Ikaネットワーク:Suiエコシステムのミリ秒単位のMPC革新

一、Ikaネットワークの概要と位置付け

Ikaネットワークは、複数の安全計算(MPC)技術に基づいた革新的なインフラストラクチャであり、Sui財団によって戦略的な支援を受けています。その最も顕著な特徴は、ミリ秒単位の応答速度であり、これはMPCソリューションでは初めてのことです。IkaはSuiブロックチェーンと並行処理、分散型アーキテクチャなどの基盤設計理念において高度に一致しており、今後はSui開発エコシステムに直接統合され、Sui Moveスマートコントラクトに対してプラグアンドプレイのクロスチェーンセキュリティモジュールを提供します。

機能の位置付けから見ると、Ikaは新しい安全検証層を構築しています。これはSuiエコシステムの専用署名プロトコルであり、全業界に向けて標準化されたクロスチェーンソリューションを提供します。その階層設計はプロトコルの柔軟性と開発の便利さを兼ね備えており、MPC技術の多チェーンシーンへの大規模な適用の重要な実践ケースとなることが期待されています。

1.1 コア技術の解析

Ikaネットワークの技術実装は、高性能の分散署名を中心に展開されており、その革新性は2PC-MPC閾値署名プロトコルをSuiの並列実行とDAGコンセンサスと組み合わせることによって、真のサブ秒署名能力と大規模な分散ノードの参加を実現しています。Ikaは、2PC-MPCプロトコル、並列分散署名、およびSuiコンセンサス構造との密接な結合を通じて、超高性能と厳格なセキュリティ要件を同時に満たす多者署名ネットワークを構築しています。その核心的な革新は、ブロードキャスト通信と並列処理を閾値署名プロトコルに導入することにあります。

2PC-MPC署名プロトコル: Ikaは改良された二者MPCスキームを採用しており、ユーザーの秘密鍵署名操作を「ユーザー」と「Ikaネットワーク」の2つの役割が共同で参加するプロセスに分解します。ノード間の2対2通信の代わりにブロードキャストモードを採用し、ユーザーの計算通信コストを定数レベルに保ち、ネットワーク規模に依存せず、署名遅延をサブ秒レベルに保ちます。

並列処理: Ikaは並列計算を利用して、単一の署名操作を複数の同時実行サブタスクに分解し、ノード間で同時に実行することで、速度を大幅に向上させます。Suiのオブジェクト並列モデルと組み合わせることで、ネットワークは各取引に対してグローバルな順序の合意を得る必要がなく、多くのトランザクションを同時に処理し、スループットを向上させ、遅延を低減します。

大規模ノードネットワーク: Ikaは数千のノードが署名に参加することができます。各ノードは鍵の断片の一部しか保持しておらず、部分的なノードが攻撃されても単独で秘密鍵を復元することはできません。ユーザーとネットワークノードが共同で参加する場合にのみ、有効な署名を生成することができ、いかなる単一の当事者も独立して操作したり、署名を偽造することはできません。

クロスチェーンコントロールとチェーン抽象: Ikaは他のチェーン上のスマートコントラクトがIkaネットワーク内のアカウント(dWallet)を直接制御できるようにします。Ikaは自身のネットワークに対応するチェーンのライトクライアントを展開することでこれを実現しています。現在、Suiステートプルーフが最初に実装されており、Sui上のコントラクトはdWalletをコンポーネントとしてビジネスロジックに埋め込むことができ、Ikaネットワークを通じて他のチェーン資産の署名と操作を完了できます。

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1.2 IkaのSuiエコシステムへの潜在的な影響

Ikaがローンチされた後、Suiブロックチェーンの能力の限界を拡張し、Suiエコシステム全体のインフラストラクチャをサポートする可能性があります:

1. クロスチェーン相互運用性: IkaのMPCネットワークは、ビットコイン、イーサリアムなどのチェーン上の資産を低遅延かつ高いセキュリティでSuiネットワークに接続し、クロスチェーンDeFi操作を実現し、Suiの競争力を向上させます。

2. 分散型資産管理: ユーザーと機関はマルチシグネチャ方式でブロックチェーン上の資産を管理でき、従来の中央集権型管理よりも柔軟で安全です。

3. チェーン抽象: Sui上のスマートコントラクトは、他のチェーン上のアカウントや資産を直接操作でき、クロスチェーンのインタラクションプロセスを簡素化します。

4. ネイティブビットコインの接続: BTCがSui上でDeFiおよび保管操作に直接参加できるようにする。

5. AIアプリケーションの安全性: AI自動化アプリケーションに対して多層の検証メカニズムを提供し、無許可の資産操作を避け、AIによる取引の安全性と信頼性を向上させる。

1.3 Ikaが直面している課題

1. クロスチェーン標準化: より多くのブロックチェーンとプロジェクトを引き付ける必要があり、分散化とパフォーマンスの間でバランスを求める。

2. MPCの安全性: サイン権限の撤回とノード交換メカニズムの改善が必要です。

3. ネットワーク依存: Suiネットワークの安定性と自らのネットワーク状況に依存し、Suiの将来の重大なアップグレードに適応する必要がある。

4. DAGコンセンサスの潜在的な問題: ネットワークパスが複雑になり、取引の順序付けが困難になり、アクティブユーザーに強く依存する可能性があります。

二、FHE、TEE、ZKPまたはMPCに基づくプロジェクトの比較

2.1 FHEの

ザマ & コンクリート:

