W świecie cyfrowym, w którym dane osobowe i finansowe stanowią cenny zasób, ważne jest zapewnienie ich ochrony i poufności. Jednym z narzędzi, które mogą pomóc w osiągnięciu tego celu, jest portfel MPC (Multi-Party Computation) oraz obliczenia wielostronne.
Co bardzo interesujące, teoria MPC istnieje od wczesnych lat 80-tych. Ale w sektorze cyfrowych aktywów to pojęcie po raz pierwszy pojawiło się zaledwie kilka lat temu. I to właśnie od tego czasu MPC stało się jedną z głównych technologii, jaka jest wykorzystywana przez dostawców portfeli do zabezpieczania cyfrowych aktywów. W tym artykule przyjrzymy się bliżej, czym jest MPC i jakie korzyści przynosi dla prywatności i bezpieczeństwa danych.
Portfel MPC: Definicja i zasady działania
Portfel MPC to zaawansowana technologia kryptograficzna, która umożliwia wielu uczestnikom współpracę nad przetwarzaniem danych, nie ujawniając przy tym poufnych informacji. W skrócie, MPC pozwala na wykonywanie obliczeń na zaszyfrowanych danych bez potrzeby ujawniania tych danych innym stronom.
Główną zasadą działania portfela MPC jest rozproszenie procesu obliczeniowego pomiędzy różnymi uczestnikami w taki sposób, że każdy z nich ma dostęp tylko do swoich własnych danych wejściowych i wyników, a żadna ze stron nie ma dostępu do pełnej treści danych innych uczestników. Ostateczny wynik obliczeń jest dostępny tylko dla tych, którzy są do tego upoważnieni, co zapewnia pełną kontrolę nad prywatnością i poufnością danych.
Podstawowe właściwości, jakie zapewnia wielostronny protokół obliczeniowy to:
- Prywatności. Informacje posiadane przez obie strony nie mogą być wywnioskowane z danego protokołu.
- Dokładność. Jeśli strony zdecydują się udostępnić dane informacje, podczas wykonywania protokołu, wówczas MPC nie pozwoli żadnej ze stron uzyskać nieprawidłowego wyniku lub upublicznić danych.
Co bardzo istotne, w MPC określona liczba uczestników posiada część prywatnych danych (d1, d2,…,dN). Na tej podstawie, uczestnicy mogą wspólnie obliczyć wartość funkcji publicznej. I to wszystko na podstawie tych prywatnych danych, zachowując jednocześnie ich tajemnicę.
Dlaczego MPC staje się standardem wykorzystywanym w bezpieczeństwie cyfrowych aktywów?
Jak wiesz z naszego uniwersytetu, żeby korzystać ze swoich cyfrowych aktywów, do ich działania potrzebujesz klucza publicznego i klucza prywatnego. Twoje aktywa są bezpieczne tak długo, jak bezpieczny jest Twój klucz prywatny. W przypadku jego utraty – tracisz swoje zasoby.
Aby klucz prywatny był bezpieczny, w sektorze kryptowalut istnieje kilka opcji, które to zapewniają:
- Przechowywanie klucza prywatnego online (Hot Storage).
- Przechowywanie klucza prywatnego offline (Cold Storage).
- Przechowywanie klucza prywatnego w trybie offline, na urządzeniu fizycznym (portfel sprzętowy).
Pewne nieefektywności związane z tymi opcjami i ich bezpieczeństwem, doprowadziły do powstania nowych rozwiązań, którym jest właśnie MPC (obliczenia wielostronne). Co bardzo ciekawe, rozwiązania MPC są bardzo przydatne nie tylko do przechowywania zasobów, ale także do ich transferu. MPC zapewni jeszcze większe bezpieczeństwo transakcji oraz je przyśpieszy.
Oprócz cyfrowych technologii MPC ma zastosowanie w takich dziedzinach jak:
- Finanse
W sektorze finansowym portfel MPC jest wykorzystywany do bezpiecznego przetwarzania i analizy danych klientów, bez konieczności ujawniania szczegółowych informacji. To bardzo ważne w przypadku działań takich jak zarządzanie portfelem inwestycyjnym lub udzielanie kredytów.
- Ochrona danych medycznych
W dziedzinie opieki zdrowotnej portfel MPC może pomóc w zachowaniu prywatności danych medycznych pacjentów podczas przetwarzania i analizy danych medycznych w celu diagnozy lub badania naukowego np. historia choroby danego pacjenta.
- Bezpieczeństwo sieciowe
Portfel MPC może być również wykorzystywany w celu zapewnienia bezpieczeństwa sieciowego poprzez analizę i wykrywanie zagrożeń, bez konieczności ujawniania wrażliwych informacji na temat samej sieci.
Jak działają klucze prywatne przy wykorzystaniu technologii MPC?
Nie tylko klucze prywatne, ale też pozostałe dane i informacje, dzięki MPC nie muszą być przechowywane w jednym miejscu. Klucze, informacje, czy dane są dzielone na kilka części, szyfrowane i rozsyłane między wiele stron.
Dane strony, niezależnie od siebie obliczają swoją część klucza prywatnego (informacji i/lub danych), w celu uzyskania podpisu bez ujawniania szyfrowania innym stronom. Co to znaczy? Że nigdy nie wystąpi moment, w którym klucz prywatny czy dana informacja zostanie utworzony w jednym miejscu.
Obliczenia wielostronne eliminują problem przechowywania danych w jednym miejscu. MPC przechowuje je w sposób zdecentralizowany, na wielu urządzeniach.
Dzięki technologii obliczeń wielostronnych haker ma teraz znacznie trudniej przeprowadzić atak i wykraść klucze czy potencjalnie wrażliwe informacje. Musi on zaatakować wiele stron, a nie „jedno miejsce”.
Dzięki całkowicie bezpiecznemu kluczowi prywatnemu użytkownicy mogą teraz spać spokojnie. Ich aktywa są bezpieczne w formie online i nie potrzebują żadnych, dodatkowych urządzeń do zabezpieczania.
Algorytmy MPC: rodzaje
Obliczenia wielostronne są potężnym narzędziem. Warto jednak wiedzieć, że nie wszystkie algorytmy MPC, jakie spotkamy, są sobie równe. Obecnie głównymi algorytmami, jakie stosuje się w MPC są algorytmy Gennaro i Goldfedera. Są to jedne z najlepszych, dostępnych algorytmów MPC. Wiele instytucji, które chronią swoje cyfrowe aktywa, robią to właśnie za pomocą nich. Dużą wadą Gennaro i Goldfedera jest jednak to, że nie są one elastyczne.
Drugim algorytmem, jaki spotkamy przy obliczeniach wielostronnych, to algorytm Lindell et al. Jednakże nie osiąga on tak wysokiej wydajności operacyjnej, dlatego też jest mniej popularny.
Kolejny algorytm MPC to Doernera i in. Tutaj także poziom wydajności nie jest tak wysoki, aby mógł być wykorzystywany przy dzisiejszych rynkach.
Podsumowanie
Portfel MPC i obliczenia wielostronne to innowacyjne technologie, które umożliwiają współpracę nad danymi przy jednoczesnym zachowaniu prywatności i bezpieczeństwa. Mają one szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach, w których dane są cenne i wymagają ochrony. Dzięki nim możliwe jest wykonywanie zaawansowanych obliczeń, analizy danych i współpraca bez konieczności ujawniania wrażliwych informacji. To ważne narzędzie, które może przyczynić się do podniesienia standardów bezpieczeństwa i prywatności danych w dzisiejszym świecie cyfrowym.
