Ika Network: Infraestructura MPC de subsegundos para el ecosistema Sui

Uno, descripción y posicionamiento de la red Ika

Ika Network es una infraestructura MPC innovadora que cuenta con el apoyo estratégico de la Fundación Sui. Su característica más destacada es la velocidad de respuesta en subsegundos, algo que es inédito en soluciones MPC. Ika se alinea altamente con Sui en conceptos de diseño subyacentes como el procesamiento paralelo y la arquitectura descentralizada, y en el futuro se integrará directamente en el ecosistema de desarrollo de Sui, proporcionando módulos de seguridad cruzada plug-and-play para contratos inteligentes Sui Move.

Desde la perspectiva de la funcionalidad, Ika está construyendo una nueva capa de validación de seguridad: actuando tanto como un protocolo de firma dedicado al ecosistema Sui, como también ofreciendo soluciones estandarizadas de interoperabilidad de cadenas para toda la industria. Su diseño en capas considera la flexibilidad del protocolo y la conveniencia para el desarrollo, y se espera que se convierta en un caso práctico importante para la aplicación a gran escala de la tecnología MPC en escenarios multichain.

1.1 Análisis de tecnología central

La implementación técnica de la red Ika se centra en firmas distribuidas de alto rendimiento, las principales innovaciones incluyen:

• Protocolo de firma 2PC-MPC: utiliza un esquema MPC de dos partes mejorado, descomponiendo la operación de firma en un proceso en el que participan conjuntamente el "usuario" y la "red Ika".
• Procesamiento en paralelo: utiliza computación paralela para descomponer una única operación de firma en múltiples subtareas concurrentes, lo que mejora significativamente la velocidad.
• Red de nodos a gran escala: admite la participación de miles de nodos en la firma, cada nodo solo posee una parte del fragmento de la clave.
• Control de cadena cruzada y abstracción de cadena: permite que los contratos inteligentes en otras cadenas controlen directamente las cuentas en la red Ika (dWallet).

1.2 El impacto potencial de Ika en el ecosistema Sui

Después de que Ika se lance, podría tener las siguientes repercusiones en Sui:

1. Mejorar la capacidad de interoperabilidad entre cadenas, soportar la conexión de activos como Bitcoin, Ethereum, entre otros, a la red Sui con baja latencia y alta seguridad.
2. Proporcionar un mecanismo de custodia de activos descentralizado, más flexible y seguro que la custodia centralizada tradicional.
3. Simplificar el proceso de interacción entre cadenas, permitiendo que los contratos inteligentes en Sui operen directamente activos de otras cadenas.
4. Proporcionar un mecanismo de verificación múltiple para aplicaciones de automatización de IA, mejorando la seguridad de las transacciones.

1.3 Desafíos que enfrenta Ika

Ika, aunque está estrechamente vinculado a Sui, todavía enfrenta desafíos para convertirse en un "estándar universal" de interoperabilidad entre cadenas.

1. Se debe buscar un mejor equilibrio entre la descentralización y el rendimiento para atraer a más desarrolladores y activos.
2. El problema de la revocación de permisos de firma en el esquema MPC aún debe resolverse.
3. Dependencia de la estabilidad de la red Sui, las actualizaciones importantes de Sui en el futuro pueden requerir adaptación de Ika.

II. Comparación de proyectos basados en FHE, TEE, ZKP o MPC

2.1 FHE

Zama & Concrete:

• Compilador genérico basado en MLIR
• La estrategia de "Bootstrapping por capas" reduce la latencia
• Soporte para "codificación híbrida" que equilibra rendimiento y paralelismo
• El mecanismo de "empaquetado de claves" reduce el costo de comunicación

Fhenix:

• Optimización del conjunto de instrucciones EVM de Ethereum
• Utilizar "registro virtual encriptado"
• Diseñar un módulo de puente de oráculos fuera de la cadena para reducir los costos de verificación en la cadena

2.2 TEE

Oasis Network:

