zkSci: كيف يتم استخدام إثباتات المعرفة الصفرية في البحث العلمي؟

المؤلف: صامويل أكينوشو، المترجم: Deep Tide TechFlow

جاء مصطلح "zkSci" لي بينما كنت أشرب القهوة في ستاربكس وأكتب هذا المقال، لقد كتبت عن DeSci من قبل لأنني مفتون بدمج اللامركزية (بلوكشين) والعلوم. منذ بضعة أشهر، دخلت عالم إثباتات المعرفة الصفرية من خلال الانضمام إلى شركة جديدة تركز على تحسين الخصوصية باستخدام إثباتات المعرفة الصفرية، ونما اهتمامي وبدأت في استكشاف الروابط المحتملة في المجال العلمي. وسأقدم هنا بحثي والنتائج التي توصلت إليها حتى الآن.

إثبات صفر المعرفة في البحث العلمي

لقد كانت الخصوصية دائمًا مصدر قلق مهم عند مشاركة البيانات الحساسة عبر مجالات البحث المختلفة. فيما يلي بعض مجالات التطبيق العملي التي وجدت أن إثباتات المعرفة الصفرية توفر حلاً واعدًا لمشاركة البيانات بشكل آمن والحفاظ على الخصوصية.

تبادل البيانات الطبية

غالبًا ما تتضمن الأبحاث الطبية التعاون بين العديد من المؤسسات الطبية والباحثين الذين يحتاجون إلى الوصول إلى بيانات المرضى لتحليلها. ومع ذلك، فإن مشاركة البيانات الطبية الأولية يثير بشكل مباشر مشكلات الخصوصية والسرية. يمكن لإثباتات المعرفة الصفرية التغلب على هذا التحدي من خلال السماح للباحثين بمشاركة الإحصائيات المجمعة أو إجراء عمليات حسابية على البيانات دون الكشف عن سجلات المرضى الفردية. على سبيل المثال، يمكن للباحثين التحقق من فعالية العلاج الجديد دون الوصول إلى المعلومات الطبية الشخصية للمرضى، مما يضمن الخصوصية والامتثال للوائح حماية البيانات.

يبدو غير عملي؟ دعونا نلقي نظرة أعمق على العملية:

مشاركة البيانات الإحصائية المجمعة: يمكن للباحثين استخدام أدلة المعرفة الصفرية لإثبات البيانات حول الإحصائيات المجمعة للبيانات. على سبيل المثال، يمكنهم إثبات أن متوسط عمر المرضى الذين يعانون من مرض معين يقع ضمن نطاق معين دون الكشف عن عمر أي فرد. ومن خلال مشاركة الإحصائيات المجمعة مثل هذه، لا يزال بإمكان الباحثين استخلاص رؤى قيمة دون المساس بخصوصية المريض الفردية.

الحوسبة التي تحافظ على الخصوصية: تتيح إثباتات المعرفة الصفرية للباحثين إجراء عمليات حسابية على البيانات المشفرة أو المجزأة دون فك تشفير القيمة الأساسية أو الكشف عنها. على سبيل المثال، يمكن للباحثين استخدام البيانات الطبية المشفرة لحساب فعالية العلاج الجديد مع إخفاء تفاصيل العلاج الفعلية والسجلات الطبية للمرضى بشكل كامل.

يمكن أن توفر الاستفادة من أدلة المعرفة الصفرية في الأبحاث الطبية مزايا كبيرة، مما يؤدي إلى تحسين قابلية التوسع والتعاون في الصناعة. تتيح أدلة المعرفة الصفرية إمكانية تبادل البيانات بشكل فعال وقابل للتطوير بين العديد من المؤسسات والباحثين في تعاون بحثي طبي واسع النطاق. يتيح هذا التعاون للباحثين الوصول إلى البيانات المجمعة دون الكشف عن معلومات حساسة أو المساس بخصوصية المريض. فهو يحقق توازنًا دقيقًا بين الاكتشاف المعتمد على البيانات والسرية الشخصية، مما يمهد الطريق للتقدم التحويلي في العلوم الطبية مع الحفاظ على أعلى معايير خصوصية البيانات والمعايير الأخلاقية. تعمل البيئة التعاونية التي يتم تسهيلها من خلال أدلة صفر المعرفة على تسريع الأبحاث وتعزيز الابتكار في الطب، مما يضمن حماية خصوصية المريض طوال العملية.

