Ika сеть: субсекундная инфраструктура MPC экосистемы Sui

I. Обзор и позиционирование сети Ika

Сеть Ika является инновационной инфраструктурой MPC, которая получила стратегическую поддержку фонда Sui. Её наиболее выдающейся особенностью является реакция на уровне менее секунды, что является впервые в решениях MPC. Ika и Sui высоко согласуются по основным концепциям проектирования, таким как параллельная обработка и децентрализованная архитектура, и в будущем будет напрямую интегрирована в экосистему разработки Sui, предоставляя модуль кросс-цепной безопасности, который можно подключать к умным контрактам Sui Move.

С точки зрения функционального позиционирования, Ika строит новый уровень безопасной верификации: он служит как специализированным протоколом подписи для экосистемы Sui, так и стандартным кроссчейн-решением для всей отрасли. Его многослойный дизайн учитывает гибкость протокола и удобство разработки, что, по прогнозам, станет важным практическим примером широкомасштабного применения технологии MPC в многоцепочечных сценариях.

1.1 Анализ ключевых технологий

Техническая реализация сети Ika сосредоточена на высокопроизводительных распределенных подписьях, основные инновации включают:

• 2PC-MPC подписьный протокол: использует усовершенствованную двухстороннюю MPC схему, которая разбивает процесс подписи на этапы, в которых участвуют как "пользователь", так и "сеть Ika".
• Параллельная обработка: использование параллельных вычислений для разбиения одной операции подписи на несколько параллельных подзадач, что значительно увеличивает скорость.
• Масштабируемая сеть узлов: поддерживает участие тысяч узлов в подписании, при этом каждый узел имеет только часть ключевого фрагмента.
• Кросс-цепочное управление и абстракция цепи: позволяет смарт-контрактам на других цепочках напрямую управлять счетом Ika сети (dWallet).

1.2 Потенциальное влияние Ika на экосистему Sui

После запуска Ika могут быть следующие последствия для Sui:

1. Улучшение кросс-чейн интероперабельности, поддержка низкой задержки и высокой безопасности доступа к сети Sui для таких активов, как Биткойн, Эфириум и другие.
2. Предоставление децентрализованного механизма хранения активов, который более гибок и безопасен по сравнению с традиционным централизованным хранением.
3. Упрощение процесса межсетевого взаимодействия, позволяющее смарт-контрактам на Sui напрямую управлять активами других цепей.
4. Обеспечить многоуровневый механизм проверки для AI автоматизированных приложений, повысить безопасность транзакций.

1.3 Проблемы, с которыми сталкивается Ika

Хотя Ika тесно связан с Sui, ему все еще предстоит преодолеть вызовы, чтобы стать "универсальным стандартом" для межсетевой совместимости:

1. Необходимо искать лучший баланс между децентрализацией и производительностью, чтобы привлечь больше разработчиков и активов.
2. Вопрос отмены прав подписи в схеме MPC остается нерешенным.
3. Существует зависимость от стабильности сети Sui, в будущем значительные обновления Sui могут потребовать адаптации Ika.

2. Сравнение проектов на основе FHE, TEE, ZKP или MPC

2.1 FHE

Zama & Concrete:

• Универсальный компилятор на основе MLIR
• Стратегия "Многоуровневого бутстрепинга" уменьшает задержки
• Поддержка "смешанного кодирования" для учета производительности и параллелизма
• Механизм "упаковки ключей" снижает затраты на связь

Феникс:

• Оптимизация для набора инструкций Ethereum EVM
• Используйте "зашифрованный виртуальный регистр"
• Дизайн модуля мостов для оффлайн оракулов снижает затраты на валидацию в цепочке

2,2 TEE

Сеть Oasis:

• Введение концепции "слоистого доверенного корня"
• Интерфейс ParaTime использует бинарную сериализацию Cap'n Proto
• Разработка модуля "Устойчивые журналы" для предотвращения атак отката

2.3 ZKP

Ацтек:

• Интеграция технологии "инкрементальной рекурсии" для упаковки доказательства транзакции
• Написание алгоритма параллельного обхода в глубину на Rust
• Предоставить оптимизацию пропускной способности в режиме "легкого узла"

2,4 ПДК

Блокчейн Partisia:

• Расширение на основе протокола SPDZ, добавление "модуля предварительной обработки"
• Использование gRPC для связи, зашифрованный канал TLS 1.3
• Поддержка механизма параллельного шардирования с динамическим балансировкой нагрузки

Три, Приватные вычисления FHE, TEE, ZKP и MPC

3.1 Обзор различных схем вычисления конфиденциальности

• Полная гомоморфная криптография (FHE): позволяет выполнять произвольные вычисления в зашифрованном состоянии, теоретически полная, но требует больших вычислительных ресурсов.
• Доверенная исполняющая среда ( TEE ): изолированная безопасная область, предоставляемая процессором, с производительностью, близкой к нативной, но зависящей от аппаратной доверенности.
• Многосторонние безопасные вычисления(MPC): многосторонние вычисления не раскрывают частные входные данные, отсутствует единой точки доверия, но затраты на связь велики.
• Нулевая информация (ZKP): подтверждение истинности утверждения без раскрытия дополнительной информации.

3.2 FHE, TEE, ZKP и MPC: подходящие сценарии

Кросс-чейн подпись:

• MPC подходит для многопартийного сотрудничества и предотвращения раскрытия единой точки приватного ключа
• TEE может быстро подписывать с помощью чипа SGX, но существуют проблемы с доверием к аппаратному обеспечению.
• Теория FHE осуществима, но расходы слишком велики.

Сценарий DeFi ( мультиподписные кошельки, страхование казначейства, институциональное хранение ):

• MPC является основным способом, распределяющим риски доверия.
• TEE используется для обеспечения изоляции подписей, но по-прежнему зависит от доверия к оборудованию
• FHE в основном используется для защиты логики конфиденциальности на верхнем уровне

Искусственный интеллект и конфиденциальность данных:

• Преимущества FHE очевидны, можно реализовать полное шифрование вычислений
• MPC подходит для совместного обучения, но при участии нескольких сторон затраты на связь высоки
• TEE может непосредственно запускать модели в защищенной среде, но существуют проблемы, такие как ограничение по памяти.

3.3 Различия между различными вариантами

Производительность и задержка: FHE > ZKP > MPC > TEE ( от высокого к низкому )

Предположение о доверии: FHE/ZKP ( математическая задача ) > MPC ( полуправдоподобная модель ) > TEE ( аппаратная доверенность )

Масштабируемость: ZKP/MPC > FHE/TEE

Сложность интеграции: TEE > MPC > ZKP/FHE

Четыре. Обсуждение мнения о том, что "FHE лучше TEE, ZKP или MPC"

FHE не всегда превосходит другие решения. Различные технологии имеют компромиссы по производительности, стоимости, безопасности и другим аспектам:

• Теория FHE обеспечивает сильную защиту конфиденциальности, но низкая производительность ограничивает применение
• TEE и MPC предоставляют разные модели доверия и удобство развертывания
• ZKP сосредоточен на проверке правильности

Будущее экосистемы приватных вычислений, вероятно, будет склоняться к взаимодополняющим и интегрированным технологиям, таким как Nillion, объединяющий MPC, FHE, TEE и ZKP и т.д. Выбор технологии должен основываться на конкретных потребностях приложения и компромиссах по производительности для создания модульного решения.