• Introducir el concepto de "raíz de confianza en capas"
• La interfaz ParaTime utiliza la serialización binaria Cap'n Proto
• Desarrollar el módulo "Registro de Durabilidad" para prevenir ataques de retroceso

2.3 ZKP

Azteca:

• Integración de la tecnología de "prueba de transacción de recursión incremental"
• Algoritmo de búsqueda en profundidad paralelizado escrito en Rust
• Proporcionar la "modalidad de nodo ligero" para optimizar el ancho de banda

2.4 MPC

Partisia Blockchain:

• Extensión basada en el protocolo SPDZ, añadir "módulo de preprocesamiento"
• Comunicación gRPC, canal de cifrado TLS 1.3
• Mecanismo de fragmentación paralela con equilibrio de carga dinámico soportado

Tres, Cálculo de privacidad FHE, TEE, ZKP y MPC

3.1 Resumen de diferentes soluciones de cálculo de privacidad

• Encriptación completamente homomórfica ( FHE ): permite realizar cálculos arbitrarios en estado cifrado, teóricamente completa pero con un alto costo computacional.
• Entorno de Ejecución Confiable ( TEE ): Área de seguridad aislada proporcionada por el procesador, con un rendimiento cercano al nativo pero que depende de la confianza en el hardware.
• Cálculo seguro multipartito ( MPC ): El cálculo conjunto multipartito no revela entradas privadas, no tiene un punto único de confianza, pero el costo de comunicación es alto.
• Prueba de conocimiento cero ( ZKP ): verificar que una afirmación es verdadera sin revelar información adicional.

3.2 Escenarios de adaptación de FHE, TEE, ZKP y MPC

Firma entre cadenas:

• MPC es adecuado para la colaboración entre múltiples partes y evita la exposición de claves privadas en un solo punto.
• TEE puede firmar rápidamente a través del chip SGX, pero existe un problema de confianza en el hardware.
• La teoría FHE es viable pero tiene un costo demasiado alto

Escenarios DeFi ( billetera multisig, seguro de tesorería, custodia institucional ):

• MPC es el método principal, dispersa el riesgo de confianza.
• TEE se utiliza para garantizar el aislamiento de firmas, pero sigue dependiendo de la confianza en el hardware.
• FHE se utiliza principalmente para la protección de la lógica de privacidad de nivel superior

IA y privacidad de datos:

• Las ventajas de FHE son evidentes, se puede realizar cálculo cifrado de extremo a extremo.
• MPC es adecuado para el aprendizaje colaborativo, pero el costo de comunicación es alto cuando participan múltiples partes.
• TEE puede ejecutar modelos directamente en un entorno protegido, pero existen problemas como limitaciones de memoria.

3.3 Diferenciación de diferentes esquemas

Rendimiento y latencia: FHE > ZKP > MPC > TEE ( de mayor a menor )

Suposición de confianza: FHE/ZKP ( problema matemático ) > MPC ( modelo semi-honesto ) > TEE ( confianza en hardware )

Escalabilidad: ZKP/MPC > FHE/TEE

Dificultad de integración: TEE > MPC > ZKP/FHE

Cuatro, discusión sobre el punto de vista de que "FHE es superior a TEE, ZKP o MPC"

FHE no es superior a otras soluciones en todos los aspectos. Existen compensaciones entre las diferentes tecnologías en términos de rendimiento, costo, seguridad, etc.

• La teoría FHE garantiza una fuerte privacidad, pero su bajo rendimiento limita su aplicación.
• TEE y MPC ofrecen diferentes modelos de confianza y facilidad de implementación
• ZKP se centra en validar la corrección

El futuro del ecosistema de cálculo privado podría inclinarse hacia la complementariedad e integración de diversas tecnologías, como la fusión de Nillion con MPC, FHE, TEE y ZKP, entre otras. La elección de la tecnología debe depender de las necesidades específicas de la aplicación y de los compromisos de rendimiento, construyendo soluciones modulares.