إلى جانب الأبحاث الطبية، تتضمن عمليات التعاون البحثي المختلفة مشاركة معلومات حساسة، مثل خوارزميات الملكية أو الملكية الفكرية أو البيانات الحكومية السرية. توفر إثباتات المعرفة الصفرية آلية قوية للتحقق من صحة أو صحة المعلومات المشتركة دون الكشف عن المحتوى الفعلي. تعمل هذه القدرة على تعزيز التعاون والثقة بين الأطراف المشاركة في مشروع بحثي دون المساس بالسرية.

الحوسبة الآمنة عن بعد

تعد الحوسبة الآمنة عن بعد جانبًا مهمًا من البحث العلمي الذي يتطلب التعامل مع البيانات الحساسة دون تعريضها لأطراف ثالثة. تعتبر إثباتات المعرفة الصفرية (ZKPs) مناسبة بشكل خاص لتمكين الحوسبة الآمنة عن بعد في المجالات التالية:

إجراء تحليل الجينوم بأمان: تتطلب أبحاث الجينوم تحليلًا واسع النطاق للبيانات الجينية لفهم العلاقة بين الجينات والأمراض المختلفة. ومع ذلك، فإن البيانات الجينومية حساسة للغاية وتحتوي على معلومات شخصية حول التركيب الجيني للفرد. وباستخدام أدلة المعرفة الصفرية، يمكن للباحثين إجراء حسابات آمنة على البيانات الجينومية دون نقل البيانات الفعلية إلى خادم مركزي. وهذا يعني أن المؤسسات البحثية المختلفة يمكن أن تتعاون في التحليل الجينومي دون مشاركة البيانات الجينية الخام، وضمان الخصوصية والحفاظ على ملكية البيانات، في حين تقدم البحوث في مجال الطب الشخصي وعلاج الأمراض.

الأبحاث البيئية: تتضمن الأبحاث البيئية عادةً جمع البيانات من مصادر مختلفة، بما في ذلك الشركات الخاصة والمؤسسات الحكومية. تمكن أدلة المعرفة الصفرية الباحثين من التحقق من دقة البيانات المقدمة من هذه الكيانات دون الكشف عن معلومات الملكية.

علوم المناخ ومحاكاة المناخ: تتضمن أبحاث المناخ نماذج وعمليات محاكاة معقدة، وغالبًا ما يتم تشغيلها على أنظمة موزعة. يمكن استخدام براهين المعرفة الصفرية للتحقق من نتائج عمليات المحاكاة هذه دون الكشف عن البيانات أو الخوارزميات الأساسية.

فوائد تجنب نقل البيانات إلى أطراف ثالثة

من خلال عدم نقل البيانات الجينومية الفعلية إلى خوادم مركزية أو أطراف ثالثة، تعمل إثباتات المعرفة الصفرية على تعزيز خصوصية البيانات وأمنها، مما يقلل من خطر تسرب البيانات والوصول غير المصرح به.

وهذا يحمي سلامة البيانات ويضمن الامتثال للوائح حماية البيانات مثل HIPAA أو الناتج المحلي الإجمالي. بالإضافة إلى ذلك، تتيح أدلة المعرفة الصفرية التعاون الآمن بين المؤسسات البحثية، مما يسمح للمشاركين بإجراء عمليات حسابية على بياناتهم ومشاركة أدلة التشفير فقط لنتائج الحسابات. ويعزز هذا التعاون الثقة وخصوصية البيانات بين جميع الأطراف.

