FHE، ZK و MPC: مقارنة بين ثلاث تقنيات التشفير المتقدمة
في عصر الرقمية اليوم، أصبحت أمان البيانات وحماية الخصوصية أكثر أهمية. التشفير المتجانس الكامل (FHE) ، وإثبات المعرفة الصفرية (ZK) ، والحساب الآمن متعدد الأطراف (MPC) هي ثلاث تقنيات متقدمة لمواجهة هذه التحديات. ستقوم هذه المقالة بمقارنة مفصلة بين هذه التقنيات الثلاث، واستكشاف كيفية عملها، وسيناريوهات تطبيقها، وإمكاناتها في مجال البلوكتشين.
1. إثبات المعرفة الصفرية (ZK): طريقة إثبات دون الكشف عن المعلومات
تسعى تقنية إثبات المعرفة الصفرية إلى حل مشكلة كيفية التحقق من صحة المعلومات دون الكشف عن المحتوى المحدد. إنها تعتمد على أساسيات التشفير، مما يسمح لأحد الأطراف (المُثبت) بإثبات صحة بيان ما للطرف الآخر (التحقق) دون الكشف عن أي معلومات بخلاف صحة هذا البيان.
على سبيل المثال، لنفترض أن أليس تحتاج إلى إثبات وضعها الائتماني الجيد لموظف شركة تأجير السيارات بوب، لكنها لا ترغب في تقديم تفاصيل كشف حسابها البنكي. في هذه الحالة، يمكن أن يُعتبر "الدرجة الائتمانية" المماثلة لتلك التي تقدمها البنوك أو برامج الدفع بمثابة إثبات عدم المعرفة. يمكن لأليس أن تثبت أن تقييمها الائتماني يتماشى مع المعايير، بينما لا يحتاج بوب إلى معرفة الحالة المالية الدقيقة لأليس.
في مجال التشفير، يمكن أن يُشار إلى تطبيق تقنية ZK من خلال العملة المشفرة المجهولة Zcash. عند إجراء المستخدمين لعملية تحويل، يحتاجون إلى إثبات امتلاكهم لعملات كافية لإجراء الصفقة مع الحفاظ على هويتهم مجهولة. من خلال إنشاء إثبات ZK، يمكن للعمال التحقق من شرعية المعاملة وإضافتها إلى سلسلة الكتل دون معرفة هوية الطرفين في المعاملة.
2. الحوسبة الآمنة متعددة الأطراف (MPC): طريقة الحساب التعاوني الآمن
تُستخدم تقنية الحوسبة الآمنة متعددة الأطراف بشكل أساسي لحل كيفية إجراء حسابات تعاونية دون الكشف عن المعلومات الحساسة للأطراف المعنية. إنها تسمح للعديد من المشاركين بإكمال مهمة حسابية مشتركة دون الحاجة إلى أن يكشف أي طرف عن بيانات الإدخال الخاصة به.
على سبيل المثال، افترض أن ثلاثة أشخاص يريدون حساب متوسط رواتبهم، لكن لا يريدون الكشف عن أرقام رواتبهم المحددة. باستخدام تقنية MPC، يمكن لكل شخص تقسيم راتبه إلى ثلاثة أجزاء، وتبادل جزئين مع الشخصين الآخرين. ثم، يقوم كل شخص بجمع الأرقام التي استلمها، ومشاركة نتيجة الجمع هذه. وأخيراً، يقوم الثلاثة بجمع نتائج الجمع الثلاثة مرة أخرى وحساب المتوسط، وبالتالي يحصلون على متوسط الراتب، لكن دون معرفة الرواتب المحددة للآخرين.
في مجال العملات الرقمية، تم تطبيق تقنية MPC في تصميم بعض المحافظ. تقوم هذه المحافظ بتقسيم المفتاح الخاص إلى أجزاء متعددة، يتم تخزينها على أجهزة المستخدم، في السحابة، وعند الجهة الموفرة للمنصة، مما يزيد من أمان الأصول وسهولة الاسترداد. تدعم بعض محافظ MPC أيضًا إدخال المزيد من الأطراف الثالثة لحماية أجزاء المفتاح الخاص، مما يعزز الأمان بشكل أكبر.
3. التشفير الكامل المتجانس (FHE): إسناد حساب البيانات المشفرة
تكنولوجيا التشفير المتجانس بالكامل حلت مشكلة كيفية السماح لطرف ثالث بإجراء الحسابات مع حماية خصوصية البيانات. فهي تسمح بإجراء عمليات متنوعة على البيانات المشفرة دون الحاجة إلى فك تشفيرها، والنتيجة المشفرة النهائية يمكن للجهات المخولة فك تشفيرها للحصول على نتيجة الحساب الصحيحة.
في التطبيقات العملية، يمكّن FHE المستخدمين من تسليم البيانات الحساسة المشفرة إلى طرف ثالث غير موثوق به للمعالجة، دون القلق بشأن تسرب البيانات. على سبيل المثال، عند معالجة السجلات الطبية أو المعلومات المالية الشخصية في بيئة الحوسبة السحابية، يمكن أن يضمن FHE بقاء البيانات مشفرة طوال عملية المعالجة، مما يحمي أمان البيانات ويتوافق مع متطلبات تنظيم الخصوصية.
