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DeCC 技术比较--MPC 是最能平衡区块链隐私和性能的方法吗?

MPC 和 ZK 等去中心化机密计算技术旨在大规模提高区块链的安全性,但它们究竟是如何工作的呢?

  • 已编辑: Nov 25, 2024 at 12:09

在加密领域,ZK-Proofs、全同态加密(FHE)和多方计算(MPC)等术语经常被提及。然而,许多加密爱好者仍在挠头,不知道这些技术如何才能真正改善区块链网络及其支持的应用。

由于 ZK-rollup Layer-2 在以太坊中层出不穷,ZK-proofing 可能是加密行业中最知名的DeCC(去中心化机密计算)技术。但是,这并不一定意味着它是最有效的。

各种 DeCC 方法的优缺点是什么?

DeCC技术:比较

说到保密计算,并不存在一种放之四海而皆准的方法。与 Vitalik Buterin 著名的区块链三难现象类似,DeCC 技术往往在某一领域表现出色,但却牺牲了另一领域。

例如,可信执行环境 (TEE) 是基于硬件的解决方案,可以说比基于软件的解决方案更安全、更可扩展。

然而,这也是一把双刃剑。TEE 缺乏基于软件的 DeCC 技术的灵活性,并且依赖于硬件提供商和制造商。

密码加密

哪些隐私增强技术最适合一般机密计算需求?

多方计算 (MPC)

多方计算(MPC)是一种加密技术,它允许多方计算一个函数,同时保持输入的私密性和机密性。它使参与者能够在不向对方和任何潜伏的第三方透露个人数据的情况下协作计算。

mpc

即使某些合作者试图偏离协议,MPC 也能确保隐私和准确性。这种 DeCC 方法在多个实体需要执行计算和访问敏感数据的场景中特别有用,例如在金融服务或安全投票系统中。

优点

通过分布式密钥管理增强安全性

消除单点故障

  • 维护单个输入的隐私

  • 灵活适用于各种应用

  • 缺点

    可能需要大量计算

    可能会在事务中引入延迟

  • 需要多方协调

  • 受信任的执行环境 (TEE)

    TEE是处理器内的安全区域,可确保其中所含代码和数据的机密性和完整性。它们提供了一个基于硬件的隔离执行环境,可保护敏感操作不受外部因素(如计算机操作系统)的影响。

    理论上,与纯软件解决方案相比,TEE 通过利用硬件功能来创建用于处理敏感信息的可信区域,从而提供更高级别的安全性。

    受信任的执行环境通常用于移动设备、云计算和开发人员需要大规模安全数据处理的其他应用场景。

    优点

    硬件级安全性

    比纯软件解决方案更快

  • 可在隔离环境中处理敏感操作

  • 缺点

    依赖硬件制造商

  • 硬件实现中的潜在漏洞

  • 硬件实现中的潜在漏洞

    与软件解决方案相比灵活性有限

  • 零知识证明(ZK)零知识证明是加密技术最受欢迎的流行语之一,它允许一方(证明者)向另一方(验证者)证明某个声明是真实的,而无需透露声明内容本身的任何信息。

    零知识证明提供了强大的隐私保证,同时还能验证特定的声明或计算。零知识证明为在链上交互期间维护隐私提供了强大的工具。

    然而,零知识证明技术通常依赖于 "可信设置",它要求各方在生成用于维护证明系统的密钥之前,在一定程度上相互信任。从某种程度上讲,这消除了 zk 验证加密技术的有效性。

    优点

    提供强大的隐私保证

  • 减少验证所需的数据量

  • 缺点

    计算成本可能很高

  • 在某些实现中可能需要‘可信设置’

  • 完全同态加密 (FHE)

    最后,完全同态加密允许在加密数据上执行计算而无需解密。利用 FHE,数据可以在整个计算过程中保持加密,计算结果也保持加密。

    该技术可实现敏感数据计算的安全外包,因此对云计算和数据分析应用场景尤为重要。虽然 FHE 可提供高水平的数据隐私,但它在性能方面面临着巨大的挑战,限制了其可扩展性。

    优点

  • 实现对敏感数据的安全计算

  • 实现敏感数据的安全计算

    在整个计算过程中维护数据隐私

  • 在云计算和数据分析中非常有用

  • 缺点

    计算极为密集

    低可扩展性

  • 概览

    技术

    隐私

    性能

    灵活性

    MPC

    中等

    TEE

    中等

    ZK

    FHE

    非常高

    从根本上说,这可以归结为以下几点:不同的 DeCC 技术更适合不同的应用。FHE 可能是最私密、最安全的保密计算技术之一,但它仍然存在低延迟和扩展问题。

    与此同时,TEE 是处理计算性能最好的一些环境,但它们对硬件的依赖意味着它们可能缺乏快速发展的行业所需的灵活性。

    综上所述,多方计算也许是实现分散式机密计算的最平衡的方法。通过在多个输入之间分配计算,MPC 消除了单点故障,同时仍能提供足够的性能水平。

    运行中的 MPC:Arcium

    arcium

    Arcium是一个基于Solana的DeCC协议,它利用MPC为其安全、高性能的计算网络提供动力。

    Arcium的网络由多个称为Arx的节点组成,这些节点使用MPC协议共同处理加密数据。这种分布式架构可确保任何一个节点都无法访问完整的数据集,从而增强了安全性并消除了单点故障。

    MXEs

    除 Arx 节点外,Arcium 还引入了 MXE,即多方执行环境。这些 MXE 可作为安全多方计算的虚拟机,允许开发人员配置计算的各个方面,包括加密模式、节点选择和执行参数。

    此外,Arcium 还开发了自己的本地编程接口 Arcis,专为编写安全 MPC 应用程序而设计。它为开发人员提供了一个熟悉而直观的界面,用于创建可在隔离的 MXE 中计算加密数据的隐私保护应用程序。

    Arcium网络提供可定制的MPC设置,允许用户根据自己的特定需求定制安全级别、节点选择和执行协议。MPC 提供的灵活性使 Arcium 适用于从人工智能模型训练到医疗数据分析的广泛应用。

    Arcium在其广泛的产品套件中利用MPC技术提供了一个强大的保密计算平台,该平台优先考虑隐私、安全和协作。MPC 可以说是目前最全面的 DeCC 技术之一,它为 Arcium 提供了为其不断增长的网络提供动力所需的灵活性、弹性和性能。

    这种方法将 Arcium 定位为去中心化保密计算领域的关键参与者,确保该协议能够很好地满足 DePIN、人工智能和基于区块链的医疗保健解决方案等新兴行业的需求。

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