التشفير المتماثل بالكاملFHE: أداة لحماية الخصوصية في عصر الذكاء الاصطناعي
على الرغم من أن سوق التشفير كان راكداً نسبياً مؤخراً، إلا أن هناك بعض التقنيات الناشئة التي بدأت في النضوج. من بينها، يعد التشفير المتماثل بالكامل (Fully Homomorphic Encryption، اختصاراً FHE) من التقنيات المتقدمة التي تستحق الانتباه.
لفهم هذا المفهوم المعقد للتشفير المتماثل بالكامل، نحتاج أولاً إلى فهم معاني "التشفير" و "المتماثل"، ولماذا نحتاج إلى تحقيق "التشفير المتماثل بالكامل".
التشفير الأساسي للمفاهيم
أبسط طرق التشفير التي يعرفها الجميع. على سبيل المثال، إذا أرادت أليس أن تنقل لبوب معلومات مثل "1314 520"، لكنها لا ترغب في أن يعرف المرسل الوسيط المحتوى. يمكنها استخدام طريقة ضرب كل رقم في 2 للتشفير، ليصبح "2628 1040". عندما يتلقى بوب الرسالة، يكفيه أن يقسم كل رقم على 2 ليتمكن من فك تشفير المعلومات الأصلية. هذه طريقة أساسية من طرق التشفير المتماثل.
التشفير المتماثل المتقدم
التشفير المتماثل يذهب خطوة أبعد. افترض أن أليس لا تجيد سوى العمليات البسيطة مثل الضرب في 2 والقسمة على 2، لكنها تحتاج إلى حساب ضرب معقد، مثل 400 ضرب 12. لحماية الخصوصية، يمكنها ضرب 400 و12 في 2 للحصول على 800 و24، ثم تجعل طرف ثالث موثوق يقوم بحساب 800 ضرب 24. بعد الحصول على النتيجة 19200، تقوم أليس بقسمة النتيجة على 4 لتصل إلى الإجابة الصحيحة 4800. في هذه العملية، الطرف الثالث لا يعرف البيانات الأصلية لكنه يساعد في إتمام الحساب، وهذا هو المبدأ الأساسي للتشفير المتماثل.
ضرورة التشفير المتماثل بالكامل
ومع ذلك، فإن التشفير المتماثل البسيط يحمل مخاطر التعرض للاختراق. على سبيل المثال، قد يقوم أشخاص خبيثون بتخمين البيانات الأصلية من خلال طريقة التجربة والخطأ. يزيد التشفير المتماثل بالكامل من صعوبة الاختراق عن طريق إدخال عمليات رياضية أكثر تعقيدًا وضوضاء. إنه يسمح بإجراء عمليات الجمع والضرب على البيانات المشفرة عدد غير محدود من المرات، وليس مقتصرًا على عمليات معينة، وهذه هي معنى "الكامل".
في عام 2009، اقترح جينتري وغيرهم من العلماء فكرة جديدة فتحت الطريق لتطور تقنية التشفير المتماثل بالكامل. تعتبر هذه التقنية اختراقاً مهماً في مجال التشفير.
آفاق تطبيق التشفير المتماثل بالكامل في مجال الذكاء الاصطناعي
تتمتع تقنية التشفير المتماثل بالكامل بآفاق واسعة من التطبيقات في مجال الذكاء الاصطناعي. حاليًا، يواجه تطوير الذكاء الاصطناعي تحديات تتعلق بخصوصية البيانات وأمانها. يمكن للتشفير المتماثل بالكامل حماية خصوصية المستخدمين، وفي نفس الوقت، يسمح لنماذج الذكاء الاصطناعي بمعالجة وتعلم البيانات المشفرة.