في مجال التشفير، يمكن استخدام تقنية FHE لحل بعض المشكلات الموجودة في شبكات إثبات الحصة (PoS). على سبيل المثال، في بعض الشبكات الصغيرة من نوع PoS، قد تتبع عقد التحقق ببساطة نتائج العقد الكبيرة دون إجراء تحقق مستقل، مما قد يؤدي إلى مركزية الشبكة. من خلال استخدام تقنية FHE، يمكن لعقد التحقق إكمال عمل التحقق من الكتل دون معرفة إجابات العقد الأخرى، مما يمنع سلوك النسخ بين العقد.
وبالمثل، في نظام التصويت اللامركزي، يمكن أن تمنع FHE ظاهرة "التصويت المرافق"، مما يضمن أن يتخذ كل ناخب قرارات مستقلة دون معرفة ميول تصويت الآخرين، وبالتالي تعكس بشكل أفضل الرأي العام الحقيقي.
ملخص
على الرغم من أن ZK و MPC و FHE تهدف جميعها إلى حماية خصوصية البيانات وأمانها، إلا أن هناك اختلافات في سيناريوهات التطبيق وتعقيد التقنية:
تركز ZK على "كيفية الإثبات"، وهي مناسبة للسيناريوهات التي تتطلب التحقق من الأذونات أو الهوية.
MPC يركز على "كيفية الحساب"، وهو مناسب للحالات التي تحتاج فيها الأطراف المتعددة إلى إجراء حسابات مشتركة ولكن يجب حماية خصوصية بيانات كل منها.
يركز FHE على "كيفية التشفير"، مما يجعل من الممكن إجراء حسابات معقدة أثناء الحفاظ على حالة البيانات المشفرة.
تواجه هذه التقنيات تحديات مختلفة في التنفيذ: تتطلب ZK مهارات رياضية وبرمجية عميقة؛ تواجه MPC مشاكل في الكفاءة في التزامن والاتصالات؛ بينما تواجه FHE تحديات كبيرة في كفاءة الحساب.
مع تقدم عملية الرقمنة، ستلعب هذه التقنيات التشفير دورًا متزايد الأهمية في حماية الخصوصية الشخصية وأمان البيانات، مما يوفر دعمًا تقنيًا قويًا لبناء عالم رقمي أكثر أمانًا وموثوقية.
! [FHE مقابل ZK مقابل MPC ، ما هو الفرق بالضبط بين تقنيات التشفير الثلاثة؟] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-a8afc06a0d1893b261415caa9cd92e6a.webp)
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.
FHE، ZK، MPC: تحليل ثلاث تقنيات متقدمة للتشفير وآفاق تطبيقاتها في البلوكتشين
FHE، ZK و MPC: مقارنة بين ثلاث تقنيات التشفير المتقدمة
في عصر الرقمية اليوم، أصبحت أمان البيانات وحماية الخصوصية أكثر أهمية. التشفير المتجانس الكامل (FHE) ، وإثبات المعرفة الصفرية (ZK) ، والحساب الآمن متعدد الأطراف (MPC) هي ثلاث تقنيات متقدمة لمواجهة هذه التحديات. ستقوم هذه المقالة بمقارنة مفصلة بين هذه التقنيات الثلاث، واستكشاف كيفية عملها، وسيناريوهات تطبيقها، وإمكاناتها في مجال البلوكتشين.
1. إثبات المعرفة الصفرية (ZK): طريقة إثبات دون الكشف عن المعلومات
تسعى تقنية إثبات المعرفة الصفرية إلى حل مشكلة كيفية التحقق من صحة المعلومات دون الكشف عن المحتوى المحدد. إنها تعتمد على أساسيات التشفير، مما يسمح لأحد الأطراف (المُثبت) بإثبات صحة بيان ما للطرف الآخر (التحقق) دون الكشف عن أي معلومات بخلاف صحة هذا البيان.
على سبيل المثال، لنفترض أن أليس تحتاج إلى إثبات وضعها الائتماني الجيد لموظف شركة تأجير السيارات بوب، لكنها لا ترغب في تقديم تفاصيل كشف حسابها البنكي. في هذه الحالة، يمكن أن يُعتبر "الدرجة الائتمانية" المماثلة لتلك التي تقدمها البنوك أو برامج الدفع بمثابة إثبات عدم المعرفة. يمكن لأليس أن تثبت أن تقييمها الائتماني يتماشى مع المعايير، بينما لا يحتاج بوب إلى معرفة الحالة المالية الدقيقة لأليس.
في مجال التشفير، يمكن أن يُشار إلى تطبيق تقنية ZK من خلال العملة المشفرة المجهولة Zcash. عند إجراء المستخدمين لعملية تحويل، يحتاجون إلى إثبات امتلاكهم لعملات كافية لإجراء الصفقة مع الحفاظ على هويتهم مجهولة. من خلال إنشاء إثبات ZK، يمكن للعمال التحقق من شرعية المعاملة وإضافتها إلى سلسلة الكتل دون معرفة هوية الطرفين في المعاملة.
