Messari研報(bào)：全面解讀Nillion
作者：Whynona&JakeKoch-Gallup，Messari研究分析師；翻譯：金色財(cái)經(jīng)xiaozou
1、摘要
Nillion已與Virtuals、NEAR、Aptos、Arbitrum、Ritual、io.net和Meta等公司達(dá)成合作。
包括nilAI、nilVM、nilDB和nilChain在內(nèi)的一套應(yīng)用工具為開發(fā)人員提供了跨AI、醫(yī)療保健和DeFi等領(lǐng)域創(chuàng)建隱私保護(hù)應(yīng)用程序所需資源。
該網(wǎng)絡(luò)利用隱私增強(qiáng)技術(shù)（PET）編排——包括多方計(jì)算（MPC）、同態(tài)加密和零知識(shí)證明技術(shù)——促進(jìn)其去中心化基礎(chǔ)設(shè)施中的安全數(shù)據(jù)計(jì)算和存儲(chǔ)。
Nillion的驗(yàn)證者計(jì)劃已覆蓋約50萬(wàn)名驗(yàn)證者，他們積極為網(wǎng)絡(luò)做出貢獻(xiàn)，共同處理了約1.95億個(gè)Secret，保護(hù)了約1,050GB的數(shù)據(jù)安全。
2、簡(jiǎn)介
一直以來(lái)，處理高價(jià)值數(shù)據(jù)（例如密碼、個(gè)性化人工智能、醫(yī)療保健信息和生物識(shí)別技術(shù)）既不安全又效率低下。雖然加密技術(shù)保護(hù)了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的安全，但它需要對(duì)計(jì)算進(jìn)行解密，然后重新加密，從而帶來(lái)了漏洞和延遲風(fēng)險(xiǎn)。雖然Blockchain技術(shù)分散了交易和數(shù)據(jù)管理，但它并沒(méi)有從本質(zhì)上解決加密數(shù)據(jù)安全計(jì)算的挑戰(zhàn)。這個(gè)約束限制了可以在Web3中安全構(gòu)建的應(yīng)用程序的類型。
Nillion通過(guò)啟用無(wú)需解密的數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)和計(jì)算來(lái)解決這些限制，從而保證敏感信息在整個(gè)生命周期中保持隱私和安全。這種方法被稱為盲計(jì)算（BlindCompute），它分散了信任，并將去中心化網(wǎng)絡(luò)用例擴(kuò)展到以前未觸碰過(guò)的“空白”領(lǐng)域，如私有AI代理、私有LLM推理和其他有安全數(shù)據(jù)要求的行業(yè)。通過(guò)使用先進(jìn)的隱私增強(qiáng)技術(shù)（PET），如多方計(jì)算（MPC）、全同態(tài)加密（FHE）和可信執(zhí)行環(huán)境（TEE），Nillion允許數(shù)據(jù)在計(jì)算過(guò)程中保持加密狀態(tài)。
3、背景
Nillion網(wǎng)絡(luò)成立于2021年，提供了一種創(chuàng)新方式來(lái)處理跨分布式系統(tǒng)的私有數(shù)據(jù)，而不會(huì)影響安全性或效率。在nilVM、nilDB、nilAI和nilChain等應(yīng)用框架的支持下，Nillion為開發(fā)人員提供了跨AI、DeFi和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等領(lǐng)域構(gòu)建隱私保護(hù)應(yīng)用程序的工具。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)包括前HederaSPV合伙人、高盛銀行家AlexPage（首席執(zhí)行官）；Hedera聯(lián)合創(chuàng)始人、Reserve創(chuàng)始首席營(yíng)銷官AndrewMasanto（首席戰(zhàn)略官）；Indiegogo創(chuàng)始人SlavaRubin（首席品牌官）；擁有30多項(xiàng)數(shù)據(jù)優(yōu)化專利的MigueldeVega博士（首席科學(xué)家）；Uber創(chuàng)始工程師ConradWhelan（創(chuàng)始首席技術(shù)官）；耐克前創(chuàng)新主管MarkMcDermott（首席運(yùn)營(yíng)官）；Hedera早期高級(jí)副合伙人、前UBS和Rothschild銀行家AndrewYeoh（首席營(yíng)銷官），等等。