• MLIRに基づく汎用コンパイラ
• 階層的ブートストラップ戦略
• ハイブリッドエンコーディングサポート
• キー梱包メカニズム

フェニックス:

• イーサリアムEVM命令セットの最適化
• 暗号文仮想レジスタ設計
• オフチェーンオラクルブリッジモジュール
• EVM互換性とオンチェーン契約のシームレスな接続に重点を置く

2.2ティー

オアシスネットワーク:

• レイヤードトラストルートの概念
• ParaTimeインターフェースはCap'n Protoバイナリシリアライズを使用します
• 耐久性ログモジュール

2.3 ZKPの

アステカ:

• Noirコンパイル技術
• インクリメンタル再帰的手法
• 並列深さ優先探索アルゴリズム
• ライトノードモード

2.4 MPCの

パーティシアブロックチェーン:

• SPDZプロトコルに基づく拡張
• プリプロセッシングモジュールがBeaverトリプルを生成します
• gRPC通信、TLS 1.3暗号化チャネル
• ダイナミックロードバランシングの並列シャーディングメカニズム

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3. プライバシー保護コンピューティング FHE、TEE、ZKP、MPC

3.1 異なるプライバシー計算スキームの概要

完全準同型暗号化(FHE):

• 暗号化された状態で任意の計算を行うことを許可する
• 複雑な数学の問題に基づいて安全性を保証します
• 計算コストが高く、性能の向上が期待される

信頼できる実行環境 (TEE):

• プロセッサが提供する信頼できるハードウェアモジュール
• ネイティブ計算に近い性能で、オーバーヘッドが小さい
• ハードウェアの実装とベンダーファームウェアに依存しており、潜在的なリスクがあります。

マルチパーティセキュアコンピューティング(MPC):

• プライベートな入力を漏らさずに複数の当事者が共同で計算できることを許可する
• 単一の信頼できるハードウェアはありませんが、複数の相互作用が必要です。
• 通信コストが高く、ネットワークに制約される

ゼロ知識証明(ZKP):

• 追加情報を漏らさずに主張が真であることを確認する
• 一般的な実装には、zk-SNARKとzk-STARが含まれます

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3.2 FHE、TEE、ZKP、および MPC の適応シナリオ

クロスチェーン署名:

• MPCは複数の当事者の協力に適しており、単一の秘密鍵の露出を回避します。
• TEEはSGXチップを通じて署名ロジックを実行でき、高速ですがハードウェアの信頼性の問題があります
• FHEはこのシーンで優位性を持たない

DeFiシナリオ:

• MPCはマルチシグウォレット、トレジャリー保険、機関保管に適しています。
• TEEはハードウェアウォレットまたはクラウドウォレットサービスに使用できます
• FHEは取引の詳細と契約の論理を保護するために主に使用されます

AIとデータプライバシー:

• FHEの利点は明らかで、全過程での暗号化データ処理が可能です。
• MPCは共同学習に使用できますが、通信コストと同期の問題があります。
• TEEは保護された環境でモデルを直接実行できますが、メモリ制限とサイドチャネル攻撃のリスクがあります。

3.3 異なるプランの違い

性能とレイテンシ:

• FHEレイテンシが高い
• 最小の TEE レイテンシ
• ZKPバッチ認証の遅延は制御可能です
• MPCの遅延は中程度で、ネットワークの影響を大きく受けます。

信頼仮説:

• FHEとZKPは数学的問題に基づいており、第三者を信頼する必要はありません
• TEEはハードウェアとベンダーに依存します
• MPCは半誠実または至多t異常モデルに依存します

スケーラビリティ:

• ZKPロールアップとMPCシャーディングは水平スケーラビリティをサポートします
• FHEとTEEの拡張には計算リソースとハードウェアノードの供給を考慮する必要があります

統合の難しさ:

• TEEの接続ハードルは最低
• ZKPとFHEには専用回路とコンパイルプロセスが必要です
• MPCはプロトコルスタックの統合とノード間通信を必要とします

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四、マーケットの見解と技術の融合トレンド

異なるプライバシー計算技術にはそれぞれ利点と欠点があり、選択は具体的なアプリケーションのニーズとパフォーマンスのトレードオフに基づくべきです。今後のトレンドは、さまざまな技術の相互補完と統合により、モジュール式のソリューションを構築する可能性があります。例えば:

• Ika(MPC)はZKPと相互補完可能です:Ikaは分散型資産の管理を提供し、ZKPはクロスチェーンインタラクションの正当性を検証します。
• NillionはMPC、FHE、TEE、ZKPを統合し、安全性、コスト、パフォーマンスのバランスを取っています

プライバシー計算エコシステムは、最も適切な技術コンポーネントの組み合わせを使用して、さまざまなシナリオに対するカスタマイズされたソリューションを構築する傾向があります。

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