Multi-Party Computation

Многосторонние вычисления (Multi-Party Computation)

Многосторонние вычисления (MPC) – это революционная криптографическая технология, позволяющая нескольким сторонам совместно вычислять функцию от своих конфиденциальных данных, не раскрывая эти данные друг другу. В контексте криптографии и, потенциально, криптофьючерсов, MPC открывает новые горизонты для безопасности, приватности и совместного анализа данных. Эта статья предназначена для новичков и предоставляет подробное объяснение принципов, протоколов, приложений и перспектив MPC.

Введение

В традиционных сценариях, для выполнения совместных вычислений, стороны обычно должны предоставлять свои данные централизованному серверу или друг другу. Это создает риски, связанные с утечкой данных, мошенничеством и злоупотреблениями. MPC решает эту проблему, позволяя сторонам сотрудничать, сохраняя при этом полную конфиденциальность своих входов. Представьте себе ситуацию, когда несколько финансовых институтов хотят вычислить средний объем торгов определенным криптофьючерсом без раскрытия индивидуальных объемов каждой организации. MPC позволяет это сделать безопасно и эффективно.

Основные принципы MPC

В основе MPC лежат несколько ключевых принципов:

Конфиденциальность ввода: Ни одна сторона не узнает входы других сторон.
Корректность вычислений: Результат вычислений должен быть корректным, как если бы вычисления были выполнены доверенной третьей стороной.
Независимость от доверенного лица: Протокол не требует наличия доверенной третьей стороны.
Общая случайность: Необходимо обеспечить определенный уровень случайности для предотвращения атак.

Как работает MPC?

MPC использует сложные криптографические протоколы, которые разбивают вычисления на несколько этапов. Каждая сторона выполняет часть вычислений на своих данных и обменивается зашифрованной информацией с другими сторонами. Затем эти зашифрованные данные объединяются таким образом, чтобы получить результат, не раскрывая исходные данные.

Существует несколько основных подходов к реализации MPC:

Секретное разделение (Secret Sharing): Это, пожалуй, самый интуитивно понятный подход. Входные данные каждой стороны разделяются на несколько частей (шаров), которые распределяются между всеми участниками. Для восстановления исходного значения требуется определенное количество шаров (порог). Например, если входное значение разделено на три шара и требуется два шара для восстановления, то ни один из двух участников не может узнать исходное значение в одиночку. Шемирование Шамира - классический пример секретного разделения.
Гомоморфное шифрование (Homomorphic Encryption): Этот метод позволяет выполнять операции над зашифрованными данными без их расшифровки. Результат вычислений также остается зашифрованным и может быть расшифрован только владельцем ключа. Полностью гомоморфное шифрование (FHE) позволяет выполнять любые вычисления над зашифрованными данными, но является вычислительно дорогим.
Безопасные многосторонние вычисления на основе протоколов с участием нескольких серверов (Secure Multi-Party Computation based on garbled circuits): Этот подход использует "запутанные схемы" (garbled circuits) для представления функции, которую необходимо вычислить. Каждая сторона создает зашифрованную версию схемы и обменивается ими с другими сторонами. Затем стороны совместно вычисляют результат, не раскрывая свои входы.

Приложения MPC в мире криптофьючерсов

Потенциальные применения MPC в области криптофьючерсов огромны:

Совместный анализ рыночных данных: Несколько бирж могут совместно анализировать данные об объемах торгов, глубине рынка и ценах, не раскрывая свои собственные данные. Это может привести к более точному техническому анализу, выявлению паттернов графика и улучшению анализа объемов торгов.
Безопасное исполнение ордеров: MPC может быть использовано для создания систем исполнения ордеров, которые гарантируют, что ордера исполняются по наилучшей доступной цене, не раскрывая намерения трейдеров. Это может помочь предотвратить фронтранинг и манипулирование рынком.
Безопасное моделирование рисков: Финансовые институты могут совместно моделировать риски, связанные с криптофьючерсами, не раскрывая свои собственные портфели. Это может улучшить управление рисками и повысить стабильность рынка.
Аудит и соответствие нормативным требованиям: MPC может использоваться для проведения аудита и проверки соответствия нормативным требованиям без раскрытия конфиденциальной информации.
Децентрализованные биржи (DEX): MPC может повысить приватность и безопасность транзакций на DEX.

Примеры протоколов MPC

Sharemind: Протокол MPC с открытым исходным кодом, ориентированный на вычислительные задачи.
Multiparty-SPDZ: Еще один протокол MPC с открытым исходным кодом, который поддерживает различные криптографические примитивы.
ABY: Фреймворк для построения MPC-приложений, основанный на гомоморфном шифровании.
HElib: Библиотека для гомоморфного шифрования, которая может быть использована для реализации MPC.
FAME: Фреймворк для MPC, оптимизированный для работы с большими наборами данных.

Преимущества и недостатки MPC

Преимущества:

Повышенная конфиденциальность: Основное преимущество MPC – защита конфиденциальных данных.
Улучшенная безопасность: Устранение необходимости в доверенной третьей стороне снижает риски, связанные с утечкой данных и мошенничеством.
Расширенные возможности сотрудничества: MPC позволяет сторонам сотрудничать, не раскрывая свои данные, что открывает новые возможности для совместного анализа и принятия решений.
Соответствие нормативным требованиям: MPC может помочь организациям соответствовать требованиям конфиденциальности данных, таким как GDPR.

Недостатки:

Вычислительная сложность: MPC-протоколы могут быть вычислительно дорогими, особенно для сложных вычислений.
Сложность реализации: Разработка и внедрение MPC-приложений требует глубоких знаний в области криптографии.
Коммуникационные издержки: Обмен зашифрованной информацией между сторонами может создавать значительные коммуникационные издержки.
Уязвимости к атакам: Несмотря на высокую безопасность, MPC-протоколы могут быть уязвимы к определенным атакам, таким как атаки на основе побочных каналов.

Будущее MPC в криптофинансах

Развитие MPC находится в стадии активного развития. По мере того, как вычислительные мощности становятся дешевле и алгоритмы становятся более эффективными, MPC станет более доступным и практичным для широкого спектра приложений в криптофинансах. Ожидается, что MPC сыграет ключевую роль в развитии децентрализованных финансовых систем (DeFi), обеспечивая безопасность, приватность и масштабируемость. Дальнейшие исследования направлены на оптимизацию существующих протоколов, разработку новых криптографических примитивов и создание более удобных инструментов для разработчиков MPC-приложений. Особенно перспективным является сочетание MPC с другими технологиями, такими как блокчейн, нулевое знание и гомоморфное шифрование.

Платформа	Особенности фьючерсов	Регистрация
Binance Futures	Плечо до 125x, USDⓈ-M контракты	Зарегистрироваться
Bybit Futures	Вечные обратные контракты	Начать торговлю
BingX Futures	Торговля по копиям	Присоединиться к BingX
Bitget Futures	Контракты с гарантией USDT	Открыть счет
BitMEX	Криптовалютная платформа, плечо до 100x	BitMEX

Multi-Party Computation

Содержание

Введение

Основные принципы MPC

Как работает MPC?

Приложения MPC в мире криптофьючерсов

Примеры протоколов MPC

Преимущества и недостатки MPC

Будущее MPC в криптофинансах

Связанные темы

Дополнительные ресурсы для изучения

Рекомендуемые платформы для торговли фьючерсами

Присоединяйтесь к нашему сообществу

Участвуйте в нашем сообществе

Навигация