Överladda blockkedjan: Arciums parallella exekveringsmodell och tillvägagångssättet för konfidentiell datoranvändning
I korthet
Yannik Schrade diskuterar den transformativa rollen av Web3 och decentraliserad konfidentiell databehandling för att förbättra blockchain-sekretess, skalbarhet och framtiden för säker databehandling.
I det här samtalet fördjupar vi oss i världen av Web3 och konfidentiell datoranvändning med Yannik Schrade, VD och medgrundare av Arcium. Yannik delar med sig av insikter om hur Arcium förändrar blockchain-integritet och skalbarhet. Från hans resa in i Web3 till den potentiella inverkan av decentraliserad konfidentiell datoranvändning på olika branscher, erbjuder Schrade en inblick i framtiden för säker, tillförlitlig databehandling.
Kan du snälla dela din resa till Web3?
Mitt första projekt i Web3 var Arcium, men innan vi kallades Arcium, kallades vi Elusive. Inledningsvis arbetade vi med transaktionsintegritet i kedjan med hjälp av noll-kunskapsbevis och kombinerade det med konfidentiell datoranvändning med MPC (Multi-Party Computation). Vårt mål var att lägga till vad vi kallade "decentraliserad efterlevnad" så att olaglig verksamhet uteslöts från privata transaktioner samtidigt som vi säkerställde att ingen centraliserad enhet kunde kontrollera denna efterlevnadsmekanism.
Jag kom igång Web3 huvudsakligen genom noll-kunskapsbevis. Mitt intresse kom från att läsa George Orwells "1984" som barn och ville förhindra att det scenariot blev verklighet. Efter skolan studerade jag juridik, grundade min första startup och började sedan studera matematik och datavetenskap, vilket ledde mig till noll-kunskapsbevis.
Var det svårt efter att ha studerat juridik att studera matte och allt det här tekniska?
Inte riktigt, för jag hade lärt mig programmering när jag var 12 år och fortsatte med det hela mitt liv. Redan när jag studerade juridik var jag involverad i många juridiska tekniska projekt och grundade en av Tysklands största juridiska tekniska föreningar. Så jag har alltid haft den tekniska aspekten i mitt liv, men av någon anledning bestämde jag mig för att studera juridik också.
Hur skiljer sig Arciums inställning till konfidentiell datoranvändning från traditionella hårdvarubaserade betrodda exekveringsmiljöer, och vilka fördelar har det?
Pålitliga exekveringsmiljöer har visat sårbarheter, som vi nyligen såg med en exploatering i Intel SGX där en root-provisioneringsnyckel exfiltrerades. Ett bra exempel på denna sårbarhet är Secret Network, där hela användarens integritet undergrävdes. I huvudsak är betrodda exekveringsmiljöer enstaka felpunkter och kräver en egen betrodd leveranskedja.
Apples nya betrodda exekveringsmiljöer illustrerar det enorma förtroende som krävs, vilket inte stämmer överens med vad vi försöker uppnå i Web3. De uppgav att de fysiskt säkrar leveransen av hårdvaruchips från fabriker till datacenter, vilket är absurt om det är den förtroendemodellen vi måste arbeta med.
Med Arcium försöker vi ta bort allt förtroende och göra det tillitslöst. Vi uppnår detta genom att använda säker flerpartsberäkning, som kombinerar matematik, kryptografi och distribuerade system.
Vilka är de viktigaste fördelarna med att Arcium är designat som ett kedjeagnostiskt nätverk? Hur påverkar det dess potential för adoption över olika blockkedjeekosystem?
På Arcium anser vi att denna teknik bör vara tillgänglig för alla när som helst. Vi tänker på Arcium som en global superdator som borde vara tillgänglig på vilken blockkedja som helst, men också viktigare, bör vara tillgänglig utan blockchain. Traditionella företag bör också kunna använda detta nätverk utan att behöva distribuera smarta kontrakt på en distribuerad reskontra.
Det handlar om att öppna det här nätverket för blockchain-användningsfall, vilket är anledningen till att det är så kraftfullt att ha asynkron konfidentiell datoranvändning på varje nätverk samtidigt. Detta främjar adoption eftersom nya användningsfall är aktiverade på alla dessa olika distribuerade reskontra.
Hur bidrar Arciums parallella exekveringsmodell till dess höga genomströmning? Vad skiljer detta tillvägagångssätt från andra lösningar på marknaden?
