முக்கிய பிளாக்செயின் தனியுரிமைத் தொழில்நுட்பங்கள்: பூஜ்ஜிய-அறிவுச் சான்றுகள், FHE, MPC, TEE-கள் மற்றும் வளையக் கையொப்பங்கள்

பொது பிளாக்செயினில் நடக்கும் ஒவ்வொரு பரிவர்த்தனையும் இயல்பாகவே பார்ப்பவர் அனைவருக்கும் தெரியும். இருப்புகள், இடமாற்றத் தொகைகள், எதிர்தரப்புகள் ஆகியவை திறந்த பேரேட்டில் நிரந்தரமாக இருக்கும். அந்த வெளிப்படைத்தன்மையே பிளாக்செயினின் நம்பிக்கை உத்தரவாதங்களுக்கான ஆதாரம்; ஆனால் அதுவே ஒரு பொறுப்புச் சுமையாகவும் உள்ளது: எந்த வங்கியும் வாடிக்கையாளர் இருப்புகளை வெளியிடுவதில்லை; எந்த வணிகமும் அதன் supplier கட்டணங்களையோ ஊதியப் பரிவர்த்தனைகளையோ போட்டியாளர்கள் படிக்க விரும்புவதில்லை.

சரிபார்க்கக்கூடிய தன்மை, பரவலாக்கம், நம்பகமான இடைத்தரகர் இல்லாமல் அறிமுகமற்றவர்கள் பரிவர்த்தனை செய்யும் திறன் ஆகிய சங்கிலிகளைப் பயனுள்ளதாக்கும் பண்புகளை விட்டுக்கொடுக்காமல் அந்த இடைவெளியை நிரப்பவே பிளாக்செயின் தனியுரிமைத் தொழில்நுட்பங்கள் உள்ளன. தற்போதைய களத்தில் ஐந்து நுட்பங்கள் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன: பூஜ்ஜிய-அறிவுச் சான்றுகள், முழுமையான ஹோமோமார்பிக் குறியாக்கம் (FHE), பாதுகாப்பான பல்தரப்புக் கணக்கீடு (MPC), நம்பகமான செயலாக்கச் சூழல்கள் (TEE-கள்), மேலும் மறைமுக முகவரிகளுடன் கூடிய வளையக் கையொப்பங்கள். ஒவ்வொன்றும் புதிரின் வேறொரு பகுதியை மறைக்கிறது, வேறொரு அனுமானத்தை நம்புகிறது, வேறுபட்ட அளவிலான கணினிச் செயலாக்கத்தைச் செலவாக்குகிறது. ஐந்தையும் இந்த வழிகாட்டி விளக்கி, அருகருகே ஒப்பிட்டு, Web3-இல் உருவாக்கும் — அல்லது அதைப் பற்றி அறிந்துகொள்ளும் — எவருக்கும் இந்தத் தேர்வு ஏன் முக்கியம் என்பதைத் தெரிவிக்கிறது.

பூஜ்ஜிய-அறிவுச் சான்றுகள்

ஒரு பூஜ்ஜிய-அறிவுச் சான்று (ZKP), ஒரு தரப்பான prover, ஒரு பொதுக் கூற்று உண்மை என்பதை நிரூபிக்கப் பயன்படுத்திய தனிப்பட்ட witness-ஐ வெளிப்படுத்தாமல் இன்னொரு தரப்பான verifier-ஐ நம்ப வைக்க உதவுகிறது; அந்தக் கூற்றும் அதன் செல்லுபடித் தன்மையும் ஏற்கெனவே உணர்த்தும் தகவல் மட்டுமே தெரியவரும். "ஓர் x எனக்குத் தெரியும்; அது H(x) = y என்பதை நிறைவேற்றுகிறது" போன்ற ஒரு கூற்றில், verifier பொதுவாக அந்தக் கூற்றையும் பொது மதிப்பான y-ஐயும் பார்க்கிறார்; பூஜ்ஜிய-அறிவு x-ஐப் பாதுகாக்கிறது. பயன்பாடுகள் தங்கள் public input-இன் சில பகுதிகளைத் தனியாக மறைக்கவோ அவற்றுக்கு commitment வழங்கவோ முடியும்; ஆனால் கூற்றையே மறைப்பது பொதுவான ZKP வரையறையின் ஒரு பகுதி அல்ல (Thaler, Proofs, Arguments, and Zero-Knowledge).

