Ika Network: Infraestrutura MPC de sub-segundo do ecossistema Sui

I. Visão geral e posicionamento da rede Ika

A rede Ika é uma infraestrutura inovadora de MPC apoiada estrategicamente pela Fundação Sui, cujo recurso mais notável é a velocidade de resposta em milissegundos. A Ika está altamente alinhada com a Sui em termos de design subjacente, como processamento paralelo e arquitetura descentralizada, e no futuro será integrada diretamente ao ecossistema de desenvolvimento da Sui, fornecendo um módulo de segurança cross-chain plug-and-play para contratos inteligentes Move.

A Ika está a construir uma nova camada de validação de segurança, que serve tanto como um protocolo de assinatura dedicado ao ecossistema Sui, quanto para fornecer soluções padronizadas de interoperabilidade entre cadeias para toda a indústria. O seu design em camadas equilibra a flexibilidade do protocolo com a conveniência de desenvolvimento, e promete tornar-se um importante caso prático para a aplicação em larga escala da tecnologia MPC em cenários multichain.

1.1 Análise da Tecnologia Central

A implementação técnica da rede Ika gira em torno de assinaturas distribuídas de alto desempenho, incluindo os seguintes aspectos principais:

• Protocolo de Assinatura 2PC-MPC: utiliza um esquema MPC melhorado de duas partes, decompondo a operação de assinatura da chave privada em um processo colaborativo entre o usuário e a rede Ika. Através do modo de difusão, substitui a comunicação ponto a ponto entre nós, mantendo uma latência de assinatura em milissegundos.

• Processamento paralelo: Utilizando computação paralela para descompor uma operação de assinatura única em várias subtarefas concorrentes, combinando com o modelo de paralelismo de objetos do Sui para aumentar significativamente a velocidade.

• Rede de nós em larga escala: suporta milhares de nós participando na assinatura, cada nó possui apenas uma parte do fragmento da chave, aumentando a segurança.

• Controle de cadeia cruzada e abstração de cadeia: permite que contratos inteligentes em outras cadeias controlem diretamente as contas Ika na rede (dWallet), realizando operações entre cadeias através da implementação de clientes leves.

1.2 A capacitação do Ika para o ecossistema Sui

A Ika, após o seu lançamento, promete trazer o seguinte suporte para o ecossistema Sui:

• Expandir a capacidade de interoperabilidade entre cadeias, suportando a conexão de ativos como Bitcoin e Ethereum à rede Sui com baixa latência.
• Fornecer um mecanismo de custódia de ativos descentralizado, aumentando a segurança
• Simplificar o processo de interação entre cadeias, realizando a abstração da cadeia
• Fornecer um mecanismo de verificação multifatorial para aplicações de automação de IA, aumentando a segurança e a credibilidade.

1.3 Desafios enfrentados pela Ika

• Competição de mercado: é necessário buscar um equilíbrio entre descentralização e desempenho, atraindo mais desenvolvedores e ativos.
• Limitações da tecnologia MPC: problemas como revogação de permissões de assinatura ainda não foram completamente resolvidos
• Dependência da rede Sui: deve ser constantemente adaptado às atualizações da rede Sui
• Novos problemas que o consenso DAG pode trazer: como o aumento da dificuldade na ordenação de transações, a dependência de usuários ativos, entre outros.

II. Comparação de Tecnologias de Cálculo de Privacidade

2.1 Criptografia completamente homomórfica ( FHE )

Zama & Concrete:

• Compilador genérico baseado em MLIR
• Estratégia de Bootstrapping em Camadas
• Codificação mista: Combinação de codificação CRT e codificação a nível de bits
• Mecanismo de empacotamento de chaves

Fhenix:

• Otimização para o conjunto de instruções EVM
• Registro Virtual de Texto Secreto
• Inserção automática de micro Bootstrapping
• Módulo de ponte de oráculo off-chain

2.2 Ambiente de Execução Confiável ( TEE )

Oasis Network:

• Baseado em Intel SGX
• Conceito de raiz de confiança em camadas
• A interface ParaTime utiliza serialização Cap'n Proto
• Módulo de registro de durabilidade

2.3 Prova de Conhecimento Zero(ZKP)

Asteca:

• Compilador Noir
• Técnica de Recursão Incremental
• Algoritmo de busca em profundidade paralela
• Modo de nó leve

2.4 Computação Segura Multi-Partes ( MPC )

Partisia Blockchain:

• Extensão baseada no protocolo SPDZ
• O módulo de pré-processamento gera trios de Beaver
• 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

• FHE: permite realizar cálculos arbitrários em estado criptografado, teoricamente a segurança mais alta, mas com um custo computacional extremamente elevado.
• TEE: Utiliza isolamento de hardware para executar código, com desempenho próximo do nativo, mas com risco potencial de backdoor.
• MPC: Cálculo conjunto por múltiplas partes que não revela suas entradas, com grande sobrecarga de comunicação, mas sem necessidade de confiança em um único ponto.
• ZKP: O provador demonstra ao validador que uma determinada afirmação é verdadeira, sem revelar informações adicionais.

3.2 Cenários de Aplicação

• Assinatura cross-chain: MPC e TEE são mais adequados, a teoria FHE é viável, mas o custo é muito alto
• DeFi Multi-assinatura: MPC é mainstream, TEE também tem aplicações, FHE é principalmente utilizado para lógica de privacidade
• IA e privacidade de dados: Vantagens claras do FHE, MPC e TEE podem ser auxiliares

3.3 Comparação de Planos

• Desempenho e latência: TEE > MPC > ZKP > FHE
• Hipótese de confiança: FHE/ZKP > MPC > TEE
• Escalabilidade: ZKP/MPC > FHE/TEE
• Dificuldade de integração: TEE > MPC > ZKP/FHE

Quatro, Perspectivas do Mercado e Expectativas Futuras

• FHE não é superior a outras soluções em todos os aspectos, cada uma tem suas vantagens e desvantagens.
• Diferentes tecnologias de privacidade são adequadas para diferentes cenários, tornando difícil ter uma solução ótima "tamanho único".
• O ecossistema de computação privada do futuro pode tender para a complementaridade e integração de várias tecnologias.
• As soluções modularizadas tornar-se-ão a norma, escolhendo a combinação tecnológica adequada com base nas necessidades.