Mạng Ika: Cơ sở hạ tầng MPC cấp độ mili giây của hệ sinh thái Sui

Một, Tổng quan và định vị mạng Ika

Mạng Ika là một cơ sở hạ tầng MPC sáng tạo được hỗ trợ chiến lược bởi Quỹ Sui. Đặc điểm nổi bật nhất của nó là tốc độ phản hồi dưới một giây, điều này là lần đầu tiên xảy ra trong các giải pháp MPC. Ika và Sui có sự tương hợp cao trong các nguyên tắc thiết kế nền tảng như xử lý song song và kiến trúc phi tập trung, trong tương lai sẽ được tích hợp trực tiếp vào hệ sinh thái phát triển của Sui, cung cấp các mô-đun an ninh chuỗi chéo cắm và sử dụng cho hợp đồng thông minh Sui Move.

Xét từ góc độ chức năng, Ika đang xây dựng một lớp xác thực an toàn mới: vừa là giao thức ký hiệu chuyên dụng cho hệ sinh thái Sui, vừa cung cấp giải pháp chuỗi chéo tiêu chuẩn hóa cho toàn ngành. Thiết kế phân lớp của nó cân bằng giữa tính linh hoạt của giao thức và sự tiện lợi trong phát triển, hứa hẹn trở thành một trường hợp thực tiễn quan trọng cho việc ứng dụng quy mô lớn công nghệ MPC trong các tình huống đa chuỗi.

1.1 Phân tích công nghệ cốt lõi

Công nghệ của mạng Ika được triển khai xung quanh chữ ký phân tán hiệu suất cao, các đổi mới chính bao gồm:

• Giao thức ký kết 2PC-MPC: Sử dụng phương án MPC hai bên cải tiến, phân tách quá trình ký thành một quy trình có sự tham gia của "người dùng" và "mạng Ika".
• Xử lý song song: Sử dụng tính toán song song để phân chia một phép ký duy nhất thành nhiều nhiệm vụ con đồng thời, tăng tốc độ đáng kể.
• Mạng lưới nút quy mô lớn: Hỗ trợ hàng nghìn nút tham gia ký tên, mỗi nút chỉ nắm giữ một phần của mảnh khóa.
• Kiểm soát chuỗi chéo và trừu tượng hóa chuỗi: cho phép hợp đồng thông minh trên các chuỗi khác trực tiếp kiểm soát tài khoản trong mạng Ika (dWallet).

1.2 Ảnh hưởng tiềm năng của Ika đến hệ sinh thái Sui

Ika ra mắt có thể mang lại những ảnh hưởng sau cho Sui:

1. Tăng cường khả năng tương tác giữa các chuỗi, hỗ trợ việc truy cập mạng Sui với độ trễ thấp và tính an toàn cao cho các tài sản như Bitcoin, Ethereum.
2. Cung cấp cơ chế lưu ký tài sản phi tập trung, linh hoạt và an toàn hơn so với lưu ký tập trung truyền thống.
3. Đơn giản hóa quy trình tương tác đa chuỗi, cho phép hợp đồng thông minh trên Sui có thể thao tác trực tiếp với tài sản trên các chuỗi khác.
4. Cung cấp cơ chế xác thực đa bên cho các ứng dụng tự động hóa AI, nâng cao tính an toàn của giao dịch.

1.3 Những thách thức mà Ika phải đối mặt

Ika mặc dù gắn bó chặt chẽ với Sui, nhưng vẫn phải đối mặt với những thách thức để trở thành "tiêu chuẩn chung" cho tương tác xuyên chuỗi.

1. Cần tìm kiếm sự cân bằng tốt hơn giữa phi tập trung và hiệu suất, thu hút nhiều nhà phát triển và tài sản tham gia.
2. Vấn đề thu hồi quyền ký trong kế hoạch MPC vẫn cần được giải quyết.
3. Phụ thuộc vào sự ổn định của mạng Sui, các bản nâng cấp lớn của Sui trong tương lai có thể cần Ika thích ứng.

