تقدم الجهاز الجديد من FeFET تقدمات في التشفير المتجانس لحوسبة السحابة الآمنة

بما أن مخاوف الخصوصية المتعلقة بالبيانات تتزايد في عالم مترابط بشكل متزايد، يقدم التشفير المتجانس حلاً محتملاً، كما ذكرت اليوم سبيكتروم.

يسمح هذا النظام المتقدم للتشفير بمعالجة البيانات دون الكشف أبداً عن المعلومات الأصلية للخادم. ومع ذلك، فإن القدرة الحسابية المطلوبة لهذا التشفير كانت عائقاً طويل الأمد لأجهزة مثل الهواتف الذكية وأجهزة الإنترنت الثابتة، كما يقول Spectrum.

الآن، قد يكون فريق من المهندسين من جامعة بكين في بكين قد وجدوا اختراقاً مع جهاز جديد يجعل التشفير البيانومورفي أكثر قابلية للتطبيق في الإلكترونيات التجارية.

يعمل التشفير البيانومورفي عبر تشفير البيانات على الجهاز قبل إرسالها للمعالجة. ثم يتم معالجة البيانات في شكلها المشفر، مما يضمن أن لا أحد يمكنه الوصول إلى المعلومات الأصلية – بما في ذلك الخادم الذي يقوم بمعالجتها، كما ذكرت سبكتروم.

بعد اكتمال الحسابات، يتم فك تشفير البيانات، مما يسمح بالحفاظ على خصوصية المستخدم. وتأتي التحدي الرئيسي مع التشفير البوليمورفي في القدرة الحاسوبية الكبيرة المطلوبة لإجراء الحسابات اللازمة، كما يلاحظ Spectrum.

الأجهزة الحالية لإنترنت الأشياء (IoT) تفتقر إلى القدرات المعالجة اللازمة للقيام بالعمليات الرياضية المعقدة المطلوبة. للتغلب على هذا، طور فريق جامعة بكين جهازًا يستخدم مجموعات من العناصر النقلية المغناطيسية الكهربائية (FeFETs)، كما يلاحظ Spectrum.

تم تحسين هذه الترانزستورات للتعامل مع عملية التشفير وفك التشفير بدقة عالية مع تقليل الحمل الحسابي، كما يقول Spectrum.

وقد أوضح كيتشاو تانغ، الأستاذ المساعد للدوائر المتكاملة في جامعة بكين، لـ Spectrum أنه من خلال تنفيذ هذه الأجهزة شبه الموصلة الجديدة، يمكنهم تمكين الإلكترونيات التجارية مثل الهواتف الذكية من استخدام قوة الحوسبة السحابية مع الحفاظ على حماية البيانات في الوقت نفسه.

تختلف الـFeFETs عن الترانزستورات التقليدية من خلال تضمين طبقة من المادة الفيروكهربائية، التي يمكن أن تخزن الاستقطاب الكهربائي دون الحاجة إلى حقل كهربائي. يتيح هذا للـFeFETs إنتاج أرقام عشوائية أكثر غير قابلة للتنبؤ، مما يجعل التشفير أصعب للكسر، كما أفادت صحيفة Spectrum.

يمكن للجهاز تشفير وفك تشفير البيانات بشكل أكثر كفاءة عن طريق تبسيط العملية إلى خطوة واحدة، بالمقارنة مع العملية المكونة من خطوتين المطلوبة عادة، كما تلاحظ صحيفة Spectrum.

يمكن لمصفوفة FeFET معالجة البيانات بشكل أكثر فعالية من خلال دمج مدخلات متعددة مثل مصفوفة التشفير، البيانات المراد تشفيرها، ومتجه إضافي – في عملية حسابية واحدة. يؤدي ذلك إلى تشفير أسرع مع استهلاك أقل للطاقة، كما أفادت Spectrum.

أشارت Tang أيضًا إلى Spectrum بأن الجهاز الجديد يقدم معدل دقة أعلى مقارنة بطرق التشفير الأخرى التي تستخدم الذاكرة التعسفية العشوائية المقاومة (RRAM)، مما يجعله خيارًا أكثر موثوقية لمعالجة البيانات بأمان.

حققت مجموعة FeFET نسبة دقة تبلغ 99.6٪، وهو تحسن كبير عن حلول RRAM السابقة. تتطلع تانغ إلى رؤية هذه التكنولوجيا مدمجة في الهواتف الذكية، مما يتيح للمستخدمين تشفير البيانات بأمان قبل تحميلها على السحابة وفك تشفيرها عند الحاجة، كما ذكرت شبكة سبيكتروم.