Ika Network: Infraestructura MPC de subsegundos en el ecosistema Sui

I. Resumen y posicionamiento de la red Ika

Ika Network es una infraestructura innovadora de MPC que cuenta con el apoyo estratégico de la Fundación Sui, y su característica más destacada es su velocidad de respuesta en milisegundos. Ika se alinea estrechamente con Sui en el diseño subyacente de procesamiento en paralelo, arquitectura descentralizada, entre otros, y en el futuro se integrará directamente en el ecosistema de desarrollo de Sui, proporcionando un módulo de seguridad entre cadenas plug-and-play para contratos inteligentes Move.

Ika está construyendo una nueva capa de verificación de seguridad, que sirve como un protocolo de firma dedicado al ecosistema Sui y también ofrece soluciones de cadena cruzada estandarizadas para toda la industria. Su diseño por capas tiene en cuenta la flexibilidad del protocolo y la conveniencia para el 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 gira en torno a la firma distribuida de alto rendimiento, y se compone principalmente de los siguientes aspectos:

• Protocolo de firma 2PC-MPC: utiliza un esquema de MPC mejorado de dos partes, descomponiendo la operación de firma de la clave privada en un proceso en el que el usuario y la red Ika participan conjuntamente. A través de un modo de difusión en lugar de la comunicación entre nodos de dos en dos, se mantiene una latencia de firma de menos de un segundo.

• Procesamiento en paralelo: Utilizando cálculos paralelos para descomponer una operación de firma única en múltiples subtareas concurrentes, se mejora significativamente la velocidad al combinarlo con el modelo de paralelismo de objetos de Sui.

• Red de nodos a gran escala: admite la participación de miles de nodos en la firma, cada nodo solo posee una parte de los fragmentos de la clave, lo que aumenta la seguridad.

• Control de cadena cruzada y abstracción de cadena: permite que los contratos inteligentes en otras cadenas controlen directamente las cuentas Ika en la red (dWallet), mediante la implementación de clientes ligeros para realizar operaciones entre cadenas.

1.2 Ika empoderando el ecosistema Sui

Ika se espera que brinde el siguiente apoyo al ecosistema Sui después de su lanzamiento:

• Ampliar la capacidad de interoperabilidad entre cadenas, soportar el acceso de baja latencia a la red Sui para activos como Bitcoin, Ethereum, etc.
• Proporcionar un mecanismo de custodia de activos descentralizado, mejorar la seguridad
• Simplificar el proceso de interacción entre cadenas, lograr la abstracción de cadenas
• Proporcionar un mecanismo de verificación múltiple para aplicaciones de automatización de IA, mejorando la seguridad y la credibilidad.

1.3 Desafíos que enfrenta Ika

• Competencia en el mercado: se debe buscar un equilibrio entre descentralización y rendimiento para atraer a más desarrolladores y activos.
• Limitaciones de la tecnología MPC: problemas como la revocación de permisos de firma aún no se han resuelto por completo
• Dependencia de la red Sui: necesita adaptarse continuamente a las actualizaciones de la red Sui
• Nuevos problemas que puede traer el consenso DAG: como el aumento de la dificultad de ordenación de transacciones, la dependencia de usuarios activos, etc.

2. Comparación de tecnologías de computación privada

2.1 Encriptación totalmente homomórfica ( FHE )

Zama & Concrete:

• Compilador general basado en MLIR
• Estrategia de Bootstrapping por Capas
• Codificación mixta: combinación de la codificación CRT y la codificación a nivel de bits
• Mecanismo de empaquetado de claves

Fhenix:

• Optimización para el conjunto de instrucciones EVM
• Registro virtual de cifra
• Inserción automática de micro Bootstrapping
• Módulo de puente de oráculo fuera de la cadena

2.2 Entorno de Ejecución Confiable(TEE)

Oasis Network:

• Basado en Intel SGX
• Concepto de raíz de confianza en capas
• La interfaz ParaTime utiliza la serialización Cap'n Proto
• Módulo de registro de durabilidad

2.3 Prueba de conocimiento cero ( ZKP )

Azteca:

• Compilador Noir
• Técnica de recursión incremental
• Algoritmo de búsqueda en profundidad paralelizada
• Modo de nodo ligero

2.4 Cálculo seguro multiparte(MPC)

Partisia Blockchain:

• Extensión basada en el protocolo SPDZ
• El módulo de preprocesamiento genera tríos de Beaver
• Comunicación gRPC, canal de cifrado TLS 1.3
• Mecanismo de fragmentación paralela de balanceo de carga dinámico

Tres, Comparación de tecnologías de computación privada

3.1 Resumen técnico

• FHE: Permite realizar cálculos arbitrarios en estado cifrado, teóricamente tiene la máxima seguridad, pero el costo computacional es enorme.
• TEE: Utiliza aislamiento de hardware para ejecutar código, con un rendimiento cercano al nativo pero con un riesgo potencial de puerta trasera
• MPC: Computación conjunta multipartita que no revela las entradas individuales, con un alto costo de comunicación pero sin necesidad de confianza en un único punto.
• ZKP: El probador demuestra a la parte verificadora que una afirmación es verdadera sin revelar información adicional.

3.2 Escenarios de aplicación

• Firma entre cadenas: MPC y TEE son más adecuados, la teoría FHE es viable pero el costo es demasiado alto
• DeFi multi-firma: MPC es mainstream, TEE también tiene aplicaciones, FHE se utiliza principalmente para lógica de privacidad
• IA y privacidad de datos: Las ventajas de FHE son evidentes, MPC y TEE pueden actuar como auxiliares

3.3 Comparación de opciones

• Rendimiento y latencia: TEE > MPC > ZKP > FHE
• Supuesto de confianza: FHE/ZKP > MPC > TEE
• Escalabilidad: ZKP/MPC > FHE/TEE
• Dificultad de integración: TEE > MPC > ZKP/FHE

Cuarta, Perspectivas del Mercado y Proyecciones Futuras

• FHE no es superior a otras soluciones en todos los aspectos, cada una tiene sus ventajas y desventajas.
• Diferentes tecnologías de privacidad son adecuadas para diferentes escenarios, es difícil encontrar una "solución única" óptima.
• El futuro del ecosistema de cálculo de privacidad podría inclinarse hacia la complementariedad e integración de múltiples tecnologías.
• Las soluciones modularizadas se convertirán en la corriente principal, eligiendo la combinación de tecnologías adecuadas según las necesidades.