Сравнение технологий DeCC - является ли MPC наиболее сбалансированным подходом для обеспечения конфиденциальности и производительности блокчейна?

Какие технологии повышения конфиденциальности лучше всего подходят для общих задач конфиденциальных вычислений?

Многопартийные вычисления (MPC)

MPC - это криптографическая техника, которая позволяет нескольким сторонам вычислять функцию, сохраняя конфиденциальность входных данных. Она позволяет участникам сотрудничать в вычислениях, не раскрывая свои индивидуальные данные друг другу и любым скрывающимся третьим лицам. 

MPC обеспечивает как конфиденциальность, так и точность, даже если некоторые участники сотрудничества пытаются отклониться от протокола. Этот подход DeCC особенно полезен в сценариях, где нескольким субъектам необходимо выполнять вычисления и получать доступ к конфиденциальным данным, например, в финансовых услугах или безопасных системах голосования.

Преимущества

• Повышенная безопасность благодаря распределенному управлению ключами

• Устранение единичных точек отказа

• Сохраняет конфиденциальность индивидуальных входов

• Гибкость для различных применений

Отрицательные стороны

• Может требовать больших вычислений

• Может вносить задержки в транзакции

• Требует координации между несколькими сторонами

Доверенные среды исполнения (TEE)

TEE - это защищенные области в процессоре, которые обеспечивают конфиденциальность и целостность кода и данных, хранящихся в них. Они обеспечивают аппаратную изолированную среду выполнения, которая защищает конфиденциальные операции от внешних факторов, таких как операционная система компьютера&rsquo ;.

Теоретически TEE обеспечивают более высокий уровень безопасности, чем программные решения, за счет использования аппаратных функций для создания доверенной зоны обработки конфиденциальной информации. 

Доверенные среды исполнения часто используются в мобильных устройствах, облачных вычислениях и других сценариях, где разработчикам требуется безопасная обработка данных в масштабах.

Преимущества

• Безопасность на аппаратном уровне

• Быстрее, чем решения на основе чистого программного обеспечения

• Возможность выполнения чувствительных операций в изолированной среде

Преимущества

• Зависимость от производителей оборудования

• Потенциальные уязвимости в аппаратной реализации

• Ограниченная гибкость по сравнению с программными решениями

Доказательства с нулевым знанием (ZK)

Одно из любимых слов криптовалют, доказательства с нулевым знанием позволяют одной стороне (проверяющему) доказать другой стороне (верификатору), что утверждение истинно, не раскрывая никакой информации о содержании самого утверждения. 

Доказательства ZK обеспечивают надежные гарантии конфиденциальности, позволяя проверять конкретные утверждения или вычисления. Доказательство нулевого знания предлагает мощный инструмент для поддержания конфиденциальности при взаимодействии в цепочке.

Доказательства ZK обеспечивают надежные гарантии конфиденциальности, позволяя проверять конкретные утверждения или вычисления.

Однако технология доказательства ZK часто опирается на ‘доверенную установку’, которая требует, чтобы стороны доверяли друг другу в определенной степени перед генерацией ключей, поддерживающих систему доказательства. В некотором смысле это сводит на нет эффективность криптографии с zk-доказательством.

Преимущества

• Предоставляет сильные гарантии конфиденциальности

• Уменьшает объем данных, необходимых для проверки

Преимущества

• Может быть вычислительно дорогим

• В некоторых реализациях может потребоваться ‘доверенная настройка’.

Полностью гомоморфное шифрование (FHE)

И наконец, полностью гомоморфное шифрование позволяет выполнять вычисления над зашифрованными данными без их расшифровки. С помощью FHE данные могут оставаться зашифрованными на протяжении всего процесса вычислений, при этом результаты также остаются зашифрованными. 

Эта технология обеспечивает безопасный аутсорсинг вычислений с конфиденциальными данными, что делает ее особенно ценной для сценариев облачных вычислений и анализа данных. Хотя FHE обеспечивает высокий уровень конфиденциальности данных, она сталкивается со значительными проблемами производительности, которые ограничивают ее масштабируемость.

Преимущества

• Обеспечивает безопасные вычисления на конфиденциальных данных

• Обеспечивает конфиденциальность данных на протяжении всего процесса вычислений

• Используется в облачных вычислениях и анализе данных

Отрицательные стороны

• Чрезвычайно интенсивное использование вычислений

• Низкая масштабируемость

Обзор

По сути, все сводится к следующему: Разные технологии DeCC лучше подходят для разных приложений. FHE может быть одной из самых приватных и безопасных технологий конфиденциальных вычислений, но она все еще страдает от низкой задержки и проблем масштабирования.

В то же время TEE являются одними из самых производительных сред для обработки вычислений, но их зависимость от аппаратного обеспечения означает, что им может не хватать гибкости, необходимой в быстро развивающейся отрасли.

Во всех отношениях многосторонние вычисления, возможно, предлагают наиболее сбалансированный подход к децентрализованным конфиденциальным вычислениям. Распределяя вычисления по нескольким входам, MPC устраняет единичные точки отказа, обеспечивая при этом достаточный уровень производительности.

Вычисления с несколькими сторонами

MPC в действии: Arcium

Arcium, протокол DeCC, построенный на базе Solana, использует MPC для обеспечения работы своей безопасной и производительной вычислительной сети.

Сеть Arcium состоит из множества узлов, называемых Arx, которые коллективно обрабатывают зашифрованные данные с помощью протоколов MPC. Такая распределенная архитектура гарантирует, что ни один узел не имеет доступа к полному набору данных, что повышает безопасность и устраняет единичные точки отказа.