ஒரு proof system உண்மையான பூஜ்ஜிய-அறிவு protocol ஆகக் கருதப்பட மூன்று பண்புகளை நிறைவேற்ற வேண்டும்: முழுமைத்தன்மை (உண்மையான கூற்றை நேர்மையான verifier ஏற்றுக்கொள்கிறார்), தவறான சான்றை ஏற்காத தன்மை அல்லது soundness (proof system வரையறுக்கும் வரம்பான பிழை நிகழ்தகவைத் தவிர, நேர்மையற்ற prover ஒரு பொய்யான கூற்றை நேர்மையான verifier ஏற்கச் செய்ய முடியாது), பூஜ்ஜிய-அறிவுத் தன்மை (பொதுக் கூற்றிலிருந்து தெரியவருவதைத் தவிர, தனிப்பட்ட witness குறித்த கூடுதல் அறிவை proof வெளிப்படுத்தாது). பாரம்பரிய interactive protocol-கள் பெரும்பாலும் commitment, verifier challenge, prover response ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்துகின்றன. நவீன non-interactive SNARK, STARK system-கள் verifier-இடமிருந்து நிகழ்நேர challenge இல்லாமலேயே தேவையான proof data-வைத் தொகுக்கின்றன; அதே உயர்நிலை முழுமைத்தன்மை, soundness, பூஜ்ஜிய-அறிவு இலக்குகளைத் தக்கவைக்கின்றன.

அது மறைப்பது: இரகசியத் தரவு அல்லது தனிப்பட்ட கணக்கீட்டு உள்ளீடுகள் போன்ற private witness. பயன்பாடு தனியாக commitment அல்லது encryption வழங்காவிட்டால் பொதுக் கூற்றும் public input-களும் வெளிப்படையாகவே இருக்கும்.

இன்று பயன்படுத்தப்படும் விதம்: பிளாக்செயின் scaling-இல் ZKP-களின் மிகப்பெரிய உற்பத்திப் பயன்பாடு ZK-rollup-கள். அவை "பரிவர்த்தனைகளை ஆஃப்-செயினில் செயல்படுத்தப்படும் தொகுப்புகளாக ஒன்றிணைக்கின்றன (அல்லது 'roll up' செய்கின்றன)"; பின்னர் தொகுப்பின் state மாற்றங்களை இறுதிப்படுத்துவதற்கு முன் Ethereum சரிபார்க்கும் ஒரே validity proof-ஐ உருவாக்குகின்றன (ethereum.org). Matter Labs உருவாக்கிய zkSync Era, "அதன் சொந்த zkEVM-ஆல் இயக்கப்படும் EVM-க்கு இணக்கமான ZK Rollup" (ethereum.org); StarkWare உருவாக்கிய Starknet, EVM-க்குப் பதிலாக அதன் சொந்த Cairo VM-ஐ இயக்கும் validity rollup (Solidity contract-கள் தனியாக bridge செய்யப்படுகின்றன). Optimistic rollup-கள் பயன்படுத்தும் fraud-proof challenge window-க்கு மாறாக validity proof-களால் பாதுகாக்கப்படும் rollup-களாக இரண்டையும் L2BEAT கண்காணிக்கிறது (l2beat.com). தனியுரிமைப் பக்கத்தில், shielded பரிவர்த்தனைகளுக்காக zk-SNARK-களை (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Arguments of Knowledge) Zcash முன்னோடியாகப் பயன்படுத்தியது; அதில் "பயனர்களின் முகவரிகள், அவர்களின் பரிவர்த்தனைத் தொகை" மற்றும் பிற விவரங்கள் குறியாக்கப்பட்ட நிலையிலேயே இருக்க, பரிவர்த்தனை செல்லுபடியாகும் என்பதை வலையமைப்பு உறுதிப்படுத்துகிறது (z.cash).

சமரசம்: ZK proof ஒன்றை உருவாக்குவது கணினிச் செயலாக்க ரீதியாகச் செலவுமிக்கது — proving circuit-கள் ஒரு தொகுப்பிலுள்ள ஒவ்வொரு பரிவர்த்தனையையும் கடந்து, அதன் சோதனைகளை மீண்டும் இயக்குகின்றன — எனவே ஆன்-செயின் சரிபார்ப்பு மலிவாகவும் வேகமாகவும் இருந்தாலும், proving நேரமும் வன்பொருள் செலவும் உண்மையான கட்டுப்பாடுகள். Proof system-இன் கிரிப்டோகிராஃபிக் அனுமானங்கள், பாதுகாப்பான parameter உருவாக்கம், சரியான circuit மற்றும் protocol செயலாக்கம் ஆகியவற்றைப் பாதுகாப்பு சார்ந்துள்ளது; சில proof system-களுக்கு ஒருமுறை நடக்கும் trusted setup நிகழ்வும் இதில் அடங்கும். Setup entropy கைப்பற்றப்பட்டால் பொய்யான proof-களை உருவாக்க முடியும் என்றும், செயலாக்கப் பிழைகள் பாதுகாப்பு மாதிரியைப் பலவீனப்படுத்தலாம் என்றும் Ethereum-இன் ஆவணங்கள் குறிப்பிடுகின்றன (ethereum.org).

