Ika Network : Pratique innovante de la technologie MPC à la sous-seconde

I. Aperçu et positionnement du réseau Ika

Le réseau Ika est un projet d'infrastructure innovante soutenu stratégiquement par la fondation Sui, basé sur la technologie de calcul sécurisé multipartite (MPC). Sa caractéristique la plus remarquable est qu'il réalise une vitesse de réponse au niveau de la sous-seconde, ce qui est inédit dans les solutions MPC. Ika et la blockchain Sui sont hautement compatibles sur le plan de la conception sous-jacente, et à l'avenir, il sera directement intégré à l'écosystème de développement Sui, fournissant un module de sécurité inter-chaînes plug-and-play pour les contrats intelligents Sui Move.

En termes de positionnement fonctionnel, Ika construit une nouvelle couche de validation sécurisée, servant à la fois de protocole de signature dédié à l'écosystème Sui et de solution standardisée de cross-chain destinée à l'ensemble de l'industrie. Sa conception en couches prend en compte la flexibilité du protocole et la facilité de développement, et devrait devenir un cas pratique important pour l'application à grande échelle de la technologie MPC dans des scénarios multichaînes.

1.1 Analyse des technologies clés

La mise en œuvre technique du réseau Ika s'articule autour de signatures distribuées à haute performance, les principaux points d'innovation comprennent :

1. Protocole de signature 2PC-MPC : adopte un schéma MPC à deux parties amélioré, décomposant l'opération de signature de la clé privée de l'utilisateur en un processus impliquant conjointement les rôles de "l'utilisateur" et du "réseau Ika".

2. Traitement parallèle : utiliser le calcul parallèle pour décomposer une opération de signature unique en plusieurs sous-tâches concurrentes, combinant le modèle de parallélisme des objets de Sui pour augmenter considérablement la vitesse.

3. Réseau de nœuds à grande échelle : prend en charge des milliers de nœuds participant à la signature, chaque nœud ne détenant qu'une partie des fragments de clé.

4. Contrôle inter-chaînes et abstraction de chaîne : permet aux contrats intelligents d'autres chaînes de contrôler directement les comptes dans le réseau Ika, en réalisant une validation inter-chaînes grâce au déploiement de clients légers des chaînes correspondantes.

1.2 Le potentiel d'autonomisation d'Ika pour l'écosystème Sui

1. Capacité d'interopérabilité entre chaînes : prend en charge l'intégration d'actifs sur chaîne tels que Bitcoin, Ethereum, etc., dans le réseau Sui.

2. Mécanisme de garde décentralisé : fournir une gestion des actifs en chaîne par des méthodes de signature multiple.

3. Couche d'abstraction de la chaîne : simplifier le processus d'interaction inter-chaînes.

4. Support des applications d'automatisation AI : fournir un mécanisme de validation multilatérale pour l'exécution des transactions AI.

1.3 Les défis auxquels Ika est confronté

1. Acceptation du marché : il est nécessaire de trouver un équilibre entre "décentralisation" et "performance".

2. Controverse sur la technologie MPC : Difficulté à révoquer les droits de signature, le mécanisme de remplacement des nœuds doit être amélioré.

3. Dépendance au réseau : affectée par la stabilité du réseau Sui et l'état de son propre réseau.

4. Problèmes potentiels de consensus DAG : cela peut compliquer les chemins du réseau et augmenter la difficulté de tri des transactions.

2. Comparaison des projets FHE, TEE, ZKP et MPC

2.1 FHE

Zama & Concrete:

• Compilateur général basé sur MLIR
• Stratégie de "Bootstrapping par couches"
• "Encodage mixte" pris en charge
• Mécanisme de "packaging de clés"

Fhenix:

• Optimisation pour l'ensemble d'instructions EVM
• Utiliser "registre virtuel chiffré"
• Module de pont oracle hors chaîne de conception

2.2 TEE

Oasis Network:

• Concept de "racine de confiance à plusieurs niveaux"
• L'interface ParaTime utilise la sérialisation binaire Cap'n Proto
• Le module "Journal de durabilité" empêche les attaques par rollback

2.3 ZKP

Aztèque:

• Technologie "récursion incrémentale"
• Algorithme de recherche en profondeur parallélisé
• "Mode de nœud léger" optimisation de la bande passante

2.4 MPC

Partisia Blockchain:

• Extension basée sur le protocole SPDZ
• Ajouter le "module de prétraitement"
• Communication gRPC, canal de chiffrement TLS 1.3
• Mécanisme de partitionnement parallèle avec équilibrage de charge dynamique

Trois, Comparaison des technologies de calcul de la vie privée

3.1 Aperçu technique

• Chiffrement homomorphe ( FHE ) : permet d'effectuer des calculs arbitraires en état chiffré, mais le coût de calcul est extrêmement élevé.
• Environnement d'exécution de confiance ( TEE ) : utilisation de l'isolation matérielle pour exécuter du code, avec des performances proches du calcul natif, mais avec des risques de portes dérobées potentiels.
• Calcul sécurisé multipartite (MPC) : permet à plusieurs parties de calculer ensemble sans divulguer d'entrées privées, coût de communication élevé.
• Preuve à divulgation nulle d'information (ZKP) : vérifier la véracité d'une déclaration sans divulguer d'informations supplémentaires.

3.2 Scénarios d'adaptation

• Signature inter-chaînes : MPC et TEE sont plus appropriés, FHE a un coût trop élevé.
• Application de multi-signatures DeFi : MPC est courant, TEE est également utilisé, FHE est principalement utilisé pour la logique de confidentialité de niveau supérieur.
• IA et confidentialité des données : Les avantages de FHE sont évidents, MPC et TEE peuvent servir d'assistance.

3.3 Différences de solution

• Performance et latence : TEE au minimum, FHE au maximum, ZKP et MPC au milieu.
• Hypothèse de confiance : FHE et ZKP ne nécessitent pas de tiers de confiance, TEE dépend du matériel, MPC dépend du comportement des participants.
• Scalabilité : ZKP et MPC prennent naturellement en charge l'évolutivité horizontale, tandis que FHE et TEE sont limités par les ressources.
• Difficulté d'intégration : TEE au minimum, ZKP et FHE nécessitent des circuits spécialisés, MPC nécessite une intégration de pile de protocoles.

Quatrième, Points de vue du marché et Perspectives techniques

La perspective selon laquelle "FHE est supérieur à TEE, ZKP ou MPC" n'est pas complète. Chaque technologie a ses compromis en termes de performance, de coût et de sécurité, et est adaptée à différents scénarios:

• FHE convient au traitement de données extrêmement sensibles, mais nécessite un accélérateur matériel.
• TEE est mature sur les appareils mobiles et les environnements cloud
• MPC convient au calcul partagé d'état privé entre plusieurs parties
• ZKP excelle dans la vérification des calculs complexes hors chaîne.

L'écosystème de calcul privé de l'avenir pourrait tendre vers une intégration complémentaire de plusieurs technologies, telles que Nillion combinant MPC, FHE, TEE et ZKP pour construire des solutions modulaires. Le choix de la technologie dépendra des besoins spécifiques de l'application et des compromis en termes de performance.