Secure Multiparty Computation (MPC)

Was ist Secure Multiparty Computation (MPC)?

Secure Multiparty Computation ist ein Verfahren, mit dem mehrere Parteien zusammen etwas berechnen können, ohne ihre einzelnen Eingaben offenzulegen. Alle tragen bei, niemand schaut nach, und das Endergebnis erscheint sicher. Stell dir Freundinnen und Freunde vor, die eine Restaurantrechnung teilen, wobei die App dir sagt, wie viel du zahlen musst, ohne dass jemand deinen Bestellwert sieht.

Wie Secure Multiparty Computation (MPC) funktioniert

Kurzbeispiel. Eine Kasse benötigt eine Signatur, um Gelder zu bewegen. Mehrere Teammitglieder besitzen jeweils ein Stück des Geheimnisses. Sie führen ein kurzes Protokoll durch, und eine gültige Signatur erscheint auf der Blockchain. Der Kniff: sie rekonstruieren niemals einen einzelnen privaten Schlüssel.

1. Einladen: Jemand richtet die Gruppe ein, legt fest, wie viele Zustimmungen nötig sind, und fügt Geräte hinzu.
2. Aufteilen: Das Geheimnis wird in Anteile zerlegt und verteilt, sodass nur eine definierte Anzahl an Anteilen genehmigen kann.
3. Berechnen: Wenn eine Transaktion eine Genehmigung braucht, führt jede Partei eine kurze Nachrichtenrunde durch, um Teilsignaturen zu erstellen.
4. Überprüfen: Das System prüft, ob die Teilstücke gültig sind und von den richtigen Personen oder Geräten stammen.
5. Signieren: Die Teilstücke werden zu einer einzigen standardisierten Signatur kombiniert, die die Blockchain akzeptiert, ohne dass jemals ein einzelnes Gerät das ganze Geheimnis sieht.

Darum geht es: Kontrolle ohne Preisgabe des Geheimnisses.

Warum Secure Multiparty Computation (MPC) wichtig ist

Was bringt es?

• Vorteil: Weniger Ausfälle durch einen einzelnen Verwahrer und weniger Horrorfälle mit Seed-Phrasen, bei gleichzeitigem Beibehalten der Selbstverwahrung.
• Perspektive: Es passt zum heutigen Sicherheitsdenken: Verantwortung teilen, den Schaden begrenzen und Dinge wiederherstellbar halten.
• Relevanz: Du wirst MPC in Wallets, Börsen und DAOs sehen. Es lässt sich auch mit Datenschichten kombinieren, um Private Transaktionen zu ermöglichen, ohne auf standardmäßige Signaturen zu verzichten.

Hauptmerkmale von Secure Multiparty Computation (MPC)

Was es auszeichnet:

• Geheimhaltung: Keine einzelne Partei sieht jemals das gesamte Geheimnis, und dennoch erzeugt die Gruppe ein gültiges Ergebnis.
• Schwellen: Du kannst beliebige Kombinationen verlangen, zum Beispiel zwei von drei oder drei von fünf, für flexible Genehmigungen.
• Resilienz: Geht ein Gerät verloren, bist du nicht ausgesperrt, solange die Schwelle weiterhin erreichbar ist.
• Portabel: Das Endergebnis ist eine standardisierte Signatur, die Blockchains bereits akzeptieren.
• Skalierung: Effizienz zählt. Siehe Skalierbarkeit, wie Bündelung und sichere Enklaven die Latenz gering halten.
• Richtlinien: Du kannst Regeln hinzufügen wie Ausgabelimits, Zeitsperren oder zusätzliche Genehmigungen für größere Zahlungen.

Varianten

MPC gibt es in einigen Varianten, denen du begegnen könntest:

• TSS: Threshold-Signaturschemata, die aus vielen Teilsignaturen eine normale Signatur erzeugen.
• Shamir: Geheimnisaufteilung, die ein Geheimnis in viele Teile zerlegt und mit einer gewählten Schwelle wiederherstellbar macht.
• Garbled: Schaltkreisbasierte MPC für allgemeine private Berechnungen, nicht nur fürs Signieren.
• Hybrid: MPC kombiniert mit Hardware-Enklaven oder Secure Elements für zusätzlichen Schutz.
• Netzwerk: Setups mit mehreren Organisationen, bei denen Anteile bei verschiedenen Teams oder Verwahrern liegen.

Beispiel

Eine Börse legt drei unabhängige Teams fest, die Auszahlungen genehmigen; sobald zwei zustimmen, erzeugt Secure Multiparty Computation (MPC) eine gültige Signatur und die Transaktion wird ausgeführt.

Interessante Tatsache

MPC geht auf Andrew Yaos Millionärsproblem aus den Achtzigern zurück, ein gewitztes Gedankenexperiment darüber, wie zwei Personen ermitteln können, wer reicher ist, ohne ihr Vermögen offenzulegen.

Fazit

Fazit: Vertrauen teilen, die Mathematik beibehalten und verhindern, dass ein Gerät der einzige Ausfallpunkt ist.