முழுமையான ஹோமோமார்பிக் குறியாக்கம் (FHE)

முழுமையான ஹோமோமார்பிக் குறியாக்கம் வேறுபட்ட அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்துகிறது: மறைக்கப்பட்ட தரவைப் பற்றிய ஓர் உண்மையை நிரூபிப்பதற்குப் பதிலாக, குறியாக்கப்பட்ட தரவின் மீதே நேரடியாகக் கணக்கிட இது உதவுகிறது; plain text-இல் கணக்கிட்டால் கிடைக்கும் அதே பதிலாக decrypt ஆகும் குறியாக்கப்பட்ட முடிவைப் பெறலாம். முன்னணி FHE ஆராய்ச்சி மற்றும் உள்கட்டமைப்பு நிறுவனங்களில் ஒன்றான Zama இதை இவ்வாறு விவரிக்கிறது: "Decrypt செய்யாமல் தரவைச் செயலாக்க FHE உதவுகிறது — பயனர் தரவை அணுகாமலே நிறுவனங்கள் சேவைகளை வழங்குகின்றன; பயனர்களுக்கான செயல்பாடு மாறாமல் உள்ளது" (zama.org).

அது மறைப்பது: கணக்கீட்டின் மூல உள்ளீடுகள், இடைநிலை state, வெளியீடுகள் — கணக்கிடும் தரப்புக்குக் கூட, விசை வைத்திருப்பவரைத் தவிர மற்ற அனைவருக்கும் ciphertext மட்டுமே தெரியும்.

உயர் நிலையில் அது இயங்கும் விதம்: Lattice அடிப்படையிலான கணிதத்தில் உருவாக்கப்பட்ட ciphertext-களாக plaintext மதிப்புகளை FHE scheme-கள் encode செய்கின்றன; பின்னர் ciphertext-களின் மீது எந்த circuit-ஐயும் இயக்கும் வகையில் கூட்டல் மற்றும் பெருக்கலின் குறியாக்கப்பட்ட ஒப்புமைகளை வரையறுக்கின்றன. பிளாக்செயினில் பயன்படுத்தும்போது, தொடர்புடைய தொகைகளை ஒருபோதும் பார்க்காமலே smart contract token-களை நகர்த்தவோ logic-ஐ மதிப்பிடவோ முடியும் — Zama-வின் சொந்த எடுத்துக்காட்டில், "உண்மையான தொகைகளை ஒருபோதும் பார்க்காமலே Alice-க்கு போதுமான நிதி இருப்பதைப் பிளாக்செயின் சரிபார்த்தது" (zama.org). Lattice அடிப்படையிலான FHE scheme-கள் "இயல்பாகவே குவாண்டத்துக்குப் பிந்தைய தாக்குதலை எதிர்க்கக்கூடியவை" என்றும் Zama குறிப்பிடுகிறது; நீண்டகாலக் கிரிப்டோகிராஃபிக் ஆபத்தைச் சிந்திப்பவர்களுக்கு இது முக்கியம் (zama.org).

எடுத்துக்காட்டுத் திட்டங்கள்: EVM சங்கிலிகளுக்கு இரகசிய smart-contract செயலாக்கத்தைச் சேர்க்கப் பயன்படும் திறந்த மூல FHE library-களையும் (TFHE-rs, Concrete), fhEVM-ஐயும் Zama உருவாக்குகிறது. "முழுமையான ஹோமோமார்பிக் குறியாக்கத்தைப் பயன்படுத்தி தனியுரிமையைப் பாதுகாக்கும் smart contract-களை developer-கள் உருவாக்கவும்", "கணக்கீடு முழுவதும் முக்கியமான தரவு குறியாக்கப்பட்ட நிலையிலேயே இருக்கவும்" குறிப்பாக உருவாக்கப்பட்ட பிளாக்செயின் Fhenix; client-side encryption-க்கான JavaScript library (Cofhejs), ஆன்-செயின் குறியாக்கப்பட்ட செயல்பாடுகளுக்கான Solidity FHE library ஆகியவையும் அதில் உள்ளன (cofhe-docs.fhenix.zone).

