذكية لدعم مجموعة التعليمات المطلوبة لـ FHE. تم تطوير fhEVM من قبل شركة Zama، وهو EVM متجانس بالكامل يدعم تنفيذ الحسابات الخاصة باستخدام Solidity. يوفر fhEVM دعم العمليات FHE، وآلية فك التشفير القائمة على بروتوكول العتبة الموزعة، ومكتبة عقود Solidity التي تقلل من عوائق التطوير.

حل FHE-Rollups

تواجه fhEVM بمفردها صعوبة في تشكيل نظام بيئي متكامل، لذلك هناك مشاريع تستكشف دمج fhEVM مع تقنية Rollup، لبناء حلول Layer2 من نوع FHE-Rollups. كأحد الرواد، تعتمد Fhenix تقنية Optimistic Rollups، وتجمع بين آلية إثبات الاحتيال الخاصة بـ Arbitrum Nitro، ومكتبة fheOS الأساسية، وشبكة خدمات العتبة وغيرها من المكونات.

خطة FHE عبر السلاسل

قدمت Fhenix أيضًا وحدة Relay، مما يتيح لمختلف سلاسل الكتل والشبكات Layer2 الوصول إلى وظيفة FHE. بالاقتران مع آلية Restaking من EigenLayer، يمكن أن توفر وحدات FHE Coprocessors خدمات FHE بشكل أكثر سهولة لسلاسل مختلفة.

سيناريوهات تطبيق FHE

تكنولوجيا FHE لديها مجال واسع من التطبيقات في مجالات الألعاب على السلسلة الكاملة و DeFi و AI.

• الألعاب على البلوكشين: حماية خصوصية اللاعبين ومنع التلاعب في الوقت الحقيقي
• DeFi: حماية البيانات الحساسة، تقليل مخاطر MEV
• الذكاء الاصطناعي: تنفيذ تدريب النماذج تحت حماية الخصوصية

تطوير بيئة FHE

بالإضافة إلى Zama و Fhenix ، هناك بعض المشاريع الأخرى الجديرة بالاهتمام في نظام FHE البيئي:

• واقي شمس: مجمع FHE المطور ذاتيًا
• شبكة الذكاء الاصطناعي: دمج EigenLayer مع شبكة DePIN
• PADO Labs: شبكة حسابات لامركزية تجمع بين ZKP و FHE
• Arcium: شبكة الحوسبة السرية المتوازية
• Inco Network: شبكة Layer1 القائمة على fhEVM
• Treat: طبقة FHE Layer3 من Shiba الإيكولوجية
• octra: يدعم شبكة FHE ذات بيئة تنفيذ معزولة
• BasedAI: شبكة لإدخال وظيفة FHE لـ LLM
• Encifher: يركز على مشروع FHEML
• Privasea: شبكة FHE موجهة لمجال الذكاء الاصطناعي

تساهم المنظمات غير الربحية مثل FHE.org و FHE Onchain أيضًا في البحث والتعليم حول FHE.

مع استمرار نضوج تقنية FHE وتحسين النظام البيئي، نحن نعتقد أن FHE ستجلب المزيد من التطبيقات الابتكارية في مجالات مثل blockchain و AI.