FBG Capital：简析隐私基础设施 NuCypher 技术亮点与应用场景

NuCypher 结合代理重加密和全同态加密技术，兼顾数据保护与数据分享。

原文标题：《NuCypher 隐私保护的初心和野心》

在公开测试网上线一年之后， NuCypher 的主网即将在 10 月 15 号上线（链闻注：截止发稿时，NuCypher 主网已经启动）。 相比于很多区块链项目而言， NuCypher 可能更像是一名马拉松选手 — 团队从 15 年成立， 初心就是想要为用户提供可以保护隐私安全的产品。 在 17 年发表技术白皮书之后， 一直致力于隐私保护网络的开发， 并获得来自 YC、Galaxy Digital、PolyChain、FBG 等投资机构的支持。 在刚刚结束的 WorkLock 节点奖励计划中， Nucypher 网络成功获得超过 1.25 亿美金 (~3.5 万 ETH) 的质押， 有 2000 多个独立节点参与 — 按照 DeFi 项目的锁仓量衡量， Nucypher 已经跻身锁仓资产的前 15 名。

随着越来越多的用户信息被互联网巨头控制， 隐私保护是一个绕不开的话题。 2020 年的疫情， 更是让我们的工作生活都从线下转移到了线上。 从美国的 GAFA (Google、Apple、Facebook、Amazon) 到中国的 BAT (Baidu、Alibaba、Tencent)， 互联网平台对我们浏览的内容， 去过的地方， 甚至吃过的东西都了如指掌。 虽然号称「不作恶」， 但是侵犯用户隐私的事件仍层出不穷。 2019 年， Google 因为未经用户同意收集用户数据被法国政府罚款 5000 万欧元， Facebook 更是因为泄露用户信息或将面临美国政府 50 亿美金的罚款。

区块链技术使得用户可以不受限于中心化互联网巨头的限制， 保证所有信息的公开透明。 但是， 也正因为此， 在区块链网络上没有隐私可言， 所有的交易行为都是可以被分析的。 NuCypher 网络正是为区块链世界提供了一个隐私保护层， 使得链上终端之间的数据交互都能以密文的方式传递。 这为 公链上的应用开发提供了更多的可能性 : 对于一些高敏感度的数据 (比如 : 钱包私钥等)， 因为链上信息的公开性， 在传统的链上传输是不现实的。 作为一个二层网络， NuCypher 可以很好的支持以太 坊上的应用和资产；在未来也可以支持 Filecoin 的去中心化存储网络和其他主网。 那么 NuCypher 是如何通过密码学的方式来实现这些功能的呢 ?

技术亮点 : 代理重加密 (PRE: Proxy Re-Encryption) +全同态加密 (FHE: Fully Homomorphic Encryption)

NuCypher 的产品核心是 PRE 和 nuFHE library。 数据保护的惯用方法是通过加密保 护，然而数据加密又妨碍了数据分 享。这是因为拥有特定私钥才能解密数据。这里，我们陷入了数据保护与数据分享二者不可兼得的窘境。通过代理重加密技术，NuCypher 解决了这一鱼与熊掌不可兼得的问题，代理重加密技术可以将数据解密权限授予他人，配合访问控制策略，实现数据保护与分享的巧妙平衡。 在 NuCypher 网络中， 重加密的过程由去中心化的节点来完成， 在保证信息安全的同时也保证了网络的去中心化。

全同态加密一直被认为是隐私计算的「圣杯」。 这个听起来很不用户友好的名词在 2009 年由 IBM 的科 学家 Gentry 提出， 其理想的场景很简单， 但是实现难度十分大。 在全同态加密的情况下， 可以直接对密文进行运算，得 到的结果与对相应明文进行相同运算并加密之后的结果相同。 所以应用这项技术， 在不泄露个人信息的情况下， 就可以对用户的数据进行分析， 很适合目前机器学习等需要对大量个人数据进行挖掘的场景。 虽然理论框架已经完成， 但是因为效率问题始终难以工业化使用。 NuCypher 开发的同态加密代码库， 是目前最高效快捷的解决方案， 和之前的 TFHE 相比， 有 100 倍的速度提升 !