சமரசம்: ஆதரிக்கப்படும் கணக்கீட்டை உள்ளீடுகளையோ இடைநிலை மதிப்புகளையோ decrypt செய்யாமல் இயக்க முடியும் என்பதே FHE-இன் தனித்துவமான உத்தரவாதம். ஆனால் அதன் நடைமுறைப் பாதுகாப்பு இன்னும் scheme மற்றும் parameter தேர்வுகளைச் சார்ந்துள்ளது; அதனால்தான் scheme-க்கு உரிய பாதுகாப்பு அட்டவணைகளையும் parameter தேர்வு வழிகாட்டுதலையும் HomomorphicEncryption.org வெளியிடுகிறது (HomomorphicEncryption.org). Plaintext செயலாக்கத்துடன் ஒப்பிடும்போது, இந்தப் பட்டியலில் மிக அதிக அளவில் கணினிச் செயலாக்கச் செலவு கொண்ட அணுகுமுறையும் இதுதான். அதனால்தான் இன்றைய FHE அடிப்படையிலான சங்கிலிகள் ஒவ்வொரு பரிவர்த்தனையையும் இயக்காமல், இரகசியத்தன்மை மிக முக்கியமான logic-ஐ மட்டும் இயக்குகின்றன; FHE-க்கான வன்பொருள் acceleration ஒரு தீவிர ஆராய்ச்சிப் போட்டியாக இருப்பதற்கும் இதுவே காரணம்.

பாதுகாப்பான பல்தரப்புக் கணக்கீடு (MPC)

பாதுகாப்பான பல்தரப்புக் கணக்கீடு தொடர்புடைய, ஆனால் வேறுபட்ட சிக்கலைத் தீர்க்கிறது: குறியாக்கப்பட்ட தரவின் மீது ஒரே தரப்பு கணக்கிடுவதற்குப் பதிலாக, உள்ளீட்டின் தனிப்பட்ட பகுதியைத் தலா வைத்திருக்கும் பல தரப்புகள், தங்கள் தனித்தனி உள்ளீடுகளை ஒருவருக்கொருவர் வெளிப்படுத்தாமல் கூட்டாக ஒரு function-ஐக் கணக்கிடுகின்றன. முறையான வரையறையின்படி, MPC என்பது "தரப்புகள் தங்கள் உள்ளீடுகளைத் தனிப்பட்டதாக வைத்துக்கொண்டே, அவற்றின் மீது கூட்டாக ஒரு function-ஐக் கணக்கிடுவதற்கான முறைகளை உருவாக்குவதை இலக்காகக் கொண்ட கிரிப்டோகிராஃபியின் ஒரு துணைத்துறை". எனவே மூன்று பங்கேற்பாளர்களின் சூழலில், "யார் எவ்வளவு அளிக்கிறார் என்பதை வெளிப்படுத்தாமல் Alice, Bob, Charlie ஆகியோர் F(x, y, z)-ஐ இன்னும் அறிந்துகொள்ள முடியும்" (Wikipedia).

அது மறைப்பது: ஒவ்வொரு தரப்பின் தனிப்பட்ட உள்ளீட்டை மற்ற ஒவ்வொரு தரப்பிடமிருந்தும் மறைக்கிறது — ஒப்புக்கொள்ளப்பட்ட வெளியீடு மட்டுமே வெளிப்படுத்தப்படுகிறது; எந்த ஒரு பங்கேற்பாளரும் முழு இரகசியத்தை ஒருபோதும் பார்ப்பதில்லை.

நம்பிக்கை அனுமானம்: MPC அனைத்துக்கும் பொருந்தும் ஒரே corruption threshold இல்லை. முழுமையான network-க்கான பாரம்பரிய BGW முடிவில், passive fault-களுக்கு எதிரான தனியுரிமை t < n/2 என்ற நிலையில் செல்லுபடியாகிறது; Byzantine fault-களுக்கு எதிரான தாங்குதிறன் t < n/3 என்ற நிலையில் செல்லுபடியாகிறது (ACM). அந்த வரம்புகள் அந்த protocol மாதிரியை விவரிக்கின்றன; அனைத்து MPC-யையும் அல்ல: broadcast இருப்பதாகக் கருதும்போது முழுமையாகப் பாதுகாப்பான protocol-கள் t < n/2 வரை அடையலாம் (TCC 2021); computational SPDZ protocol அதன் preprocessing மாதிரியில் n - 1 தீய தரப்புகள் வரை active security-ஐ வழங்குகிறது (IACR). நேர்மையற்ற பெரும்பான்மைக்கு எதிரான அந்த உத்தரவாதம் fairness அல்லது உறுதிசெய்யப்பட்ட வெளியீடு அல்ல; அது abort-உடன் பாதுகாப்பு — ஒரு தீய பங்கேற்பாளர் இன்னும் கணக்கீட்டை நிறுத்த முடியும் (PoPETs). எனவே ஒரு நடைமுறை deployment, பயன்படுத்தும் protocol, passive அல்லது active corruption மாதிரி, synchrony மற்றும் channel/setup அனுமானங்கள் (broadcast உட்பட), நேர்மையான அல்லது நேர்மையற்ற பெரும்பான்மையில் எதை அனுமானிக்கிறது என்பவற்றைத் தெளிவாகக் குறிப்பிட வேண்டும்.