Hai, so sánh các dự án dựa trên FHE, TEE, ZKP hoặc MPC

2.1 FHE

Zama & Concrete:

• Trình biên dịch đa năng dựa trên MLIR
• Chiến lược "Bootstrapping phân tầng" giảm độ trễ
• Hỗ trợ "mã hóa hỗn hợp" cân bằng hiệu suất và độ song song
• Cơ chế "đóng gói khóa" giảm chi phí giao tiếp

Fhenix:

• Tối ưu hóa tập lệnh EVM của Ethereum
• Sử dụng "Đăng ký ảo mã hóa"
• Thiết kế mô-đun cầu nối oracle ngoài chuỗi giảm chi phí xác minh trên chuỗi

2.2 TEE

Mạng lưới Oasis:

• Giới thiệu khái niệm "Căn cứ tin cậy phân tầng"
• Giao diện ParaTime sử dụng tuần tự hóa nhị phân Cap'n Proto
• Phát triển mô-đun "Nhật ký bền bỉ" để ngăn chặn tấn công hồi quy

2.3 ZKP

Aztec:

• Tích hợp công nghệ "tăng dần đệ quy" để đóng gói chứng nhận giao dịch
• Viết thuật toán tìm kiếm sâu song song bằng Rust
• Cung cấp chế độ "node nhẹ" tối ưu băng thông

2.4 MPC

Partisia Blockchain:

• Mở rộng dựa trên giao thức SPDZ, bổ sung "mô-đun tiền xử lý"
• Sử dụng giao tiếp gRPC, kênh mã hóa TLS 1.3
• Cơ chế phân mảnh song song hỗ trợ cân bằng tải động

Ba, Tính toán riêng tư FHE, TEE, ZKP và MPC

3.1 Tổng quan về các phương án tính toán riêng tư khác nhau

• Mã hóa toàn phần ( FHE ): Cho phép thực hiện bất kỳ phép toán nào trong trạng thái mã hóa, lý thuyết là hoàn chỉnh nhưng chi phí tính toán lớn.
• Môi trường thực thi tin cậy(TEE): Khu vực an toàn cách ly do bộ xử lý cung cấp, hiệu suất gần như bản địa nhưng phụ thuộc vào sự tin cậy của phần cứng.
• Tính toán an toàn đa bên (MPC): Tính toán chung giữa nhiều bên không tiết lộ đầu vào riêng tư, không có điểm tin cậy duy nhất nhưng chi phí truyền thông cao.
• Chứng minh không biết ( ZKP ): Xác minh một tuyên bố là đúng mà không tiết lộ thông tin bổ sung.

3.2 FHE, TEE, ZKP và các tình huống thích ứng với MPC

Chữ ký chéo chuỗi:

• MPC phù hợp với sự hợp tác nhiều bên, tránh việc lộ khóa riêng điểm đơn.
• TEE có thể ký nhanh chóng thông qua chip SGX, nhưng có vấn đề về niềm tin phần cứng.
• Lý thuyết FHE khả thi nhưng chi phí quá lớn

Cảnh DeFi ( ví đa chữ ký, bảo hiểm kho bạc, lưu ký tổ chức ):

• MPC là cách thức chính, phân tán rủi ro tin cậy.
• TEE được sử dụng để đảm bảo cách ly chữ ký, nhưng vẫn phụ thuộc vào sự tin cậy của phần cứng
• FHE chủ yếu được sử dụng để bảo vệ logic quyền riêng tư trên tầng cao.

AI và quyền riêng tư dữ liệu:

• FHE có ưu điểm rõ ràng, có thể thực hiện tính toán mã hóa toàn diện.
• MPC thích hợp cho học tập hợp tác, nhưng chi phí truyền thông cao khi có nhiều bên tham gia.
• TEE có thể chạy mô hình trong môi trường bảo vệ nhưng gặp phải các vấn đề như giới hạn bộ nhớ.

3.3 sự khác biệt giữa các phương án khác nhau

Hiệu suất và độ trễ: FHE > ZKP > MPC > TEE ( từ cao đến thấp )

Giả định tin cậy: FHE/ZKP ( bài toán toán học ) > MPC ( mô hình bán trung thực ) > TEE ( tin cậy phần cứng )

Mở rộng: ZKP/MPC > FHE/TEE

Mức độ tích hợp: TEE > MPC > ZKP/FHE

4. Thảo luận về quan điểm "FHE vượt trội hơn TEE, ZKP hoặc MPC"

FHE không tốt hơn các giải pháp khác ở mọi khía cạnh. Các công nghệ có sự đánh đổi về hiệu suất, chi phí, an ninh, v.v.

• Lý thuyết FHE bảo vệ quyền riêng tư mạnh mẽ, nhưng hiệu suất thấp hạn chế ứng dụng
• TEE và MPC cung cấp các mô hình tin cậy khác nhau và sự tiện lợi trong việc triển khai
• ZKP tập trung vào việc xác thực tính đúng đắn

Hệ sinh thái tính toán riêng tư trong tương lai có thể nghiêng về việc bổ sung và tích hợp nhiều công nghệ khác nhau, như Nillion kết hợp MPC, FHE, TEE và ZKP. Việc lựa chọn công nghệ nào nên dựa vào nhu cầu ứng dụng cụ thể và sự đánh đổi về hiệu suất, xây dựng giải pháp mô-đun.