該團(tuán)隊(duì)自成立以來(lái)已經(jīng)從包括HackVC、HashkeyCapital、DistributedGlobal和Maelstrom在內(nèi)的投資方那里集了5000萬(wàn)美元的私募融資。
4、技術(shù)
NillionNetwork是一個(gè)去中心化基礎(chǔ)設(shè)施，旨在支持高價(jià)值數(shù)據(jù)的具隱私保護(hù)的安全操作。它由兩個(gè)核心層構(gòu)成：一個(gè)是管理治理和支付的協(xié)調(diào)層，另一個(gè)是處理計(jì)算和存儲(chǔ)的Petnet。Nillion的多方計(jì)算（MPC）協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)功能的核心，可以在不暴露個(gè)人輸入信息的情況下進(jìn)行私有數(shù)據(jù)計(jì)算。Nillion的生態(tài)系統(tǒng)由一套應(yīng)用工具（即nilAI、nilVM、nilDB和nilChain）提供支持，使開發(fā)人員能夠構(gòu)建以隱私保護(hù)為中心的應(yīng)用程序。
（1）NillionNetwork
工作原理
以下是Nillion網(wǎng)絡(luò)各組成部分的詳細(xì)運(yùn)行情況：
-用戶/開發(fā)人員與使用JavaScript或Python客戶端構(gòu)建的前端應(yīng)用程序交互，以提交數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)或發(fā)起盲計(jì)算請(qǐng)求。
-使用JavaScript客戶機(jī)的應(yīng)用程序與Petnet交互，以實(shí)現(xiàn)安全計(jì)算和加密數(shù)據(jù)管理。而基于Python客戶端的應(yīng)用程序與協(xié)調(diào)層進(jìn)行交互，用于支付、轉(zhuǎn)發(fā)和多鏈通信。協(xié)調(diào)層使用適當(dāng)?shù)腂lockchain原生gasTokens或NILTokens處理支付。
-協(xié)調(diào)層處理請(qǐng)求后，將計(jì)算任務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)給支持PET的Petnet。
-Petnet根據(jù)任務(wù)要求，通過(guò)使用像線性秘密共享方案、亂碼電路和/或同態(tài)加密這樣的PET技術(shù)來(lái)處理數(shù)據(jù)。這些計(jì)算是跨節(jié)點(diǎn)集群執(zhí)行的。Petnet中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)只管理加密數(shù)據(jù)的一個(gè)片段（share）。
-節(jié)點(diǎn)對(duì)掩碼數(shù)據(jù)執(zhí)行指定的計(jì)算（例如，加法、乘法或安全比較）并生成部分輸出數(shù)據(jù)。
-Petnet將這些部分輸出聚合起來(lái)，以安全、私密的方式生成最終的計(jì)算結(jié)果。
-最終結(jié)果路徑如下：如果使用JavaScript客戶端，Petnet將結(jié)果直接發(fā)送到應(yīng)用程序，供用戶/開發(fā)人員訪問(wèn)。如果使用Python客戶端，協(xié)調(diào)層將從Petnet檢索結(jié)果并將其發(fā)送給應(yīng)用程序或相關(guān)Blockchain以供進(jìn)一步使用。
-對(duì)于Blockchain集成用例，協(xié)調(diào)層將結(jié)果交付給原智能合約或去中心化應(yīng)用程序，支持多鏈功能，無(wú)需用戶下載新錢包。