இன்று பயன்படுத்தப்படும் விதம் — threshold-signature custody: ஒரு தனிப்பட்ட விசையைச் சுயாதீனத் தரப்புகளுக்கிடையே பிரித்து, முழு விசையையும் எந்த ஒரு சாதனமோ நபரோ வைத்திருக்காமல் செய்வதே பிளாக்செயினில் MPC-யின் மிகவும் வெளிப்படையான பயன்பாடு. Custody உள்கட்டமைப்பு வழங்குநரான Fireblocks இதை நேரடியாக விவரிக்கிறது: "Multi-party computation (MPC) என்பது ஒரு தனிப்பட்ட விசையைப் பல சுயாதீனத் தரப்புகளுக்கு விநியோகிக்கப்படும் தனித்தனி share-களாகப் பிரிக்கும் கிரிப்டோகிராஃபிக் முறை"; முக்கியமாக, "எந்த நேரத்திலும், முழுமையான விசை ஒரே இடத்தில் ஒருபோதும் ஒன்றிணைக்கப்படுவதில்லை" (fireblocks.com). ஒரு பரிவர்த்தனையில் கையொப்பமிட வேண்டியபோது, endpoint-களின் quorum தலா பரிவர்த்தனையைச் சரிபார்த்து ஒரு partial signature-ஐ வழங்குகிறது; "எந்தக் கட்டத்திலும் தனிப்பட்ட விசை ஒன்றிணைக்கப்படுவதில்லை". எனவே, "ஒரு endpoint கைப்பற்றப்பட்டாலும்...வேறு இடங்களில் உள்ள key share-கள் தனித்தனியாகப் பயனற்றவை" (fireblocks.com). இந்த threshold-signature முறை இன்று பெரும்பாலான நிறுவன crypto custody-க்கும் பல multi-signer பணப்பைகளுக்கும் அடித்தளமாக உள்ளது.

சமரசம்: ஒரு சாதனத்தில் ஒரே தனிப்பட்ட விசை இருப்பதால் உருவாகும் single point of failure-ஐ MPC தவிர்க்கிறது. ஆனால் தரப்புகளுக்கு இடையே கூடுதல் தொடர்புச் சுற்றுகளை (latency) சேர்க்கிறது; கவனமான protocol வடிவமைப்பும் தேவை. தேர்ந்தெடுத்த protocol-இன் கிரிப்டோகிராஃபிக், corruption, network அனுமானங்களும் தரப்புகளின் இயக்கச் சுயாதீனமும் எந்த அளவு வலுவானவையோ, அதன் உத்தரவாதமும் அந்த அளவுக்கே வலுவானது; ஒரே key holder-ஐ MPC அகற்றலாம், ஆனால் அமைப்பின் வடிவமைப்பிலிருந்து நம்பிக்கையை முற்றிலும் அகற்றாது.

நம்பகமான செயலாக்கச் சூழல்கள் (TEE-கள்)

ஒரு நம்பகமான செயலாக்கச் சூழல் வேறொரு பாதையைப் பயன்படுத்துகிறது: கணக்கீடு முழுவதும் தரவைக் குறியாக்குவதற்குப் பதிலாக, chip-இன் வன்பொருள் பாதுகாப்புள்ள பகுதியில் — இயந்திரத்தின் சொந்த operating system-கூட பார்க்க முடியாத secure enclave-இல் — கணக்கீட்டைத் தனிமைப்படுத்துகிறது. மிகவும் அறியப்பட்ட செயலாக்கமான Intel SGX (Software Guard Extensions), "சில Intel central processing unit-களில் (CPU) கட்டமைக்கப்பட்ட நம்பகமான செயலாக்கச் சூழலைச் செயல்படுத்தும் instruction code-களின் தொகுப்பு" என்று Wikipedia-வில் விவரிக்கப்படுகிறது (Wikipedia). செயல்முறை ரீதியாக, "நினைவகத்தின் ஒரு பகுதியை (enclave) CPU குறியாக்குவதே SGX"; எனவே "enclave-இலிருந்து வரும் தரவும் code-உம் CPU-க்குள் உடனுக்குடன் decrypt செய்யப்படுகின்றன; இதனால் மற்ற code அவற்றைப் பார்ப்பதிலிருந்தோ படிப்பதிலிருந்தோ பாதுகாக்கப்படுகின்றன". "Operating system மற்றும் அதன் கீழுள்ள hypervisor-கள் போன்ற உயர்ந்த privilege நிலையில் இயங்கும் code-உம்" இதில் அடங்கும் (Wikipedia).

அது மறைப்பது: கைப்பற்றப்பட்ட OS உட்பட, அதே இயந்திரத்தில் உள்ள மற்ற ஒவ்வொரு process-இடமிருந்தும் enclave-க்குள் இருக்கும் தரவையும் code-ஐயும் மறைக்கிறது — server operator-ஐ நம்பாமலேயே குறிப்பிட்ட code-இன் செயலாக்கத்தை நம்ப வேண்டிய சூழலில் இது பயனுள்ளது.