بالإضافة إلى ذلك، تعمل أدلة المعرفة الصفرية أيضًا على تقليل تكاليف نقل البيانات في أبحاث الجينوم، حيث يلزم تبادل أدلة نتائج الحساب فقط، وليس البيانات الأولية. يعمل هذا التحسين على تبسيط التحليل الجينومي التعاوني وتعزيز التقدم العلمي في الطب الشخصي وعلاج الأمراض مع حماية البيانات الجينومية الحساسة. بشكل عام، تعمل إثباتات المعرفة الصفرية بمثابة نهج تحويلي لتسهيل البحث الجينومي الآمن والمحافظ على الخصوصية وتعزيز الثقة والكفاءة في التعاون البحثي عبر مجالات متنوعة.

إثبات المصدر

يعد إثبات المنشأ أحد التطبيقات الرئيسية لإثباتات المعرفة الصفرية (ZKPs)، المستخدمة لضمان صحة وسلامة الأوراق العلمية وبيانات البحث والسجلات الطبية وغيرها من المستندات. ومن خلال استخدام أدلة المعرفة الصفرية، يمكن للمؤسسات والأفراد إنشاء مصدر وتاريخ للبيانات يمكن التحقق منهما، مما يضمن الثقة والموثوقية في عصر المعلومات الخاطئة والتلاعب بالبيانات.

ضمان صحة وسلامة الأوراق العلمية وبيانات البحث والسجلات الطبية: مع ظهور النشر عبر الإنترنت والزيادة الهائلة في المحتوى الرقمي، أصبح ضمان صحة وسلامة الأوراق العلمية وبيانات البحث والسجلات الطبية أمرًا بالغ الأهمية. يمكن للباحثين استخدام أدلة المعرفة الصفرية لإنشاء أدلة تشفير تؤكد أصل وتأليف الأوراق العلمية وبيانات البحث. ومن خلال القيام بذلك، يمكنهم إثبات أن عملهم لم يتم العبث به أو تشويهه، مما يعزز مصداقية وموثوقية النتائج التي توصلوا إليها، وهو أمر مهم بشكل خاص في عصر يتسم بتزايد التلاعب بالمعلومات والتضليل.

خاتمة غير مكتملة

أعتقد اعتقادًا راسخًا أن zkSci لديه إمكانات هائلة لتحسين البحث العلمي. تكمن قوة zkSci في قدرتها على ضمان خصوصية البيانات وأمنها، وتمكين الباحثين من التعاون ومشاركة المعلومات الحساسة وإجراء العمليات الحسابية على البيانات المشفرة مع حماية الخصوصية الفردية وملكية البيانات. يتمتع هذا النهج المبتكر بالقدرة على تسريع التقدم في مختلف المجالات العلمية، بما في ذلك علم الجينوم والبحوث الطبية والبحوث البيئية، من بين أمور أخرى.

وبينما أواصل التعمق في عالم إثباتات المعرفة الصفرية، فإنني متحمس لرؤية البحث والتطوير المستمر يعالج بفعالية التحديات المتعلقة بالنفقات الحسابية وقابلية التوسع. وهذا يجعلني آمل أن يتبنى المزيد من الباحثين والمؤسسات ZKPs كتقنية للحفاظ على الخصوصية، مما يمهد الطريق لمستقبل حيث تتعايش خصوصية البيانات والتقدم العلمي بشكل متناغم.

إذا كنت مطورًا أو رجل أعمال مهتمًا بالمساهمة في zkSci، فإن بروتوكول Mina يوفر موارد وأدوات مفيدة مثل SnarkyJS (إطار عمل قائم على TypeScript) يمكّنك من إنشاء zkSci دون خبرة في التشفير. قم بإنشاء تطبيقات صفر المعرفة بدونها.

شاهد النسخة الأصلية
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.
  • أعجبني
  • تعليق
  • مشاركة
تعليق
0/400
لا توجد تعليقات
  • تثبيت