شبكة Ika: البنية التحتية للابتكار MPC في نظام Sui البيئي

شبكة Ika، كمشروع مبتكر في تقنية MPC بدعم من مؤسسة Sui، أعلنت مؤخرًا عن定位ها الفني واتجاهاتها التنموية. يتمثل أبرز ما يميز هذه الشبكة في تحقيقها سرعة استجابة MPC في نطاق جزء من الثانية، وهو ما يُعتبر الأول من نوعه في حلول مماثلة. تتوافق Ika مع Sui بشكل كبير في التصميمات الأساسية مثل المعالجة المتوازية والهندسة المعمارية اللامركزية، وفي المستقبل سيتم دمجها مباشرة في نظام Sui البيئي، لتوفير وحدة أمان عبر السلاسل قابلة للتوصيل الفوري لعقود Move الذكية.

من حيث تحديد الوظائف، تقوم Ika ببناء طبقة تحقق أمان جديدة: تعمل كبرتوكول توقيع مخصص لـ Sui، وتقدم حلول قياسية عبر السلسلة لجميع الصناعات. تصميمها الطبقي يراعي مرونة البروتوكول وسهولة التطوير، ومن المتوقع أن تصبح ممارسة مهمة لتطبيق تقنية MPC على نطاق واسع في سيناريوهات متعددة السلاسل.

تحليل التقنية الأساسية

تتمحور التقنية الخاصة بشبكة Ika حول التوقيع الموزع عالي الأداء، وتشمل الابتكارات الرئيسية ما يلي:

1. بروتوكول توقيع 2PC-MPC: يستخدم خطة MPC ثنائية الطرف المحسنة، حيث يتم تقسيم عملية توقيع مفتاح المستخدم الخاص إلى عملية يشارك فيها المستخدم وشبكة Ika. من خلال استبدال الاتصال الثنائي بين العقد بنمط البث، يتم الحفاظ على تكلفة الاتصال المستخدم ثابتة، مما يحقق تأخير توقيع أقل من ثانية.

2. المعالجة المتوازية: استخدام الحساب المتوازي لتقسيم التوقيع الواحد إلى عدة مهام فرعية متزامنة، بالاستفادة من نموذج التوازي للأغراض في Sui، دون الحاجة إلى الوصول إلى توافق عالمي على ترتيب كل معاملة، مما يزيد من النطاق الترددي ويقلل من الكمون.

3. شبكة العقد الكبيرة: تدعم مشاركة آلاف العقد في التوقيع، حيث تمتلك كل عقدة جزءًا فقط من شظايا المفتاح. يجب أن يشارك المستخدمون وعقد الشبكة معًا لتوليد توقيع سليم، مما يعزز درجة اللامركزية وأمان النظام.

4. التحكم عبر السلاسل وتجريد السلسلة: كشبكة توقيع معيارية، تسمح لعقود ذكية على سلاسل أخرى بالتحكم مباشرة في الحسابات في شبكة Ika (dWallet). من خلال نشر عميل خفيف للسلسلة المقابلة في شبكة Ika للتحقق من حالة السلاسل الخارجية، تم تحقيق إثبات حالة Sui حتى الآن.

تأثير Ika المحتمل على نظام Sui البيئي

1. التشغيل البيني عبر السلاسل: يوفر لسوي قدرة وصول على الأصول عبر السلاسل ذات تأخير منخفض وأمان عالي، مما يساعد على تحقيق عمليات DeFi عبر السلاسل.

2. الحفظ اللامركزي: يوفر حلاً لإدارة الأصول متعددة التوقيعات أكثر مرونة وأمانًا مقارنةً بالحفظ المركزي التقليدي.

3. تعزيز العقود الذكية: تم تبسيط عملية التفاعل عبر السلاسل من خلال طبقة التجريد السلسلة، مما يسمح لعقود Sui بالتعامل مباشرة مع أصول سلاسل أخرى.

4. أمان تطبيقات الذكاء الاصطناعي: توفير آلية تحقق متعددة الأطراف لتطبيقات الأتمتة الذكية، مما يعزز أمان وموثوقية تنفيذ المعاملات.

التحديات التي نواجهها

1. مستوى قبول النظام البيئي: ليصبح معيارًا عبر السلاسل عالميًا، يجب السعي لتحقيق التوازن بين اللامركزية والأداء، لجذب المزيد من المطورين والأصول للانضمام.

2. أمان MPC: لا تزال آليات مثل إلغاء صلاحيات التوقيع بحاجة إلى تحسين، وهناك حاجة لتحسين الحلول الآمنة والفعالة لاستبدال العقد.

3. الاعتماد على الشبكة: تعتمد Ika على استقرار شبكة Sui، وقد يؤدي التحديث المحتمل لآلية إجماع Sui في المستقبل إلى تحديات في التكيف.

