التشفير المتماثل بالكامل FHE: أداة حماية الخصوصية في عصر الذكاء الاصطناعي

على الرغم من أن أداء سوق التشفير كان متواضعًا في الآونة الأخيرة، إلا أن هناك بعض التقنيات الناشئة التي تتطور تدريجيًا، ومن بينها التشفير المتماثل بالكامل (Fully Homomorphic Encryption، اختصارًا FHE) التي تستحق الاهتمام. في مايو من هذا العام، نشر مؤسس إيثيريوم فيتاليك بوتيرين مقالًا حول FHE، مما أثار مناقشات واسعة داخل الصناعة.

لفهم هذا المفهوم المعقد FHE ، نحتاج أولاً إلى فهم معاني "التشفير" و "المتماثل" ، ولماذا نحتاج إلى "التشفير المتماثل بالكامل".

التشفير الأساسي للمفاهيم

التشفير هو طريقة شائعة لحماية أمان المعلومات. على سبيل المثال، إذا أرادت أليس نقل المعلومات "1314 520" إلى بوب عبر طرف ثالث هو C، لكنها لا تريد أن يعرف C المحتوى. يمكنها استخدام طريقة بسيطة للتشفير المتماثل، حيث تضرب كل رقم في 2، فيصبح "2628 1040". بعد أن يستلم بوب الرسالة، يمكنه قسمتها على 2 لفك تشفير المعلومات الأصلية. هذه الطريقة تسمح بإجراء اتصالات سرية دون الاعتماد على المرسل.

التشفير المتماثل

التشفير المتماثل أكثر تقدمًا، يسمح بإجراء حسابات معينة على البيانات المشفرة، دون الحاجة إلى فك التشفير أولاً. على سبيل المثال، تحتاج أليس إلى حساب إجمالي فاتورة الكهرباء لمدة 12 شهرًا بمقدار 400 يوان، لكنها لا تجيد الحسابات المعقدة. يمكنها تشفير 400 و12 بضربهما في 2، مما يسمح للجهة الموثوقة C بحساب نتيجة 800×24. بعد أن تحصل C على 19200، يمكن لأليس أن تقسمها على 4 للحصول على الإجابة الصحيحة 4800 يوان. خلال هذه العملية، لا تعرف C المبلغ الفعلي لفاتورة الكهرباء وعدد الأشهر.

ضرورة التشفير المتماثل بالكامل

ومع ذلك، فإن التشفير المتماثل البسيط سهل الاختراق. التشفير المتماثل بالكامل يزيد من صعوبة الاختراق من خلال إدخال ضوضاء أكثر تعقيدًا ويسمح بإجراء عمليات جمع و ضرب غير محدودة. يمكنه التعامل مع مسائل رياضية أكثر تعقيدًا، وليس فقط الحسابات البسيطة. في عام 2009، قدم جينتري وآخرون فكرة جديدة فتحت الطريق لتنفيذ التشفير المتماثل بالكامل.

تطبيقات التشفير المتماثل بالكامل في مجال الذكاء الاصطناعي

تكنولوجيا FHE لديها آفاق تطبيق واسعة في مجال الذكاء الاصطناعي. تحتاج نماذج الذكاء الاصطناعي إلى تدريب على كميات كبيرة من البيانات، ولكن العديد من هذه البيانات تتمتع بخصوصية عالية. يمكن أن يتيح FHE للذكاء الاصطناعي إجراء الحسابات والتعلم مع حماية خصوصية البيانات.

1. استخدم التشفير المتماثل بالكامل لتشفير البيانات الحساسة
2. إدخال البيانات المشفرة إلى الذكاء الاصطناعي لإجراء الحساب
3. نتائج التشفير الناتجة عن الذكاء الاصطناعي
4. يقوم المستخدم بفك تشفير النتائج بشكل آمن محليًا

تتيح هذه الطريقة للذكاء الاصطناعي إكمال المهام دون التفاعل مع البيانات الأصلية، مما يحل بفعالية التناقض بين خصوصية البيانات وتطور الذكاء الاصطناعي.

تطوير مشروع التشفير المتماثل بالكامل

يوجد حالياً العديد من المشاريع المتعلقة بالتشفير المتماثل بالكامل، مثل Zama وPrivasea وMind Network. على سبيل المثال، يقترح مشروع Privasea سيناريوهات تطبيقية مثل التعرف على الوجه، حيث يمكنه تحديد الهوية الحقيقية للشخص دون الكشف عن معلومات حساسة. لحل مشكلة الطلب العالي على قوة الحوسبة للتشفير المتماثل بالكامل، صممت Privasea بنية شبكة خاصة وأجهزة مادية.

معنى FHE وآفاقه

مع انتشار تقنيات الذكاء الاصطناعي، أصبحت مشاكل خصوصية البيانات تتصدر الساحة. من الأمن الوطني إلى الخصوصية الشخصية، قد تصبح تقنية التشفير المتماثل بالكامل الخط الدفاعي الأخير لحماية البيانات. فهي لا تعزز فقط التطوير المتوافق للذكاء الاصطناعي، بل تلعب أيضًا دورًا مهمًا في مختلف السيناريوهات الحساسة.

في السنوات العشر القادمة، قد تتعمق الذكاء الاصطناعي في حياتنا. إذا كانت تقنية التشفير المتماثل بالكامل قادرة على النضوج حقًا، فسوف توفر أدوات قوية لحماية الخصوصية للبشر في عصر الذكاء الاصطناعي.