Ika Network: Inovação prática da tecnologia MPC em nível de milissegundos

I. Visão geral e posicionamento da rede Ika

Ika Network é um projeto de infraestrutura inovador que recebe apoio estratégico da Fundação Sui, baseado na tecnologia de Computação Segura Multilateral (MPC). Sua característica mais notável é a implementação de uma velocidade de resposta em milissegundos, algo inédito nas soluções MPC. Ika está altamente alinhado com a filosofia de design subjacente da blockchain Sui e, no futuro, será integrado diretamente ao ecossistema de desenvolvimento da Sui, fornecendo um módulo de segurança cross-chain plug-and-play para contratos inteligentes Sui Move.

Do ponto de vista da funcionalidade, a Ika está a construir uma nova camada de validação de segurança, que serve tanto como um protocolo de assinatura dedicado ao ecossistema Sui, como também fornece soluções de interoperabilidade padronizadas para toda a indústria. O seu design em camadas equilibra a flexibilidade do protocolo e a conveniência para os desenvolvedores, e promete tornar-se um importante caso prático para a aplicação em larga escala da tecnologia MPC em cenários multichain.

1.1 Análise das Tecnologias Centrais

A implementação técnica da rede Ika gira em torno da assinatura distribuída de alto desempenho, com os principais pontos de inovação incluindo:

1. Protocolo de Assinatura 2PC-MPC: Adota uma solução de MPC de duas partes melhorada, que decompõe a operação de assinatura da chave privada do usuário em um processo em que "usuário" e "rede Ika" participam conjuntamente.

2. Processamento paralelo: utilizar computação paralela para dividir uma única operação de assinatura em várias subtarefas concorrentes, combinando com o modelo de paralelismo de objetos da Sui para aumentar significativamente a velocidade.

3. Rede de nós em larga escala: suporta milhares de nós participando da assinatura, cada nó possui apenas uma parte do fragmento da chave.

4. Controle entre cadeias e abstração de cadeias: permite que contratos inteligentes em outras cadeias controlem diretamente contas na rede Ika, realizando validação entre cadeias através da implementação de clientes leves da cadeia correspondente.

1.2 O potencial de capacitação da Ika para o ecossistema Sui

1. Capacidade de interoperabilidade entre cadeias: suporte para conectar ativos em cadeia, como Bitcoin e Ethereum, à rede Sui.

2. Mecanismo de custódia descentralizada: fornece uma forma de assinatura múltipla para gerenciar ativos na cadeia.

3. Camada de abstração da cadeia: simplifica o processo de interação entre cadeias.

4. Suporte a aplicações de automação de IA: fornece um mecanismo de verificação múltipla para a execução de transações de IA.

1.3 Desafios enfrentados pela Ika

1. Aceitação do mercado: é necessário encontrar um ponto de equilíbrio entre "descentralização" e "desempenho".

2. Controvérsia sobre a tecnologia MPC: Dificuldade na revogação de permissões de assinatura, o mecanismo de troca de nós precisa ser aprimorado.

3. Dependência da rede: afetada pela estabilidade da rede Sui e pela condição da própria rede.

4. Problemas potenciais da consensualidade DAG: podem levar a uma complexificação dos caminhos da rede e a um aumento da dificuldade de ordenação das transações.

Dois, comparação entre projetos FHE, TEE, ZKP e MPC

2.1 FHE

Zama & Concrete:

• Compilador genérico baseado em MLIR
• Estratégia de "Bootstrapping em Camadas"
• "Codificação Mista" suportada
• "Mecanismo de empacotamento de chaves"

Fhenix:

• Otimização para o conjunto de instruções EVM
• Usar "registo virtual cifrado"
• Módulo de ponte de oráculo off-chain de design

2.2 TEE

Oasis Network:

• Conceito de "Raiz Confiável em Camadas"
• A interface ParaTime utiliza serialização binária Cap'n Proto
• O módulo "Registro de Durabilidade" previne ataques de rollback

2.3 ZKP

Azteca:

• Tecnologia de "recursão incremental"
• Algoritmo de busca em profundidade paralela
• "Modo de nó leve" otimiza a largura de banda

2.4 MPC

Partisia Blockchain:

• Extensão baseada no protocolo SPDZ
• Adicionar "módulo de pré-processamento"
• comunicação gRPC, canal de criptografia TLS 1.3
• Mecanismo de fragmentação paralela com balanceamento de carga dinâmico

Três, Comparação de Tecnologias de Cálculo de Privacidade

3.1 Visão Geral da Tecnologia

• Criptografia homomórfica ( FHE ): Permite realizar cálculos arbitrários em estado criptografado, mas o custo computacional é extremamente alto.
• Ambiente de Execução Confiável(TEE): utiliza isolamento de hardware para executar código, com desempenho próximo ao de computação nativa, mas existe um risco potencial de porta dos fundos.
• Cálculo seguro multipartidário ( MPC ): permite que várias partes realizem cálculos em conjunto sem divulgar entradas privadas, com grande sobrecarga de comunicação.
• Prova de conhecimento zero ( ZKP ): verifica a veracidade de uma afirmação sem divulgar informações adicionais.

3.2 Cenários de adaptação

• Assinatura de cadeia cruzada: MPC e TEE são mais adequados, o custo do FHE é muito alto.
• Aplicação DeFi multi-assinatura: MPC é mainstream, TEE também tem aplicações, FHE é principalmente utilizado para lógica de privacidade de nível superior.
• AI e privacidade de dados: As vantagens do FHE são evidentes, MPC e TEE podem ser auxiliares.

3.3 Diferença de plano

• Desempenho e latência: TEE mínimo, FHE máximo, ZKP e MPC no meio.
• Suposição de confiança: FHE e ZKP não requerem confiança em terceiros, TEE depende de hardware, MPC depende do comportamento das partes.
• Escalabilidade: ZKP e MPC suportam nativamente a escalabilidade horizontal, enquanto FHE e TEE são limitados por recursos.
• Dificuldade de integração: TEE mínima, ZKP e FHE requerem circuitos especializados, MPC requer integração de pilha de protocolos.

Quatro, Perspectivas de Mercado e Perspectivas Técnicas

A visão de que "FHE é superior a TEE, ZKP ou MPC" não é completa. Cada tecnologia tem suas compensações em termos de desempenho, custo e segurança, sendo adequada para diferentes cenários:

• FHE é adequado para o processamento de dados extremamente sensíveis, mas requer aceleração de hardware
• O TEE está maduro em dispositivos móveis e ambientes de nuvem
• MPC é adequado para cálculo compartilhado de estado privado entre várias partes
• ZKP é especializado na verificação de cálculos complexos fora da cadeia

O ecossistema de computação em privacidade no futuro pode tender a uma integração complementar de várias tecnologias, como Nillion que combina MPC, FHE, TEE e ZKP para construir soluções modulares. A escolha da tecnologia deve depender das necessidades específicas da aplicação e da compensação de desempenho.