بشكل أكثر تحديدًا، يمكن للمستخدمين تشفير البيانات الحساسة باستخدام طريقة التشفير المتماثل بالكامل (FHE)، ثم تقديمها للذكاء الاصطناعي لإجراء الحسابات. ستقوم نموذج الذكاء الاصطناعي بإخراج سلسلة من النتائج المشفرة، فقط مالك البيانات يمكنه فك التشفير. بهذه الطريقة، يتم حماية خصوصية البيانات الأصلية، ويمكن استخدام قوة الذكاء الاصطناعي الكبيرة في التحليل والتنبؤ.
التطبيقات العملية لتقنية التشفير المتماثل بالكامل
يمكن تطبيق تقنية FHE في مجالات متعددة، مثل التعرف على الوجه. فهي قادرة على تحديد ما إذا كان الشخص حقيقياً دون كشف ميزات وجه المستخدم. إن هذا الطلب "الذي يتطلب حماية الخصوصية وتحقيق الوظائف" هو بالضبط ما يجعل تقنية FHE مميزة.
ومع ذلك، تحتاج حسابات FHE إلى دعم هائل من القوة الحسابية. لحل هذه المشكلة، تقوم بعض المشاريع ببناء شبكات قوة حسابية متخصصة ومرافق دعم.
معنى تقنية FHE
في عصر الذكاء الاصطناعي، أصبحت مشكلة خصوصية البيانات أكثر أهمية. من الأمن القومي إلى خصوصية الأفراد، قد تصبح تقنية FHE خط الدفاع الأخير لحماية البيانات. إذا تمكنت تقنية FHE من النضوج حقًا وتطبيقها على نطاق واسع، فسوف تزيل العديد من الحواجز التنظيمية أمام تطوير الذكاء الاصطناعي، وفي الوقت نفسه توفر بيئة أكثر أمانًا لاستخدام البيانات للمستخدمين.
مع تقدم التكنولوجيا، قد نرى في المستقبل القريب التطبيق الواسع للتشفير المتماثل بالكامل في مختلف المجالات، مما يفتح آفاق جديدة لأمان البيانات وحماية الخصوصية.
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.
تقنية FHE: أداة جديدة لحماية خصوصية البيانات في عصر الذكاء الاصطناعي
التشفير المتماثل بالكاملFHE: أداة لحماية الخصوصية في عصر الذكاء الاصطناعي
على الرغم من أن سوق التشفير كان راكداً نسبياً مؤخراً، إلا أن هناك بعض التقنيات الناشئة التي بدأت في النضوج. من بينها، يعد التشفير المتماثل بالكامل (Fully Homomorphic Encryption، اختصاراً FHE) من التقنيات المتقدمة التي تستحق الانتباه.
لفهم هذا المفهوم المعقد للتشفير المتماثل بالكامل، نحتاج أولاً إلى فهم معاني "التشفير" و "المتماثل"، ولماذا نحتاج إلى تحقيق "التشفير المتماثل بالكامل".
التشفير الأساسي للمفاهيم
أبسط طرق التشفير التي يعرفها الجميع. على سبيل المثال، إذا أرادت أليس أن تنقل لبوب معلومات مثل "1314 520"، لكنها لا ترغب في أن يعرف المرسل الوسيط المحتوى. يمكنها استخدام طريقة ضرب كل رقم في 2 للتشفير، ليصبح "2628 1040". عندما يتلقى بوب الرسالة، يكفيه أن يقسم كل رقم على 2 ليتمكن من فك تشفير المعلومات الأصلية. هذه طريقة أساسية من طرق التشفير المتماثل.
التشفير المتماثل المتقدم
التشفير المتماثل يذهب خطوة أبعد. افترض أن أليس لا تجيد سوى العمليات البسيطة مثل الضرب في 2 والقسمة على 2، لكنها تحتاج إلى حساب ضرب معقد، مثل 400 ضرب 12. لحماية الخصوصية، يمكنها ضرب 400 و12 في 2 للحصول على 800 و24، ثم تجعل طرف ثالث موثوق يقوم بحساب 800 ضرب 24. بعد الحصول على النتيجة 19200، تقوم أليس بقسمة النتيجة على 4 لتصل إلى الإجابة الصحيحة 4800. في هذه العملية، الطرف الثالث لا يعرف البيانات الأصلية لكنه يساعد في إتمام الحساب، وهذا هو المبدأ الأساسي للتشفير المتماثل.
