區塊鏈上的安全多方計算是什麼？

區塊鏈上的SMPC可以通過允許當事方在加密數據上計算功能，從而使輸入機密。

2025/04/13 15:07

區塊鏈上的安全多方計算（SMPC）是一個加密協議，允許多方在其輸入上共同計算功能，同時將這些輸入保持私有。由於其潛力增強了分散系統的隱私和安全性，因此該技術在加密貨幣圈中引起了極大的關注。

在區塊鏈的背景下， SMPC使參與者能夠在加密數據上執行計算，而無需彼此揭示其各個輸入。這意味著，即使區塊鍊網絡是公開的，處理的數據仍然保密。這對於諸如私人交易，安全投票系統和分散融資（DEFI）協議等應用程序特別有用。

SMPC在區塊鏈上的實現涉及多個關鍵組件和步驟。了解這些組件對於希望在其區塊鏈應用中利用這項技術的任何人至關重要。讓我們更深入地研究SMPC的工作原理及其在區塊鏈生態系統中的重要性。

安全的多方計算如何工作？

SMPC的核心使一組參與者可以通過私人數據計算功能，而無需彼此揭示其輸入。計算的方式是所有各方都知道最終結果的方式，但是各個投入仍然是秘密的。這是通過加密技術和協議的結合來實現的。

• 加密：每個參與者使用加密方案對輸入數據進行加密。這樣可以確保即使在計算過程中，數據仍然不可讀取其他各方。

• 分佈式計算：然後在參與者之間共享加密輸入。每個參與者都按照預定義的協議，對他們收到的加密數據執行一部分計算。

• 結果解密：計算完成後，結果將匯總和解密以揭示最終結果。解密過程的設計使得沒有一方可以單獨解密結果，從而確保始終保持隱私。

SMPC在區塊鏈中的應用

SMPC在區塊鏈空間中具有廣泛的應用，尤其是在隱私和安全性至關重要的領域。以下是一些值得注意的用例：

• 私人交易：在Bitcoin和以太坊等加密貨幣中，默認情況下是公共交易。 SMPC可用於啟用私人交易，其中發件人，接收器和金額保密。

• 分散的財務（DEFI） ：DEFI平台通常要求用戶揭示敏感的財務數據。 SMPC可以幫助保護這些數據，同時仍允許進行複雜的財務計算和交易。

• 安全的投票系統：基於區塊鏈的投票系統可以通過確保准確計算投票而不會揭示個人選民選擇，從而從SMPC中受益。

• 數據共享和分析：公司可以使用SMPC共享和分析數據，而無需向競爭對手展示其專有信息。

在區塊鏈上實施SMPC

在區塊鏈上實施SMPC涉及將密碼協議集成到現有的區塊鏈基礎架構中。以下是設置SMPC系統的步驟：

• 選擇一個加密方案：選擇用於加密數據的合適加密方案。流行的選擇包括同態加密和秘密共享方案。

• 設計計算協議：開發一個協議，概述瞭如何在參與者之間分發計算。該協議應確保正確，安全地執行計算。

• 與區塊鏈集成：修改區塊鏈的智能合約或協議層以支持SMPC 。這可能涉及添加新功能和數據結構來處理加密的輸入和輸出。

• 測試和驗證：徹底測試SMPC實現，以確保其按預期工作。這包括驗證輸入的隱私，並確保計算結果準確。

• 部署：在區塊鍊網絡上部署SMPC系統。這可能涉及更新節點和客戶端以支持新協議。

挑戰和考慮因素

儘管SMPC提供了重大好處，但它還帶有其自身的挑戰和考慮因素。了解這些可以幫助開發人員和用戶就其使用做出明智的決定。

• 複雜性： SMPC協議可以很複雜，需要對密碼學有深入的了解。這可能是對資源有限的小型項目或團隊採用的障礙。

• 性能： SMPC的計算開銷可能很大，導致交易時間較慢和資源使用較高。對於需要實時處理的應用程序，這是一個重要的考慮因素。

• 安全性：雖然SMPC旨在提高安全性，但它不能免疫攻擊。開發人員必須對潛在脆弱性保持警惕，並確保實施安全不受已知威脅的安全。

• 可伸縮性：隨著SMPC系統中的參與者數量的增加，計算的複雜性也會增加。這可能會影響系統的可擴展性，從而使處理大規模應用程序具有挑戰性。

SMPC在區塊鏈上的現實示例

幾個項目和平台已經在區塊鏈上實施了SMPC ，證明了其實際應用。這裡有幾個例子：

• Enigma ：Enigma是一個分散的計算平台，它使用SMPC在以太坊區塊鏈上啟用安全和私人數據計算。它允許開發人員構建處理敏感數據的應用程序，而不會損害用戶隱私。

• 秘密網絡： Secret Network是一個區塊鏈平台，可集成SMPC以提供私人智能合約。這使開發人員能夠創建安全處理機密數據的分散應用程序（DAPP）。

• ZCASH ：ZCASH並非純SMPC實現，但使用零知識證明（一種相關的加密技術）來啟用其區塊鏈上的私人交易。這證明了隱私增強技術在加密貨幣領域的更廣泛應用。

常見問題解答

Q1：可以將SMPC用於區塊鏈上的任何類型的計算嗎？

A1：雖然SMPC具有通用性，但最適合可以分解為較小，易於管理的零件的計算。複雜的計算可能需要大量資源，並可能影響性能。

Q2：SMPC如何確保計算結果的完整性？

A2： SMPC協議包括用於驗證計算正確性的機制。這可能涉及加密證明或共識機制，以確保各方就最終結果達成共識。

Q3：SMPC是否與所有區塊鏈平台兼容？

A3： SMPC可以與各種區塊鏈平台集成，但是實現細節可能會有所不同。有些平台可能需要進行重大修改以支持SMPC ，而另一些平台可能對增強隱私技術的內置支持。

問題4：SMPC和其他增強隱私技術（例如零知識證明）之間的主要區別是什麼？

A4： SMPC和零知識證明既可以增強隱私，卻有不同的操作。 SMPC允許多方共同計算私人數據上的功能，而零知識證明使一方能夠在不揭示任何基本信息的情況下證明聲明的真相。兩種技術都可以一起使用以創建更強大的隱私解決方案。