2. الحوسبة الآمنة متعددة الأطراف (MPC): طريقة الحساب التعاوني الآمن
تُستخدم تقنية الحوسبة الآمنة متعددة الأطراف بشكل أساسي لحل كيفية إجراء حسابات تعاونية دون الكشف عن المعلومات الحساسة للأطراف المعنية. إنها تسمح للعديد من المشاركين بإكمال مهمة حسابية مشتركة دون الحاجة إلى أن يكشف أي طرف عن بيانات الإدخال الخاصة به.
على سبيل المثال، افترض أن ثلاثة أشخاص يريدون حساب متوسط رواتبهم، لكن لا يريدون الكشف عن أرقام رواتبهم المحددة. باستخدام تقنية MPC، يمكن لكل شخص تقسيم راتبه إلى ثلاثة أجزاء، وتبادل جزئين مع الشخصين الآخرين. ثم، يقوم كل شخص بجمع الأرقام التي استلمها، ومشاركة نتيجة الجمع هذه. وأخيراً، يقوم الثلاثة بجمع نتائج الجمع الثلاثة مرة أخرى وحساب المتوسط، وبالتالي يحصلون على متوسط الراتب، لكن دون معرفة الرواتب المحددة للآخرين.
في مجال العملات الرقمية، تم تطبيق تقنية MPC في تصميم بعض المحافظ. تقوم هذه المحافظ بتقسيم المفتاح الخاص إلى أجزاء متعددة، يتم تخزينها على أجهزة المستخدم، في السحابة، وعند الجهة الموفرة للمنصة، مما يزيد من أمان الأصول وسهولة الاسترداد. تدعم بعض محافظ MPC أيضًا إدخال المزيد من الأطراف الثالثة لحماية أجزاء المفتاح الخاص، مما يعزز الأمان بشكل أكبر.
3. التشفير الكامل المتجانس (FHE): إسناد حساب البيانات المشفرة
تكنولوجيا التشفير المتجانس بالكامل حلت مشكلة كيفية السماح لطرف ثالث بإجراء الحسابات مع حماية خصوصية البيانات. فهي تسمح بإجراء عمليات متنوعة على البيانات المشفرة دون الحاجة إلى فك تشفيرها، والنتيجة المشفرة النهائية يمكن للجهات المخولة فك تشفيرها للحصول على نتيجة الحساب الصحيحة.
في التطبيقات العملية، يمكّن FHE المستخدمين من تسليم البيانات الحساسة المشفرة إلى طرف ثالث غير موثوق به للمعالجة، دون القلق بشأن تسرب البيانات. على سبيل المثال، عند معالجة السجلات الطبية أو المعلومات المالية الشخصية في بيئة الحوسبة السحابية، يمكن أن يضمن FHE بقاء البيانات مشفرة طوال عملية المعالجة، مما يحمي أمان البيانات ويتوافق مع متطلبات تنظيم الخصوصية.
في مجال التشفير، يمكن استخدام تقنية FHE لحل بعض المشكلات الموجودة في شبكات إثبات الحصة (PoS). على سبيل المثال، في بعض الشبكات الصغيرة من نوع PoS، قد تتبع عقد التحقق ببساطة نتائج العقد الكبيرة دون إجراء تحقق مستقل، مما قد يؤدي إلى مركزية الشبكة. من خلال استخدام تقنية FHE، يمكن لعقد التحقق إكمال عمل التحقق من الكتل دون معرفة إجابات العقد الأخرى، مما يمنع سلوك النسخ بين العقد.
وبالمثل، في نظام التصويت اللامركزي، يمكن أن تمنع FHE ظاهرة "التصويت المرافق"، مما يضمن أن يتخذ كل ناخب قرارات مستقلة دون معرفة ميول تصويت الآخرين، وبالتالي تعكس بشكل أفضل الرأي العام الحقيقي.
ملخص
على الرغم من أن ZK و MPC و FHE تهدف جميعها إلى حماية خصوصية البيانات وأمانها، إلا أن هناك اختلافات في سيناريوهات التطبيق وتعقيد التقنية:
تواجه هذه التقنيات تحديات مختلفة في التنفيذ: تتطلب ZK مهارات رياضية وبرمجية عميقة؛ تواجه MPC مشاكل في الكفاءة في التزامن والاتصالات؛ بينما تواجه FHE تحديات كبيرة في كفاءة الحساب.
مع تقدم عملية الرقمنة، ستلعب هذه التقنيات التشفير دورًا متزايد الأهمية في حماية الخصوصية الشخصية وأمان البيانات، مما يوفر دعمًا تقنيًا قويًا لبناء عالم رقمي أكثر أمانًا وموثوقية.
! [FHE مقابل ZK مقابل MPC ، ما هو الفرق بالضبط بين تقنيات التشفير الثلاثة؟] ](https://img-cdn.gateio.im/webp-social/moments-a8afc06a0d1893b261415caa9cd92e6a.webp)