Jaringan MPC Subdetik Ika: FHE, TEE, ZKP, dan Permainan Teknologi MPC

I. Gambaran Umum dan Penempatan Jaringan Ika

Jaringan Ika adalah infrastruktur inovatif yang didasarkan pada teknologi perhitungan aman multi pihak (MPC), dengan karakteristik paling menonjol adalah kecepatan respons dalam sub-detik. Ika sangat selaras dengan desain dasar dari blockchain Sui dalam hal pemrosesan paralel, arsitektur terdesentralisasi, dan akan langsung terintegrasi ke dalam ekosistem pengembangan Sui di masa depan, menyediakan modul keamanan lintas rantai yang dapat dipasang dan digunakan untuk kontrak pintar Sui Move.

Ika sedang membangun lapisan verifikasi keamanan baru: sebagai protokol tanda tangan khusus untuk ekosistem Sui, serta menghasilkan solusi lintas rantai yang terstandarisasi untuk seluruh industri. Desain berlapisnya memperhatikan fleksibilitas protokol dan kemudahan pengembangan, dan diharapkan menjadi contoh praktik penting untuk penerapan teknologi MPC secara besar-besaran dalam skenario multi-rantai.

1.1 Analisis Teknologi Inti

Implementasi teknologi jaringan Ika berfokus pada tanda tangan terdistribusi berkinerja tinggi, dengan inovasi yang terletak pada penggunaan protokol tanda tangan ambang 2PC-MPC yang dipadukan dengan eksekusi paralel Sui dan konsensus DAG, yang memungkinkan kemampuan tanda tangan sub-detik yang nyata dan partisipasi node terdesentralisasi dalam skala besar. Fungsi inti termasuk:

• Protokol Tanda Tangan 2PC-MPC: Memecah operasi tanda tangan kunci pribadi pengguna menjadi proses yang melibatkan dua peran "pengguna" dan "Jaringan Ika" secara bersama-sama, menggunakan mode siaran, mempertahankan latensi tanda tangan sub-detik.

• Pemrosesan paralel: Memanfaatkan komputasi paralel untuk membagi operasi tanda tangan tunggal menjadi beberapa tugas anak bersamaan, menggabungkan model paralel objek Sui untuk meningkatkan kecepatan secara signifikan.

• Jaringan node besar: Mendukung ribuan node untuk berpartisipasi dalam tanda tangan, setiap node hanya memegang sebagian dari pecahan kunci, meningkatkan keamanan.

• Kontrol lintas rantai dan abstraksi rantai: memungkinkan kontrak pintar di rantai lain untuk langsung mengontrol akun Ika di jaringan (dWallet), melalui penyebaran klien ringan dari rantai yang sesuai untuk melakukan operasi lintas rantai.

1.2 Potensi dampak Ika terhadap ekosistem Sui

• Memperluas kemampuan interoperabilitas lintas rantai, mendukung aset on-chain seperti Bitcoin, Ethereum untuk akses yang rendah latensi dan tinggi keamanan ke jaringan Sui

• Menyediakan mekanisme kustodi aset terdesentralisasi, meningkatkan keamanan aset

• Menyederhanakan proses interaksi lintas rantai, memungkinkan kontrak pintar di Sui untuk langsung mengelola akun dan aset di rantai lain.

• Menyediakan mekanisme verifikasi multi pihak untuk aplikasi otomatisasi AI, meningkatkan keamanan dan keandalan AI dalam melakukan transaksi.

1.3 Tantangan yang Dihadapi Ika

• Standarisasi interoperabilitas lintas rantai: perlu menarik lebih banyak blockchain dan proyek untuk menerima

• Masalah pencabutan izin tanda tangan MPC: Bagaimana cara mengganti node dengan aman dan efisien masih memiliki risiko potensial

• Ketergantungan pada stabilitas jaringan Sui: Pembaruan besar Sui mungkin memerlukan Ika untuk melakukan penyesuaian

• Masalah potensial dari model konsensus DAG: kompleksitas pengurutan transaksi, keamanan konsensus, ketergantungan pada pengguna aktif, dll.

