Ika Network: Innovación en la práctica de la tecnología MPC de subsegundos

I. Descripción y posicionamiento de la red Ika

Ika Network es un proyecto de infraestructura innovador que cuenta con el apoyo estratégico de la Fundación Sui, construido sobre la tecnología de computación segura multiparte (MPC). Su característica más destacada es que logra una velocidad de respuesta de menos de un segundo, lo cual es un hito en las soluciones MPC. Ika se alinea estrechamente con la filosofía de diseño subyacente de la blockchain Sui y se integrará directamente en el ecosistema de desarrollo de Sui en el futuro, proporcionando un módulo de seguridad cruzada plug-and-play para contratos inteligentes Sui Move.

Desde la perspectiva de la funcionalidad, Ika está construyendo una nueva capa de verificación de seguridad, que sirve tanto como un protocolo de firma dedicado al ecosistema Sui como una solución estandarizada de interoperabilidad en toda la industria. Su diseño en capas equilibra la flexibilidad del protocolo con la conveniencia del desarrollo, y se espera que se convierta en un importante caso práctico de la aplicación a gran escala de la tecnología MPC en escenarios multichain.

1.1 Análisis de la tecnología central

La implementación técnica de la red Ika se centra en firmas distribuidas de alto rendimiento, y los principales puntos de innovación incluyen:

1. Protocolo de firma 2PC-MPC: utiliza un esquema de MPC de dos partes mejorado, descomponiendo la operación de firma de la clave privada del usuario en un proceso en el que participan conjuntamente dos roles: "usuario" y "red Ika".

2. Procesamiento en paralelo: Utilizando el cálculo paralelo, se descompone una operación de firma única en múltiples subtareas concurrentes, lo que mejora significativamente la velocidad al combinarse con el modelo de paralelismo de objetos de Sui.

3. Red de nodos a gran escala: permite que miles de nodos participen en la firma, cada nodo solo posee una parte de las piezas de la clave.

4. Control de cadena cruzada y abstracción de cadena: permite que los contratos inteligentes en otras cadenas controlen directamente las cuentas en la red Ika, realizando la verificación entre cadenas a través del despliegue de un cliente ligero correspondiente.

1.2 El potencial de Ika para empoderar el ecosistema Sui

1. Capacidad de interoperabilidad entre cadenas: soporta la conexión de activos en cadena como Bitcoin y Ethereum a la red Sui.

2. Mecanismo de custodia descentralizada: proporciona un método de firma múltiple para gestionar activos en la cadena.

3. Capa de abstracción de la cadena: simplificar el proceso de interacción entre cadenas.

4. Soporte para aplicaciones de automatización de IA: proporciona un mecanismo de verificación múltiple para la ejecución de transacciones de IA.

1.3 Los desafíos que enfrenta Ika

1. Aceptación del mercado: es necesario encontrar un punto de equilibrio entre "descentralización" y "rendimiento".

2. Controversia sobre la tecnología MPC: Dificultades para revocar permisos de firma, el mecanismo de reemplazo de nodos necesita ser mejorado.

3. Dependencia de la red: afectada por la estabilidad de la red Sui y las condiciones de la propia red.

4. Problemas potenciales del consenso DAG: pueden llevar a una complejidad en las rutas de la red y a un aumento en la dificultad de ordenar transacciones.

2. Comparación de proyectos FHE, TEE, ZKP y MPC

2.1 FHE

Zama & Concrete:

• Compilador genérico basado en MLIR
• Estrategia de "Bootstrapping por capas"
• Soporte para "codificación mixta"
• mecanismo de "empaquetado de claves"

Fhenix:

• Optimización para el conjunto de instrucciones EVM
• Utilizar "registro virtual encriptado"
• Diseño del módulo de puente de oráculos fuera de la cadena

2.2 TEE

Oasis Network:

• Concepto de "Raíz de confianza en capas"
• La interfaz ParaTime utiliza la serialización binaria Cap'n Proto.
• El módulo de "registros de durabilidad" previene ataques de retroceso

2.3 ZKP

Azteca:

• Tecnología de "recursión incremental"
• Algoritmo de búsqueda en profundidad paralelizada
• Optimización del ancho de banda en "modo de nodo ligero"

2.4 MPC

Partisia Blockchain:

• Expansión basada en el protocolo SPDZ
• Añadir "módulo de preprocesamiento"
• Comunicación gRPC, canal de cifrado TLS 1.3
• Mecanismo de fragmentación paralela con equilibrio de carga dinámico

Tres, Comparación de tecnologías de cálculo de privacidad

3.1 Resumen técnico

• Encriptación totalmente homomórfica ( FHE ): permite realizar cálculos arbitrarios en estado encriptado, pero el costo computacional es extremadamente alto.
• Entorno de ejecución confiable ( TEE ): utiliza aislamiento de hardware para ejecutar código, con un rendimiento cercano al cálculo nativo, pero con riesgos de puertas traseras potenciales.
• Cálculo seguro multiparte (MPC): permite que múltiples partes calculen conjuntamente sin revelar entradas privadas, con un alto costo de comunicación.
• Prueba de conocimiento cero ( ZKP ): Verificar la veracidad de una declaración sin revelar información adicional.

3.2 Escenarios de Adaptación

• Firma de cadena cruzada: MPC y TEE son más adecuados, el costo de FHE es demasiado alto.
• Aplicaciones de múltiples firmas DeFi: MPC es la corriente principal, TEE también tiene aplicaciones, y FHE se utiliza principalmente para la lógica de privacidad de nivel superior.
• IA y privacidad de datos: Las ventajas de FHE son evidentes, MPC y TEE pueden actuar como auxiliares.

3.3 Diferencias en el plan

• Rendimiento y latencia: TEE mínimo, FHE máximo, ZKP y MPC en el medio.
• Suposición de confianza: FHE y ZKP no requieren confiar en un tercero, TEE depende del hardware, MPC depende del comportamiento de los participantes.
• Escalabilidad: ZKP y MPC admiten de forma nativa la escalabilidad horizontal, mientras que FHE y TEE están limitados por recursos.
• Dificultad de integración: TEE mínimo, ZKP y FHE requieren circuitos especializados, MPC requiere integración de pila de protocolos.

Cuatro, Perspectivas del Mercado y Perspectivas Técnicas

La afirmación de que "FHE es superior a TEE, ZKP o MPC" no es completa. Cada tecnología tiene sus compensaciones en términos de rendimiento, costo y seguridad, y es adecuada para diferentes escenarios:

• FHE es adecuado para el procesamiento de datos extremadamente sensibles, pero requiere aceleración de hardware.
• TEE es maduro en dispositivos móviles y entornos en la nube
• MPC es adecuado para el cálculo compartido de estados privados entre múltiples partes
• ZKP se especializa en la verificación de cálculos complejos fuera de la cadena.

El ecosistema de computación privada en el futuro podría inclinarse hacia la integración complementaria de múltiples tecnologías, como Nillion que combina MPC, FHE, TEE y ZKP para construir soluciones modulares. La elección de qué tecnología utilizar debe basarse en las necesidades específicas de la aplicación y en un equilibrio de rendimiento.