Om vi tänker på Arcium som en superdator är varje nod i nätverket en kärna i den datorn. En uppsättning kärnor kan vara ett beräkningskluster som kör en beräkning, men själva nätverket är typ tillståndslöst. Detta innebär att Arcium-nätverket inte behöver fungera över någon enskild sekventiell stat som behöver uppdateras, med ledare som väljs och konsensus hittas.
För Arcium är allt dessa noder gör att köra beräkningar parallellt och köra så många beräkningar att den begränsande faktorn blir ljusets hastighet.
Hur hanterar Arciums tillvägagångssätt för krypterad beräkning de prestandaflaskhalsar som vanligtvis förknippas med helt homomorf kryptering?
Fullt homomorfisk kryptering (FHE) är en fantastisk teknik, särskilt på en teoretisk nivå. Men på en praktisk nivå lider den mycket av latensstraff. I många fall är det ofta tiotusentals gånger snabbare att köra en beräkning med Arcium jämfört med att köra den med något toppmodernt FHE-schema.
Vi löser detta problem genom att använda så kallad något homomorf kryptering inom MPC. Detta gör att vi kan ta de effektiva delarna av FHE och, för de mindre effektiva delarna, ha en effektivare, bättre lösning.
Kan du utveckla de primära användningsfallen för Arciums teknologi utanför blockchain och Web3?
Jag tror att detta är den mest intressanta aspekten av det vi bygger eftersom de flesta team bara bygger teknik som bara tjänar krypton själv. Men jag tror att tekniken borde tjäna ett större användningsfall, och det är för konfidentiell datoranvändning defiväl fallet.
Det finns ett stort behov i det traditionella utrymmet, både för företag och statliga organisationer, att ha konfidentiell datoranvändning. Ett av de lättast att förstå exemplen nuförtiden skulle vara artificiell intelligens, särskilt konfidentiell maskininlärning.
Det som är intressant med vår teknik är att genom att använda MPC som kärnteknologi kan vi introducera en ny typ av samarbetselement för att säkra beräkningar. Till exempel kan vi kombinera tidigare helt isolerade datasilos och träna en maskininlärningsmodell på denna data utan att någon som har den datan någonsin behöver dela den med varandra. Alla förblir ägare; ingen ser någon av data, men nya insikter är möjliga.
Hur förutser du skärningspunkten mellan AI och datoranvändning i framtiden?
Jag tror att det finns olika aspekter på det. Att använda Arcium för artificiell intelligens har flera fördelar. En är att du nu kan tänka på artificiell intelligens som end-to-end krypterad AI. På inlärningssidan kan all data som används förbli privat, och vad du än frågar om din modell förblir privat. Själva modellen förblir privat.
Ett konkret exempel skulle vara inom vården. Om vi har superkänsliga patientuppgifter som inte kan delas, kanske på grund av reglering, och jag som individ inte skulle vilja att mina känsliga patientuppgifter delas med något företag som behandlar dessa uppgifter, med Arcium, skulle jag kunna ha det bra med att dela data eftersom den faktiskt aldrig delas. Det är alltid krypterat, och ändå är nya insikter möjliga.
Denna uppfattning om end-to-end krypterad artificiell intelligens utan att data behöver delas är mycket kraftfull. Vi kan underlätta det eftersom vi med vår arkitekturdesign har denna tillitslösa integritet, men samtidigt har vi också effektivitet.
Hur påverkar Arciums tillvägagångssätt för konfidentiell databehandling potentiellt skalbarheten och interoperabiliteten hos blockkedjenätverk?
Arciums roll är att vara ett dedikerat nätverk som fokuserar på en sak: effektiva, förtroendelösa, konfidentiella beräkningar. Arcium är detta DCC-nätverk (Decentralized Confidential Computing) som kommunicerar med olika blockkedjenätverk och använder dem för att ytterligare förbättra tillitslösheten genom att ha en kryptografiskt verifierbar insättnings- och skärmekanism om någon nod inte beter sig.
Skalbarheten påverkas av att denna konfidentiella datoranvändning outsourcas till detta dedikerade nätverk, och huvudboken behöver inte uppleva några avmattningar eller konsensusproblem. Längre fram kan det bli mer specialisering för olika nätverk och inom nätverk.
Till exempel, inom Arcium-nätverket kan det finnas specialisering med noder som driver dedikerad hårdvara. Om det finns en nod som verkligen vill fokusera på att underlätta AI-användningsfall, kommer de med största sannolikhet att köra några GPU:er, vilket kanske inte är vettigt som ett krav för vanliga blockkedjenätverk.
Vilka är säkerhetskonsekvenserna av Arciums konfigurerbara inställningar? Hur säkerställer plattformen att de anpassade konfigurationerna inte introducerar sårbarheter?