ضرورة التشفير المتماثل بالكامل
ومع ذلك، فإن التشفير المتماثل البسيط يحمل مخاطر التعرض للاختراق. على سبيل المثال، قد يقوم أشخاص خبيثون بتخمين البيانات الأصلية من خلال طريقة التجربة والخطأ. يزيد التشفير المتماثل بالكامل من صعوبة الاختراق عن طريق إدخال عمليات رياضية أكثر تعقيدًا وضوضاء. إنه يسمح بإجراء عمليات الجمع والضرب على البيانات المشفرة عدد غير محدود من المرات، وليس مقتصرًا على عمليات معينة، وهذه هي معنى "الكامل".
في عام 2009، اقترح جينتري وغيرهم من العلماء فكرة جديدة فتحت الطريق لتطور تقنية التشفير المتماثل بالكامل. تعتبر هذه التقنية اختراقاً مهماً في مجال التشفير.
آفاق تطبيق التشفير المتماثل بالكامل في مجال الذكاء الاصطناعي
تتمتع تقنية التشفير المتماثل بالكامل بآفاق واسعة من التطبيقات في مجال الذكاء الاصطناعي. حاليًا، يواجه تطوير الذكاء الاصطناعي تحديات تتعلق بخصوصية البيانات وأمانها. يمكن للتشفير المتماثل بالكامل حماية خصوصية المستخدمين، وفي نفس الوقت، يسمح لنماذج الذكاء الاصطناعي بمعالجة وتعلم البيانات المشفرة.
بشكل أكثر تحديدًا، يمكن للمستخدمين تشفير البيانات الحساسة باستخدام طريقة التشفير المتماثل بالكامل (FHE)، ثم تقديمها للذكاء الاصطناعي لإجراء الحسابات. ستقوم نموذج الذكاء الاصطناعي بإخراج سلسلة من النتائج المشفرة، فقط مالك البيانات يمكنه فك التشفير. بهذه الطريقة، يتم حماية خصوصية البيانات الأصلية، ويمكن استخدام قوة الذكاء الاصطناعي الكبيرة في التحليل والتنبؤ.
التطبيقات العملية لتقنية التشفير المتماثل بالكامل
يمكن تطبيق تقنية FHE في مجالات متعددة، مثل التعرف على الوجه. فهي قادرة على تحديد ما إذا كان الشخص حقيقياً دون كشف ميزات وجه المستخدم. إن هذا الطلب "الذي يتطلب حماية الخصوصية وتحقيق الوظائف" هو بالضبط ما يجعل تقنية FHE مميزة.
ومع ذلك، تحتاج حسابات FHE إلى دعم هائل من القوة الحسابية. لحل هذه المشكلة، تقوم بعض المشاريع ببناء شبكات قوة حسابية متخصصة ومرافق دعم.
معنى تقنية FHE
في عصر الذكاء الاصطناعي، أصبحت مشكلة خصوصية البيانات أكثر أهمية. من الأمن القومي إلى خصوصية الأفراد، قد تصبح تقنية FHE خط الدفاع الأخير لحماية البيانات. إذا تمكنت تقنية FHE من النضوج حقًا وتطبيقها على نطاق واسع، فسوف تزيل العديد من الحواجز التنظيمية أمام تطوير الذكاء الاصطناعي، وفي الوقت نفسه توفر بيئة أكثر أمانًا لاستخدام البيانات للمستخدمين.
مع تقدم التكنولوجيا، قد نرى في المستقبل القريب التطبيق الواسع للتشفير المتماثل بالكامل في مختلف المجالات، مما يفتح آفاق جديدة لأمان البيانات وحماية الخصوصية.