Сеть Ika: инновационная практика технологии MPC с под-секундной задержкой

I. Обзор и позиционирование сети Ika

Ika сеть является инновационным инфраструктурным проектом, который получает стратегическую поддержку от фонда Sui и основан на технологии многопартнерских вычислений (MPC). Его наиболее заметной характеристикой является достижение скорости отклика на уровне субсекунд, что впервые наблюдается в решениях MPC. Ika и блокчейн Sui имеют высокую степень соответствия в базовых концепциях проектирования и в будущем будут непосредственно интегрированы в экосистему разработки Sui, предоставляя модуль кросс-цепочной безопасности, который можно использовать с умными контрактами Sui Move.

С точки зрения функциональной направленности, Ika строит новый уровень безопасной верификации, который служит как специализированным подписным протоколом для экосистемы Sui, так и стандартизированным кросс-цепочным решением для всей отрасли. Его многослойный дизайн учитывает как гибкость протокола, так и удобство разработки, что может стать важным практическим примером широкомасштабного применения технологии MPC в многоцепочных сценариях.

1.1 Анализ основных технологий

Техническая реализация сети Ika сосредоточена на высокопроизводительных распределенных подписях, основные инновации включают:

1. Протокол подписания 2PC-MPC: использует улучшенный двухсторонний MPC-метод, разделяя операцию подписи частного ключа пользователя на процесс, в котором участвуют "пользователь" и "сеть Ika".

2. Параллельная обработка: использование параллельных вычислений для разбиения операции подписи на несколько параллельных подзадач, что значительно увеличивает скорость в сочетании с параллельной моделью объектов Sui.

3. Масштабная сеть узлов: поддержка участия тысяч узлов в подписании, каждый узел имеет только часть ключевой фрагмента.

4. Кроссчейн-контроль и абстракция цепи: позволяют смарт-контрактам на других цепях напрямую контролировать счета в сети Ika, реализуя кроссчейн-верификацию через развертывание легких клиентов соответствующей цепи.

1.2 Потенциальные возможности Ika для экосистемы Sui

1. Кросс-чейн взаимодействие: поддержка подключения активов на цепочках, таких как Биткойн и Эфириум, к сети Sui.

2. Децентрализованный механизм хранения: предоставляет многосторонний способ управления активами на цепи.

3. Абстрактный уровень цепи: упрощение процесса межцепочечной взаимодействия.

4. Поддержка автоматизации приложений ИИ: предоставление многофакторного механизма проверки для выполнения сделок ИИ.

1.3 Проблемы, с которыми сталкивается Ika

1. Уровень принятия на рынке: необходимо найти баланс между "децентрализацией" и "производительностью".

2. Споры по технологии MPC: трудности с отменой прав подписи, механизм смены узлов нуждается в доработке.

3. Зависимость от сети: зависит от стабильности сети Sui и состояния собственной сети.

4. Потенциальные проблемы консенсуса DAG: могут привести к усложнению сетевых путей и увеличению сложности сортировки транзакций.

2. Сравнение проектов FHE, TEE, ZKP и MPC

2.1 FHE

Zama & Concrete:

• Универсальный компилятор на основе MLIR
• Стратегия "Многоуровневого Бутстрэппинга"
• "Поддержка смешанного кодирования"
• "Механизм упаковки ключей"

Феникс:

• Оптимизация для EVM-инструкций
• Используйте "шифрованный виртуальный регистр"
• Дизайн модуля мостов для оффчейн оракулов

2,2 TEE

Сеть Oasis:

• Концепция "Уровневого доверенного корня"
• Интерфейс ParaTime использует бинарную сериализацию Cap'n Proto
• Модуль "Журнал стойкости" предотвращает атаки отката

2.3 ZKP

Ацтек:

• Технология "инкрементальной рекурсии"
• Параллельный алгоритм глубинного поиска
• "Легкий узел" оптимизация пропускной способности

2,4 ПДК

Блокчейн Partisia:

• Расширение на основе протокола SPDZ
• Добавить "модуль предобработки"
• gRPC связь, TLS 1.3 зашифрованный канал
• Механизм параллельного фрагментирования с динамическим балансировкой нагрузки

Три. Сравнение технологий вычислений с учетом конфиденциальности

3.1 Технический обзор

• Полностью гомоморфное шифрование ( FHE ): позволяет выполнять любые вычисления в зашифрованном состоянии, но вычислительные затраты крайне велики.
• Доверенная исполняемая среда ( TEE ): использование аппаратной изоляции для выполнения кода, производительность близка к нативным вычислениям, но существует потенциальный риск наличия бэкдоров.
• Многосторонние безопасные вычисления(MPC): позволяют нескольким сторонам совместно вычислять, не раскрывая частные данные, но с большими затратами на связь.
• Нулевое знание ( ZKP ): подтверждение истинности утверждения без раскрытия дополнительной информации.

3.2 Сцены применения

• Кросс-цепочная подпись: MPC и TEE более подходят, FHE слишком затратен.
• Приложение DeFi с мультиподпиской: MPC является основным, TEE также имеет применение, FHE в основном используется для верхнего уровня логики конфиденциальности.
• ИИ и конфиденциальность данных: преимущества FHE очевидны, MPC и TEE могут быть вспомогательными.

3.3 Различия в плане

• Производительность и задержка: TEE наименьшая, FHE наивысшая, ZKP и MPC находятся посередине.
• Предположение доверия: FHE и ZKP не требуют доверия третьим сторонам, TEE зависит от аппаратного обеспечения, а MPC зависит от поведения участников.
• Масштабируемость: ZKP и MPC естественно поддерживают горизонтальное масштабирование, FHE и TEE ограничены ресурсами.
• Уровень интеграции: TEE минимальный, ZKP и FHE требуют специализированных цепей, MPC требует интеграции протокольного стека.

Четыре, рыночная перспектива и технический обзор

Мнение, что "FHE превосходит TEE, ZKP или MPC", не является полным. Каждая технология имеет свои компромиссы в отношении производительности, стоимости, безопасности и т.д., и подходит для различных сценариев:

• FHE подходит для обработки крайне чувствительных данных, но требует аппаратного ускорения
• TEE стал зрелым на мобильных и облачных платформах
• MPC подходит для совместных вычислений с частными состояниями нескольких сторон
• ZKP хорошо справляется с проверкой сложных вычислений вне цепочки

Будущее экосистемы вычислений с защитой конфиденциальности может склоняться к интеграции множества технологий, таких как Nillion, объединяющий MPC, FHE, TEE и ZKP для создания модульных решений. Выбор технологий должен основываться на конкретных потребностях приложения и компромиссах по производительности.