நம்பிக்கை அனுமானம்: ZKP, FHE, MPC ஆகியவை "தூய கணிதம்" என்றும் TEE மட்டும் vendor-ஐ நம்புகிறது என்றும் எளிதாகப் பிரித்துவிட முடியாது. நடைமுறையில் பயன்படுத்தப்படும் கிரிப்டோகிராஃபிக் அமைப்புகளும் அவை கூறும் hardness assumption-கள், parameter-கள் அல்லது setup, சரியான செயலாக்கங்கள் ஆகியவற்றைச் சார்ந்துள்ளன; MPC-க்கு protocol-இன் பங்கேற்பாளர் மற்றும் தொடர்பு மாதிரியும் இதில் அடங்கும். அந்த அமைப்பின் நம்பிக்கையில் வன்பொருள் ஆதரவுள்ள தனிமைப்படுத்தலையும் attestation-ஐயும் TEE சேர்க்கிறது. SGX-இன் பாதுகாப்பு நோக்கங்களை நிறைவேற்றத் தேவையான வன்பொருள், CPU firmware, platform software ஆகியவற்றை SGX trusted computing base என்று Intel வரையறுக்கிறது; enclave அடையாளத்தையும் platform patch நிலையையும் நம்பும் தரப்பு மதிப்பிட attestation உதவுகிறது (Intel). அந்த நம்பிக்கை எல்லை சோதிக்கப்பட்டுள்ளது: SGX "side-channel தாக்குதல்களிலிருந்து பாதுகாப்பதில்லை". 2017-இல் "அதே system-இல் இயங்கும் SGX enclave-களிலிருந்து ஐந்து நிமிடங்களுக்குள் RSA விசைகளை" எடுத்தது முதல், 2018-இல் "speculative execution மற்றும் buffer overflow-ஐ ஒன்றிணைத்து SGX-ஐக் கடக்கும்" Foreshadow தாக்குதல் வரை, ஆராய்ச்சியாளர்கள் நடைமுறைத் தாக்குதல்களை மீண்டும் மீண்டும் நிரூபித்துள்ளனர்; Plundervolt, LVI, SGAxe, ÆPIC Leak உள்ளிட்ட பிற்காலப் பலவீனங்களும் உள்ளன (Wikipedia). அதனால்தான் TEE-கள் கிரிப்டோகிராஃபிக் ரீதியாகக் காற்றுப்புகாத உத்தரவாதமாக இல்லாமல், நடைமுறைக்கு ஏற்ற வேகமான நடுவழியாகப் பொதுவாக விவரிக்கப்படுகின்றன.

எடுத்துக்காட்டுத் திட்டங்கள்: Oasis Protocol-இன் Sapphire network, வன்பொருள் enclave-களுக்குள் smart contract-களை இயக்குகிறது; இதனால் பயனர்கள் "வன்பொருளால் பாதுகாக்கப்பட்ட enclave-களுக்குள் code-ஐ இயக்கலாம்", "server operator-களிடமிருந்தும்கூட தரவு குறியாக்கப்பட்ட நிலையிலேயே இருக்கும்". அதே சமயம், "கண்மூடித்தனமான நம்பிக்கை இல்லாமல் பயனர்கள் சரிபார்க்கக்கூடிய கிரிப்டோகிராஃபிக் சான்றை ஒவ்வொரு செயலாக்கமும் உருவாக்குகிறது" — "EVM இணக்கத்தன்மையையும் composability-யையும்" தக்கவைத்துக்கொண்டு "இரகசிய smart contract-களை" வழங்குகிறது (oasis.net). Secret Network மற்றும் restaking-ஐ ஒட்டிய பல தனியுரிமைத் தயாரிப்புகளும் TEE-களின் மீது கட்டப்பட்டுள்ளன; பெரும்பாலும் பாதுகாப்பின் பல அடுக்குகளுக்காக மற்ற நுட்பங்களுடன் இணைக்கப்படுகின்றன.

சமரசம்: TEE-கள் native வேகத்திற்கு அருகில் இயங்குகின்றன — FHE அல்லது கனமான ZK proving-ஐவிட மிக வேகமாக — எனவே latency முக்கியமான பயன்பாடுகளுக்கு அவை ஈர்க்கக்கூடியவை. ஆனால் அந்த வேகம், side-channel தாக்குதல்களின் உண்மையான, ஆவணப்படுத்தப்பட்ட வரலாற்றைக் கொண்ட பரந்த வன்பொருள் மற்றும் மென்பொருள் trusted computing base-உடன் வருகிறது. எனவே ஒப்பீடு வேறுபட்ட அமைப்பு அனுமானங்களுக்கு இடையிலானது; வன்பொருள் நம்பிக்கைக்கும் எந்த அனுமானமும் தேவையில்லாத "தூய கிரிப்டோகிராஃபிக்கும்" இடையிலானது அல்ல.