Dua, Perbandingan Proyek Berbasis FHE, TEE, ZKP, atau MPC

2.1 FHE

Zama & Concrete:

• Kompiler umum berbasis MLIR
• Strategi Bootstrapping Berlapis
• Dukungan pengkodean campuran
• Mekanisme Pembungkusan Kunci

Fhenix:

• Optimalisasi untuk set instruksi EVM Ethereum
• Pendaftaran Virtual Cipher
• Modul Jembatan Oracle Off-Chain

2.2 TEE

Oasis Network:

• Konsep Root Tepercaya Terlapis
• Antarmuka ParaTime menggunakan serialisasi biner Cap'n Proto
• Modul Log Tahan Lama

2.3 ZKP

Aztec:

• Noir kompilasi
• Teknologi Rekursi Inkremental
• Algoritma pencarian mendalam paralel
• Mode Node Ringan

2.4 MPC

Partisia Blockchain:

• Perluasan berbasis protokol SPDZ
• Modul Pra-pemrosesan
• Komunikasi gRPC, saluran enkripsi TLS 1.3
• Penyeimbangan beban dinamis

Tiga, Perhitungan Privasi FHE, TEE, ZKP dan MPC

3.1 Ringkasan berbagai skema komputasi privasi

• Enkripsi Homomorfik Penuh (FHE): memungkinkan perhitungan apa pun dalam keadaan terenkripsi, secara teoritis lengkap tetapi dengan biaya komputasi yang tinggi

• Lingkungan Eksekusi Tepercaya ( TEE ): Bergantung pada akar kepercayaan perangkat keras, kinerja mendekati komputasi asli, tetapi ada risiko pintu belakang dan saluran samping yang potensial.

• Komputasi Aman Multi-Pihak (MPC): Tidak ada perangkat keras kepercayaan tunggal, tetapi memerlukan interaksi multi-pihak, biaya komunikasi tinggi

• Bukti Nol-Knowledge (ZKP): Memverifikasi kebenaran pernyataan tanpa mengungkapkan informasi tambahan.

3.2 FHE, TEE, ZKP dan skenario adaptasi MPC

Tanda Tangan Lintas Rantai:

• MPC cocok untuk kolaborasi multipihak, menghindari paparan kunci pribadi titik tunggal
• TEE dapat menjalankan logika tanda tangan melalui chip SGX, kecepatannya tinggi tetapi ada masalah kepercayaan perangkat keras.
• FHE dalam skenario tanda tangan relatif lemah

Skenario DeFi:

• MPC cocok untuk dompet multi-tanda tangan, brankas asuransi, dan kustodian institusi
• TEE digunakan untuk dompet keras atau layanan dompet awan
• FHE terutama digunakan untuk melindungi rincian transaksi dan logika kontrak

AI dan privasi data:

• Keuntungan FHE jelas, dapat mewujudkan perhitungan terenkripsi secara menyeluruh
• MPC digunakan untuk pembelajaran bersama, tetapi ada masalah biaya komunikasi dan sinkronisasi
• TEE dapat langsung menjalankan model di lingkungan yang dilindungi, tetapi ada batasan memori dan risiko serangan saluran samping.

3.3 Perbedaan dalam berbagai skema

Kinerja dan Latensi:

• FHE memiliki latensi yang lebih tinggi
• TEE keterlambatan terendah
• Penundaan bukti batch ZKP dapat dikendalikan
• MPC tertunda sedang rendah, sangat dipengaruhi oleh komunikasi jaringan

Asumsi Kepercayaan:

• FHE dan ZKP berbasis pada masalah matematika, tidak perlu mempercayai pihak ketiga
• TEE bergantung pada perangkat keras dan vendor
• MPC bergantung pada model setengah jujur atau paling banyak t anomali

Skalabilitas:

• Dukungan ZKP Rollup dan pemisahan MPC untuk skala horizontal
• Perlu mempertimbangkan sumber daya komputasi dan pasokan node perangkat keras untuk ekspansi FHE dan TEE

Tingkat integrasi:

• TEE memiliki batasan akses terendah
• ZKP dan FHE memerlukan sirkuit khusus dan proses kompilasi
• MPC perlu integrasi stack protokol dan komunikasi antar node

Empat, Pendapat tentang Pemilihan Teknologi Perhitungan Privasi

Berbagai teknologi komputasi privasi memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing, pemilihan harus didasarkan pada kebutuhan aplikasi spesifik dan pertimbangan kinerja. FHE, TEE, ZKP, dan MPC menghadapi masalah "kinerja, biaya, dan keamanan" yang tidak mungkin saat menyelesaikan kasus penggunaan nyata.

Solusi komputasi privasi di masa depan mungkin merupakan kombinasi dan integrasi dari berbagai teknologi, bukan hanya teknologi tunggal yang unggul. Misalnya, jaringan MPC Ika menyediakan kontrol aset terdesentralisasi, yang dapat dipadukan dengan ZKP untuk memverifikasi kebenaran interaksi lintas rantai. Proyek seperti Nillion juga mulai menggabungkan berbagai teknologi privasi untuk meningkatkan kemampuan keseluruhan.

Ekosistem komputasi privasi akan cenderung memilih kombinasi komponen teknologi yang paling sesuai berdasarkan kebutuhan spesifik, untuk membangun solusi modular.