Anpassade konfigurationer i Arcium betyder i huvudsak användare som vill ha konfidentiell datoranvändning skapar vad vi kallar en MXE (MPC Execution Environment) som ett alternativ till en TEE (Trusted Execution Environment). Detta är en virtuell krypterad miljö som finns i vårt nätverk. För den miljön kan de konfigurera ett set kluster av noder som bearbetar dessa beräkningar.
Användare kan välja att köra ett kluster där de kör en nod, någon annan kör en nod och de associerar det med sin MXE och matar in känslig data. Alternativt kan de bara använda befintliga noder från nätverket och inte köra någon nod själva. Så det finns den här idén om att kunna köra behöriga kluster, behörighetslösa kluster, semi-behöriga kluster, och ha dem i helt godtyckliga storlekar.
Jag tror att konfigurerbarheten faktiskt hjälper till att minska sårbarheter och möjliggör mer tillitslöshet än du skulle se annars.
Hur stödjer eller möjliggör Arciums arkitektur skapandet av konfidentiella smarta kontrakt över kedjan? Vilka unika utmaningar innebär det?
Arcium själv vet inte vad ett smart kontrakt är. Det är verkligen en nod som bara känner till de andra noderna i nätverket och kan köra dessa säkra beräkningar effektivt. Den kör bara opcodes. Vi har vårt eget distribuerade operativsystem, som vi kallar ARCS OS, som de noderna kör. Den kör bara kommandon i det här operativsystemet, men det finns ingen aning om tillgångar, tokens eller att flytta runt saker.
Allt kompileras ner till detta format, vilket är kraftfullt eftersom vi då kan ha olika omslag, väsentligen olika språk, som kompileras ner till detta format för olika smarta kontraktsplattformar. Detta i sig möjliggör redan användningen av detta enda nätverk från olika nätverk som normalt kan använda helt olika format.
För smarta kontrakt över kedjan är det viktiga verifierbarheten. Vår lösning på verifierbarhet är så kallad public auditability för flerpartsberäkningar, vilket i slutändan också bara innebär att verifiera ett bevis och att kunna veta att en del utdata från en beräkning faktiskt är rätt utdata. Med verifierbarhet, precis som vi har sett med CKB (Nervos Common Knowledge Base), blir tvärkedjeinteraktioner möjliga.
Hur förutser du utvecklingen av blockkedjeindustrin under de kommande tre åren? Kommer det att finnas några trender?
Jag tror att decentraliserad konfidentiell datoranvändning och MPC i synnerhet kommer att främja mainstream-antagande. Det är något som blockchain-utrymmet verkligen behöver – applikationer som är mycket värdefulla även i den vanliga teknikvärlden.
Dessutom, inom de kommande tre åren tror jag att vi kommer att se många fler institutionella aktörer använda blockchain-nätverk på DeFi sida. En del av det är att ha denna konfidentialitet eftersom många användningsfall hittills inte har varit möjliga att representera i blockkedjan helt enkelt för att du som företag eller bank inte kan ha allt öppet synligt för hela världen att se. Genom att bygga denna konfidentiella datorteknik blir detta nu möjligt. Så jag tror att det är den väsentliga byggstenen som vi har saknat hittills.
Kan du dela färdplanen för Arcium?
Just nu är vi i ett privat testnät. Vi har många fantastiska team som redan bygger applikationer med Arcium. Vi utökar detta privata testnät under loppet av året, och sedan flyttar vi till mainnet och expanderar multi-chain.
Ansvarsfriskrivning
I linje med den Riktlinjer för Trust Project, vänligen notera att informationen på den här sidan inte är avsedd att vara och inte ska tolkas som juridisk, skattemässig, investerings-, finansiell eller någon annan form av rådgivning. Det är viktigt att bara investera det du har råd att förlora och att söka oberoende finansiell rådgivning om du har några tvivel. För ytterligare information föreslår vi att du hänvisar till villkoren samt hjälp- och supportsidorna som tillhandahålls av utfärdaren eller annonsören. MetaversePost är engagerad i korrekt, opartisk rapportering, men marknadsförhållandena kan ändras utan föregående meddelande.
Om författaren
Victoria är en författare om en mängd olika teknikämnen, inklusive Web3.0, AI och kryptovalutor. Hennes långa erfarenhet gör att hon kan skriva insiktsfulla artiklar för en bredare publik.
fler artiklar
Victoria är en författare om en mängd olika teknikämnen, inklusive Web3.0, AI och kryptovalutor. Hennes långa erfarenhet gör att hon kan skriva insiktsfulla artiklar för en bredare publik.