வளையக் கையொப்பங்களும் மறைமுக முகவரிகளும்

கடைசி இரண்டு நுட்பங்கள் குறுகிய, ஆனால் மிகவும் நடைமுறையான இலக்கைப் பாதுகாக்கின்றன: பரிவர்த்தனை ஆன்-செயினில் தெரிந்தாலும், அதை அனுப்பியது யார், பெற்றது யார் என்பதை மறைத்தல். இரண்டுக்குமான முன்னணி உற்பத்தி எடுத்துக்காட்டு Monero.

வளையக் கையொப்பங்கள் அனுப்புநரை மறைக்கின்றன. Monero-வின் சொந்த ஆவணங்கள், "விசைகளைத் தலா வைத்திருக்கும் பயனர்கள் குழுவின் எந்த உறுப்பினரும் இடக்கூடிய ஒரு வகை டிஜிட்டல் கையொப்பமே வளையக் கையொப்பம்" என்றும், "கையொப்பத்தை உருவாக்கக் குழு உறுப்பினர்களில் யாருடைய விசை பயன்படுத்தப்பட்டது என்பதைக் கண்டறிவது கணினிச் செயலாக்க ரீதியாகச் சாத்தியமற்றதாக இருக்க வேண்டும்" என்றும் விளக்குகின்றன (getmonero.org). நடைமுறையில், உண்மையாகச் செலவிடுபவரின் விசையை "gamma distribution முறையைப் பயன்படுத்தி பிளாக்செயினிலிருந்து எடுக்கப்பட்ட" போலிப் பொது விசைகளுடன் Monero பரிவர்த்தனை கலக்கிறது; இதனால் "கையொப்பமிடக்கூடியவர்களின் ஒரு 'வளையத்தில்' எல்லா உறுப்பினர்களும் சமமானவர்களாகவும் செல்லுபடியானவர்களாகவும் உள்ளனர்"; "கையொப்பக் குழுவில் உங்கள் account-க்கு உரியது யார் என்பதை வெளிப்புறப் பார்வையாளர் அறிய வழியில்லை" (getmonero.org).

மறைமுக முகவரிகள் பெறுநரை மறைக்கின்றன. ஒரே பொது முகவரியை மீண்டும் பயன்படுத்துவதற்குப் பதிலாக, "பெறுநரின் சார்பாக ஒவ்வொரு பரிவர்த்தனைக்கும் சீரற்ற ஒருமுறை முகவரிகளை அனுப்புநர் உருவாக்குகிறார்". எனவே உள்வரும் கட்டணங்கள் "பிளாக்செயினிலுள்ள தனித்துவமான முகவரிகளுக்குச் செல்கின்றன; அவற்றை பெறுநர் வெளியிட்ட முகவரியுடனோ வேறு எந்தப் பரிவர்த்தனையின் முகவரியுடனோ மீண்டும் இணைக்க முடியாது" (getmonero.org). கட்டணங்களுக்காகச் சங்கிலியை scan செய்ய பெறுநர் private view key-ஐயும், அவற்றை நகர்த்த private spend key-ஐயும் பயன்படுத்துகிறார்; எனவே "ஒரு கட்டணம் எங்கே அனுப்பப்பட்டது என்பதை அனுப்புநரும் பெறுநரும் மட்டுமே அறிய முடியும்" (getmonero.org).

அது மறைப்பது: அனுப்புநரின் அடையாளம் (வளையக் கையொப்பங்கள்), பெறுநரின் அடையாளம் (மறைமுக முகவரிகள்); பரிவர்த்தனை தொகைகளை வேறொரு வழிமுறையான Confidential Transactions / RingCT மறைக்கிறது, இந்த இரண்டு நுட்பங்கள் மட்டும் அல்ல.

சமரசம்: proof உருவாக்கும் கூடுதல் செலவோ enclave சார்போ இல்லாமல் இரு நுட்பங்களும் வழக்கமான வன்பொருளில் திறமையாக இயங்குகின்றன; எனவே இயங்கும் payment network-க்கு இவை பொருத்தமானவை. ஆனால் போலித் தொகுப்புகள் உண்மையான கையொப்பமிடுபவரிடமிருந்து புள்ளிவிவர ரீதியாக வேறுபடுத்த முடியாததாக இருப்பதை நம்பிக்கை மாதிரி சார்ந்துள்ளது — பலவீனமான போலித் தேர்வு அல்லது பிளாக்செயின் பகுப்பாய்வு heuristic-கள், தொடக்ககால வளையக் கையொப்பச் செயலாக்கங்களில் anonymity set-களைக் குறைத்துள்ளன. எனவே parameter தேர்வுகள் (வளையத்தின் அளவு, போலி விநியோகம்) அடிப்படை primitive அளவுக்கு முக்கியமானவை.