4. قيود توافق DAG: على الرغم من أن توافق Mysticeti يدعم التزامن العالي، إلا أنه قد يزيد من تعقيد الشبكة، ويعتمد بشكل كبير على المستخدمين النشطين.

مقارنة تقنيات حساب الخصوصية: FHE، TEE، ZKP و MPC

نظرة تقنية

التشفير المتجانس ( FHE ): يسمح بإجراء أي حسابات على البيانات المشفرة مع الحفاظ على حالة التشفير طوال الوقت. يعتمد على مشاكل رياضية معقدة لضمان الأمان، ويتميز بقدرة حسابية كاملة من الناحية النظرية، ولكن تكلفة الحساب مرتفعة للغاية.

بيئة التنفيذ الموثوقة ( TEE ): منطقة ذاكرة آمنة معزولة يوفرها المعالج، لا يمكن للبرامج الخارجية مراقبة بيانات التنفيذ والحالة. الأداء قريب من الحوسبة الأصلية، لكنه يعتمد على جذر الثقة في الأجهزة، مما يطرح مخاطر محتملة لوجود أبواب خلفية.

الحساب الآمن المتعدد الأطراف ( MPC ): يسمح للعديد من الأطراف بحساب ناتج الدالة بشكل مشترك دون الكشف عن مدخلاتهم الخاصة. لا حاجة إلى ثقة في أجهزة نقطة واحدة، ولكن يتطلب تفاعل متعدد الأطراف، مما يؤدي إلى تكاليف اتصال كبيرة.

إثبات عدم المعرفة ( ZKP ): يسمح لطرف التحقق بالتحقق من صحة بيان ما دون معرفة معلومات إضافية. يمكن للمدعي إثبات أنه يمتلك معلومات سرية دون الكشف عن تلك المعلومات.

مقارنة الحالات المناسبة

توقيع عبر السلاسل:

• MPC مناسب للتعاون بين عدة أطراف، وتجنب تعرض المفتاح الخاص لنقطة واحدة، مثل التوقيع الحدّي.
• يمكن لـ TEE إكمال التوقيع بسرعة من خلال شريحة SGX، ولكن هناك مشكلة في الثقة في الأجهزة.
• نظرية FHE ممكنة ولكن التكاليف مرتفعة جدًا، والتطبيقات العملية قليلة.

DeFi متعددة التوقيعات والحفظ:

• التطبيقات الرئيسية لـ MPC هي إدارة توزيع المفاتيح الخاصة، مثل خدمات Fireblocks وغيرها.
• TEE تستخدم في بيئة توقيع معزولة لمحفظة الأجهزة أو المحفظة السحابية.
• يتم استخدام FHE بشكل رئيسي لحماية المنطق الخاص في الطبقة العليا، ولا يتعلق بشكل مباشر بإدارة المفاتيح الخاصة.

الذكاء الاصطناعي وخصوصية البيانات:

• تتمتع FHE بمزايا واضحة، حيث يمكن تحقيق حسابات مشفرة بالكامل، مما يجعلها مناسبة لمعالجة البيانات الحساسة.
• تستخدم MPC في التعلم المشترك، ولكن تكلفة الاتصال عالية عند مشاركة عدة أطراف.
• يمكن لـ TEE تشغيل النموذج مباشرة في بيئة محمية، ولكن هناك مشاكل مثل قيود الذاكرة.

اختلافات الحل

الأداء والكمون: أعلى تأخير لـ FHE ، وأدنى لـ TEE ، و ZKP و MPC بينهما.

فرضية الثقة: FHE و ZKP تعتمد على مسائل رياضية صعبة، ولا تتطلب ثقة طرف ثالث؛ TEE تعتمد على الأجهزة؛ MPC تعتمد على فرضيات سلوك الأطراف المشاركة.

قابلية التوسع: توسع ZKP Rollup وMPC الشظايا بسهولة أفقياً؛ بينما يتعرض توسيع FHE وTEE لقيود موارد الحوسبة.

صعوبة التكامل: أدنى حد لدخول TEE، يحتاج ZKP و FHE إلى تجميع دوائر متخصصة، بينما يحتاج MPC إلى دمج مكدس البروتوكولات.

تحليل وجهات النظر في السوق

FHE ليست متفوقة في جميع النواحي على الحلول الأخرى. كل تقنية لها مزاياها وعيوبها من حيث الأداء والتكلفة والأمان، ومن الصعب وجود "حل واحد يناسب الجميع". قد تميل بيئة الحوسبة الخاصة في المستقبل إلى تكامل تقنيات متعددة بشكل تكاملي، مثل دمج Nillion مع MPC وFHE وTEE وZKP لبناء حلول معيارية. ينبغي أن يعتمد اختيار التقنية على متطلبات التطبيق المحددة، وليس مجرد مقارنة من هو الأفضل.