应用场景

随着主网的上线， NuCypher 给区块链的开发者带来了很多想象空间， 也有很多生态项目已经开始落地。 NuBox 致力于开发一个去中心化的 DropBox， 目前已经在 NuCypher 的测试网上线。 用户存储的文件内容以密文形式保存在云端， 利用 NuCypher 的密钥管理系统来授予其他用户权限。 另外， 以太坊生态 DeFi 应用吸引越来越多的用户， 资产的跨链尤其是 BTC 的跨链成为了一个刚需。 WBTC 目前锁仓价值已经超过 10 亿美金， renBTC 自今年上线以来， 已经锁定了超过 2.6 万个 BTC， 总价值超过 3 亿美金。 利用 NuCypher 的门限签名技术， 开发者也可以在其网络上开发去中心化的 BTC 桥。

在过去的两年多时间， 我经常会在各种 ETH 活动和 DevCon 上见到 NuCypher 的团队， 他们跟随以太坊的 Hackathone 跑遍了全球， 也收获了全球各地的开发者， 可能是我们见到的少数开发者社区做的比投资社区更活跃的项目。 团队的联合创始人 Mike 也是 Curve 的创始人， 从 Curve 的 UI 风格上， 大家 也可以感受到 NuCypher 的团队风格 : 极简， 效率和开发者至上。 希望团队的极客精神让我们离真正掌握自己数据的世界更近一步。

Disclosure: FBG Capital 在 2017 年参与了 NuCypher 的 SAFT1

比特币

比特币

比特币 Bitcoin，一种去中心化、非普遍全球可支付的加密数字货币，而多数国家则认为比特币属于虚拟商品，并非货币。 比特币的概念，诞生于 2008 年署名为中本聪的一篇论文，并于 2009 年 1 月 3 日，基于无国界的对等网络，用共识主动性开源软件发明创立。比特币协议数量上限为 2100 万枚，以避免通货膨胀问题。使用比特币是通过私钥作为数字签名，允许个人直接支付给他人，不需经过如银行、清算中心、证券商等第三方机构，从而避免了高手续费、繁琐流程以及受监管性的问题，任何用户只要拥有可连接互联网的数字设备皆可使用。

比特币

BTC

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以太坊

以太坊

开放的分布式区块链应用平台，通过其专属加密货币 Ether 以太币提供去中心化的虚拟机，处理点对点合约。允许任何人建立和使用通过区块链技术运行的去中心化应用，没有任何欺诈、审查、第三方监管。 以太坊的概念首次在 2013 至 2014 年由维塔利克·布特林 Vitalik Buterin 受比特币启发后提出，旨在共同构建一个更全球化、更自由、更可靠的互联网。

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Ethereum

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ERC 20

ERC-20

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ERC721

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Filecoin

Filecoin

当我们讨论 IPFS 这种底层的区块链技术时，就不得不提构建在 IPFS 上的 FileCoin，它提供了一个给宿主和上传者交易的市场，通过市场可以调节存储的成本，上传者能够根据价格选择速度、冗余和成本。 大多数的区块链网络中都只具有单一类型的标准节点，但是 FileCoin 中却有两种不同的节点：存储节点和检索节点。 所有人都可以成为存储节点，将自己磁盘上额外的存储空间租赁出去，FileCoin 会使用这些磁盘存储一些较小的加密文件的一部分；而检索节点则需要尽可能靠近更多的存储节点，也需要更高的带宽和更低的延迟，用户会支付最快返回文件的检索节点。 当我们想要上传文件时，需要支付一定的存储费用，存储节点会为存储文件的权利给出报价，FileCoin 会选择价格最低的存储节点保存文件；存储的文件会被加密并分割成多个部分并发送给多个节点，文件的位置会存储在全局的表中，在这之后只有拥有私钥的节点才能查询、组装并且解密上传的文件。 FileCoin 使用 Proof-of-Replication 即 PoRep 解决其网络内部存在的问题。在 Proof of Replication 一文中能够找到更多与 PoRep、PoS (Proof-of-Storage) 等用于验证磁盘空间提供方确实存储资源的共识算法。 基于 IPFS 发布的 FileCoin 没有要发布的确切日志 Proof of Replication 这篇白皮书被标记为 WIP (Work In Process)，有一些部分也没有完成，所以等待这门技术的成熟也确实需要比较长的一段时间。

Filecoin

FIL

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编译者/作者：FBG Capital

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