ஐந்து அணுகுமுறைகளின் ஒப்பீடு

ஒவ்வொரு அச்சிலும் எந்த ஒரு தொழில்நுட்பமும் வெல்வதில்லை — அதனால்தான் MPC கணக்கீட்டின் சரியான தன்மையை ZK proof-கள் சரிபார்ப்பது, அல்லது பல அடுக்குப் பாதுகாப்புக்காக FHE-உடன் TEE-களைப் பயன்படுத்துவது போன்ற முறையில், தற்போதைய ஆராய்ச்சி அவற்றை அதிகளவில் ஒன்றிணைக்கிறது.

இது டோக்கனைஸ் செய்யப்பட்ட டொமைன்களுடன் எப்படி இணைகிறது?

டோக்கனைஸ் செய்யப்பட்ட டொமைன்கள், மற்ற எந்த ஆன்-செயின் சொத்தையும் போலவே இயல்புநிலை வெளிப்படைத்தன்மையைப் பெறுகின்றன: உரிமை இடமாற்றங்கள், bid-கள், metadata புதுப்பிப்புகள் ஆகியவற்றைப் பொதுவாகப் படிக்க முடியும். இது பெரும்பாலும் ஒரு சிறப்பம்சமே — provenance மற்றும் உரிமை வரலாறுதான் ஒரு டோக்கனைஸ் செய்யப்பட்ட டொமைனை வர்த்தகம் செய்யக்கூடிய சொத்தாக நம்பகமானதாக்குகின்றன — ஆனால் ஒரு டொமைன் portfolio-வின் இருப்புகளையும் விற்பனை விலைகளையும் சங்கிலியைப் பார்க்கும் எவரும் காண முடியும் என்பதையும் இது குறிக்கிறது.

இந்த வழிகாட்டியிலுள்ள தனியுரிமைத் தொழில்நுட்பங்கள், domain-as-NFT உள்கட்டமைப்பு அடுத்து எங்கே செல்லக்கூடும் என்பதைக் காட்டுகின்றன: டொமைன் NFT-களை வைத்திருக்கும் நிறுவன பணப்பைகளை மற்ற டிஜிட்டல் சொத்துகளைப் போலவே MPC அடிப்படையிலான threshold custody ஏற்கெனவே பாதுகாக்கிறது; ஒரு bidder தனது முழு இருப்பை வெளிப்படுத்தாமல் offer-ஐச் செலுத்த முடியும் என்பதை எதிர்காலத்தில் ZK proof-கள் நிரூபிக்க உதவலாம்; confidential-computation நுட்பங்கள் வாங்குநரின் முழு அடையாளத்தை வெளிப்படுத்தாமல் eligibility விதிகளைச் சரிபார்க்க ரெஜிஸ்ட்ரார் அல்லது marketplace-க்கு உதவலாம். இவற்றில் எதுவும் இன்று டொமைன் டோக்கனைசேஷனில் பயன்படுத்தப்படவில்லை; ஆனால் இதற்கான அடிப்படை primitive-களே இப்போது DeFi மற்றும் custody உள்கட்டமைப்புகளில் பில்லியன் கணக்கான டாலர்களைப் பாதுகாக்கின்றன.

ஆதாரங்களும் கூடுதல் வாசிப்பும்

• பூஜ்ஜிய-அறிவுச் சான்றுகள் — ethereum.org
• Proofs, Arguments, and Zero-Knowledge — Justin Thaler
• ZK-Rollup-கள் — ethereum.org
• L2BEAT Scaling சுருக்கம்
• Zcash தொழில்நுட்பக் கண்ணோட்டம்
• Homomorphic Encryption அறிமுகம் — Zama
• பாதுகாப்பு வழிகாட்டுதல்கள் — HomomorphicEncryption.org
• Fhenix cofhe ஆவணங்கள்
• பாதுகாப்பான பல்தரப்புக் கணக்கீடு — Wikipedia
• Non-Cryptographic Fault-Tolerant Distributed Computation-க்கான Completeness Theorem-கள் — ACM
• திறமையான முழுப் பாதுகாப்புக் கணக்கீடு — TCC 2021
• ஓரளவு Homomorphic Encryption-இலிருந்து Multiparty Computation (SPDZ) — IACR
• Fairness மூலம் SPDZ பாதுகாப்பை விரிவுபடுத்துதல் — PoPETs
• MPC என்றால் என்ன? — Fireblocks
• Software Guard Extensions (SGX) — Wikipedia
• Intel SGX Attestation தொழில்நுட்ப விவரங்கள்
• Oasis Protocol தொழில்நுட்பம்
• வளையக் கையொப்பங்கள் — Monero Moneropedia
• மறைமுக முகவரிகள் — Monero Moneropedia