区块链上的安全多方计算是什么？

区块链上的SMPC可以通过允许当事方在加密数据上计算功能，从而使输入机密。

2025/04/13 15:07

区块链上的安全多方计算（SMPC）是一个加密协议，允许多方在其输入上共同计算功能，同时将这些输入保持私有。由于其潜力增强了分散系统的隐私和安全性，因此该技术在加密货币圈中引起了极大的关注。

在区块链的背景下， SMPC使参与者能够在加密数据上执行计算，而无需彼此揭示其各个输入。这意味着，即使区块链网络是公开的，处理的数据仍然保密。这对于诸如私人交易，安全投票系统和分散融资（DEFI）协议等应用程序特别有用。

SMPC在区块链上的实现涉及多个关键组件和步骤。了解这些组件对于希望在其区块链应用中利用这项技术的任何人至关重要。让我们更深入地研究SMPC的工作原理及其在区块链生态系统中的重要性。

安全的多方计算如何工作？

SMPC的核心使一组参与者可以通过私人数据计算功能，而无需彼此揭示其输入。计算的方式是所有各方都知道最终结果的方式，但是各个投入仍然是秘密的。这是通过加密技术和协议的结合来实现的。

• 加密：每个参与者使用加密方案对输入数据进行加密。这样可以确保即使在计算过程中，数据仍然不可读取其他各方。

• 分布式计算：然后在参与者之间共享加密输入。每个参与者都按照预定义的协议，对他们收到的加密数据执行一部分计算。

• 结果解密：计算完成后，结果将汇总和解密以揭示最终结果。解密过程的设计使得没有一方可以单独解密结果，从而确保始终保持隐私。

SMPC在区块链中的应用

SMPC在区块链空间中具有广泛的应用，尤其是在隐私和安全性至关重要的领域。以下是一些值得注意的用例：

• 私人交易：在Bitcoin和以太坊等加密货币中，默认情况下是公共交易。 SMPC可用于启用私人交易，其中发件人，接收器和金额保密。

• 分散的财务（DEFI） ：DEFI平台通常要求用户揭示敏感的财务数据。 SMPC可以帮助保护这些数据，同时仍允许进行复杂的财务计算和交易。

• 安全的投票系统：基于区块链的投票系统可以通过确保准确计算投票而不会揭示个人选民选择，从而从SMPC中受益。

• 数据共享和分析：公司可以使用SMPC共享和分析数据，而无需向竞争对手展示其专有信息。

在区块链上实施SMPC

在区块链上实施SMPC涉及将密码协议集成到现有的区块链基础架构中。以下是设置SMPC系统的步骤：

• 选择一个加密方案：选择用于加密数据的合适加密方案。流行的选择包括同态加密和秘密共享方案。

• 设计计算协议：开发一个协议，概述了如何在参与者之间分发计算。该协议应确保正确，安全地执行计算。

• 与区块链集成：修改区块链的智能合约或协议层以支持SMPC 。这可能涉及添加新功能和数据结构来处理加密的输入和输出。

• 测试和验证：彻底测试SMPC实现，以确保其按预期工作。这包括验证输入的隐私，并确保计算结果准确。

• 部署：在区块链网络上部署SMPC系统。这可能涉及更新节点和客户端以支持新协议。

挑战和考虑因素

尽管SMPC提供了重大好处，但它还带有其自身的挑战和考虑因素。了解这些可以帮助开发人员和用户就其使用做出明智的决定。

• 复杂性： SMPC协议可以很复杂，需要对密码学有深入的了解。这可能是对资源有限的小型项目或团队采用的障碍。

• 性能： SMPC的计算开销可能很大，导致交易时间较慢和资源使用较高。对于需要实时处理的应用程序，这是一个重要的考虑因素。

• 安全性：虽然SMPC旨在提高安全性，但它不能免疫攻击。开发人员必须对潜在脆弱性保持警惕，并确保实施安全不受已知威胁的安全。

• 可伸缩性：随着SMPC系统中的参与者数量的增加，计算的复杂性也会增加。这可能会影响系统的可扩展性，从而使处理大规模应用程序具有挑战性。

SMPC在区块链上的现实示例

几个项目和平台已经在区块链上实施了SMPC ，证明了其实际应用。这里有几个例子：

• Enigma ：Enigma是一个分散的计算平台，它使用SMPC在以太坊区块链上启用安全和私人数据计算。它允许开发人员构建处理敏感数据的应用程序，而不会损害用户隐私。

• 秘密网络：Secret Network是一个区块链平台，可集成SMPC以提供私人智能合约。这使开发人员能够创建安全处理机密数据的分散应用程序（DAPP）。

• ZCASH ：ZCASH并非纯SMPC实现，但使用零知识证明（一种相关的加密技术）来启用其区块链上的私人交易。这证明了隐私增强技术在加密货币领域的更广泛应用。

常见问题解答

Q1：可以将SMPC用于区块链上的任何类型的计算吗？

A1：虽然SMPC具有通用性，但最适合可以分解为较小，易于管理的零件的计算。复杂的计算可能需要大量资源，并可能影响性能。

Q2：SMPC如何确保计算结果的完整性？

A2： SMPC协议包括用于验证计算正确性的机制。这可能涉及加密证明或共识机制，以确保各方就最终结果达成共识。

Q3：SMPC是否与所有区块链平台兼容？

A3： SMPC可以与各种区块链平台集成，但是实现细节可能会有所不同。有些平台可能需要进行重大修改以支持SMPC ，而另一些平台可能对增强隐私技术的内置支持。

问题4：SMPC和其他增强隐私技术（例如零知识证明）之间的主要区别是什么？

A4： SMPC和零知识证明既可以增强隐私，却有不同的操作。 SMPC允许多方共同计算私人数据上的功能，而零知识证明使一方能够在不揭示任何基本信息的情况下证明声明的真相。两种技术都可以一起使用以创建更强大的隐私解决方案。