Ika Network: Infraestrutura MPC de subsegundo do ecossistema Sui

I. Visão geral e posicionamento da rede Ika

A rede Ika é uma infraestrutura inovadora de MPC que conta com o apoio estratégico da Fundação Sui. Sua característica mais proeminente é a velocidade de resposta em milissegundos, algo inédito em soluções de MPC. A Ika está altamente alinhada com a Sui em conceitos de design de base, como processamento paralelo e arquitetura descentralizada, e no futuro será integrada diretamente ao ecossistema de desenvolvimento da Sui, fornecendo módulos de segurança cross-chain prontos para uso para contratos inteligentes Sui Move.

Do ponto de vista da funcionalidade, a Ika está a construir uma nova camada de validação de segurança: servindo tanto como um protocolo de assinatura dedicado ao ecossistema Sui, quanto oferecendo soluções padronizadas de cross-chain para toda a indústria. O seu design em camadas equilibra a flexibilidade do protocolo com a conveniência de desenvolvimento, prometendo tornar-se um importante caso prático para a aplicação em larga escala da tecnologia MPC em cenários multi-chain.

1.1 Análise da Tecnologia Central

A implementação técnica da rede Ika gira em torno de assinaturas distribuídas de alto desempenho, com inovações principais incluindo:

• Protocolo de Assinatura 2PC-MPC: utiliza um esquema de MPC de duas partes melhorado, decompondo a operação de assinatura em um processo em que "usuário" e "rede Ika" participam conjuntamente.
• Processamento paralelo: utilizar computação paralela para descompor uma operação de assinatura única em múltimas subtarefas concorrentes, aumentando significativamente a velocidade.
• Rede de nós em grande escala: suporta milhares de nós participando da assinatura, cada nó possui apenas uma parte do fragmento da chave.
• Controle de cross-chain e abstração de cadeia: permite que contratos inteligentes em outras cadeias controlem diretamente as contas na rede Ika (dWallet).

1.2 O impacto potencial da Ika no ecossistema Sui

Após o lançamento da Ika, pode trazer os seguintes impactos para a Sui:

1. Aumentar a capacidade de interoperabilidade entre cadeias, suportando a conexão de ativos como Bitcoin, Ethereum, etc., à rede Sui com baixa latência e alta segurança.
2. Oferecer um mecanismo de custódia de ativos descentralizado, mais flexível e seguro do que a custódia centralizada tradicional.
3. Simplificar o processo de interação entre cadeias, permitindo que contratos inteligentes na Sui operem diretamente ativos de outras cadeias.
4. Fornecer um mecanismo de validação múltipla para aplicações de automação de IA, aumentando a segurança das transações.

1.3 Desafios enfrentados pela Ika

Embora Ika esteja intimamente ligado ao Sui, ainda enfrenta desafios para se tornar um "padrão universal" de interoperabilidade entre cadeias.

1. É necessário buscar um melhor equilíbrio entre descentralização e desempenho, atraindo mais desenvolvedores e ativos para a conexão.
2. O problema da revogação de permissões de assinatura no plano MPC ainda precisa ser resolvido.
3. Dependência da estabilidade da rede Sui, futuras atualizações significativas do Sui podem exigir adaptação do Ika.

Dois, comparação de projetos baseados em FHE, TEE, ZKP ou MPC

2.1 FHE

Zama & Concrete:

• Compilador genérico baseado em MLIR
• A estratégia de "Bootstrapping em Camadas" reduz a latência
• Suporta "codificação mista" que equilibra desempenho e paralelismo
• O mecanismo de "embalagem de chaves" reduz o custo de comunicação

Fhenix:

• Otimização do conjunto de instruções EVM do Ethereum
• Usar "registro virtual de texto cifrado"
• O módulo de ponte de oráculo off-chain reduz o custo de verificação on-chain

2.2 TEE

Oasis Network:

• Introduzir o conceito de "raiz de confiança em camadas"
• A interface ParaTime utiliza a serialização binária Cap'n Proto
• Desenvolver o módulo "Registo de Durabilidade" para prevenir ataques de rollback

2.3 ZKP

Azteca:

• Integração da tecnologia "recursiva incremental" para embalar a prova de transação
• Algoritmo de busca em profundidade paralelizado escrito em Rust
• Fornecer otimização de largura de banda com o "modo de nó leve"

2.4 MPC

Partisia Blockchain:

• Expansão baseada no protocolo SPDZ, adicionando "módulo de pré-processamento"
• Usando comunicação gRPC, canal de criptografia TLS 1.3
• Mecanismo de fragmentação paralela com balanceamento de carga dinâmico suportado

Três, Cálculo de Privacidade FHE, TEE, ZKP e MPC

3.1 Visão geral das diferentes soluções de computação privada

• Criptografia homomórfica ( FHE ): permite realizar cálculos arbitrários em estado criptografado, teoricamente completa, mas com alto custo computacional.
• Ambiente de Execução Confiável ( TEE ): Área de segurança isolada fornecida pelo processador, com desempenho próximo ao nativo, mas dependente de confiança em hardware.
• Computação segura multi-partes (MPC): A computação conjunta entre várias partes não vaza entradas privadas, sem um ponto único de confiança, mas com alto custo de comunicação.
• Prova de conhecimento nulo ( ZKP ): verificar que uma afirmação é verdadeira sem revelar informações adicionais.

3.2 FHE, TEE, ZKP e os cenários de adaptação de MPC

Assinatura entre cadeias:

• MPC é aplicável à colaboração entre várias partes, evitando a exposição de chaves privadas em um único ponto.
• O TEE pode assinar rapidamente através do chip SGX, mas existem problemas de confiança no hardware.
• A teoria FHE é viável, mas os custos são muito altos.

Cenários DeFi ( carteiras multisig, seguros de tesouraria, custódia institucional ):

• MPC é o método principal, dispersando o risco de confiança.
• O TEE é utilizado para garantir o isolamento de assinaturas, mas ainda depende da confiança no hardware.
• FHE é principalmente utilizado para proteger a lógica de privacidade em camadas superiores

IA e privacidade de dados:

• As vantagens do FHE são evidentes, permitindo cálculos criptografados ao longo de todo o processo.
• MPC é aplicável ao aprendizado colaborativo, mas o custo de comunicação é alto quando há múltiplas partes envolvidas.
• O TEE pode executar modelos diretamente em um ambiente protegido, mas existem problemas como limitações de memória.

3.3 Diferenças entre diferentes opções

Desempenho e Latência: FHE > ZKP > MPC > TEE ( de alto para baixo )

Hipótese de confiança: FHE/ZKP ( problema matemático ) > MPC ( modelo semi-honesto ) > TEE ( confiança em hardware )

Escalabilidade: ZKP/MPC > FHE/TEE

Dificuldade de integração: TEE > MPC > ZKP/FHE

Quatro, Discussão sobre a perspectiva de que "FHE é superior a TEE, ZKP ou MPC"

FHE não é superior a outras soluções em todos os aspectos. Existem compromissos entre as tecnologias em termos de desempenho, custo e segurança:

• A teoria FHE garante uma forte privacidade, mas a baixa performance limita a aplicação.
• TEE e MPC oferecem diferentes modelos de confiança e conveniência de implantação
• ZKP foca na verificação da correção

O ecossistema de computação privada no futuro pode tender para a complementaridade e integração de várias tecnologias, como Nillion combinando MPC, FHE, TEE e ZKP, entre outras. A escolha da tecnologia deve depender das necessidades específicas da aplicação e dos compromissos de desempenho, construindo soluções modulares.