（2）用于復(fù)雜操作的MPC協(xié)議
多方計(jì)算（MPC）是密碼學(xué)的一個(gè)子領(lǐng)域，支持個(gè)體以協(xié)作方式從他們的組合數(shù)據(jù)中計(jì)算結(jié)果，而不泄露他們的輸入數(shù)據(jù)。Nillion開發(fā)了一種名為Curl的MPC協(xié)議，它基于線性秘密共享方案（LSSS），但擴(kuò)展了性能，可以有效地處理復(fù)雜的操作，如除法、平方根、三角函數(shù)和對(duì)數(shù)。這使得Curl具有高度可擴(kuò)展性，是現(xiàn)實(shí)世界問(wèn)題的理想選擇，例如保護(hù)隱私安全的AI代理，其輸出不隨輸入線性擴(kuò)展。Curl遵循一個(gè)兩階段工作流程結(jié)構(gòu)：
階段1（創(chuàng)建share的預(yù)處理）：在使用MPC技術(shù)處理實(shí)際數(shù)據(jù)之前，此階段生成隨機(jī)share并將其分配給參與者（計(jì)算實(shí)體）。值得注意的是，預(yù)處理階段的操作獨(dú)立于輸入值，在計(jì)算發(fā)生之前僅依賴于輸入的數(shù)量來(lái)創(chuàng)建適當(dāng)數(shù)量的share。它可以被看作是一個(gè)抽象層——提前創(chuàng)建占位符，這些占位符稍后將與用戶在階段2提供的實(shí)際輸入數(shù)據(jù)結(jié)合起來(lái)。
階段2（復(fù)雜操作的高效計(jì)算）：該計(jì)算階段包括通過(guò)三個(gè)步驟對(duì)私有輸入進(jìn)行實(shí)際計(jì)算：輸入、評(píng)估和輸出。輸入：各方將其輸入share分配給參與者，以確保信息論安全（ITS）。各參與者每輸入值獲得一share，從而在整個(gè)過(guò)程中保持機(jī)密性。評(píng)估：各方使用Nillion的Curl協(xié)議有效地計(jì)算輸入share的復(fù)雜操作。輸出：顯示和匯總局部計(jì)算結(jié)果以產(chǎn)生最終結(jié)果。
（3）應(yīng)用工具
基于NillionNetwork開發(fā)的應(yīng)用工具（nilVM、nilDB、nilAI、nada集成包）為開發(fā)人員提供模塊化框架和實(shí)用性，以快速構(gòu)建保護(hù)隱私的高價(jià)值數(shù)據(jù)應(yīng)用程序。
nilAI
nilAI是Nillion專注于人工智能的隱私技術(shù)套件（即AIVM、nada-AI和nilTEE）。以下是它們的工作原理：
-AI虛擬機(jī)（AIVM）：一個(gè)安全的AI推理平臺(tái)，基于Nillion的MPC技術(shù)和Meta的CrypTen框架開發(fā)。它使用與Meta人工智能研究團(tuán)隊(duì)共同開發(fā)的離散小波變換（DWT）來(lái)加速推理。AIVM通過(guò)保持單個(gè)節(jié)點(diǎn)不受用戶提示和模型輸出的影響，確保私有深度學(xué)習(xí)模型推理和部署，從而保持?jǐn)?shù)據(jù)的機(jī)密性。
-nada-AI：專為AI應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的nilVM庫(kù)，提供類似PyTorch的接口，用于運(yùn)行小型模型（例如，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、線性回歸等）。開發(fā)人員還可以使用其提供的谷歌Colab筆記本快速啟動(dòng)他們的項(xiàng)目。
-nilTEE：一種使用可信執(zhí)行環(huán)境（TEE）在高性能推理期間運(yùn)行大語(yǔ)言模型（llm）的解決方案。Nillion建議將TEE的使用限制為推斷時(shí)間，而不是長(zhǎng)期數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。通過(guò)拆分推理設(shè)置來(lái)增強(qiáng)nilTEE和AIVM的研究正在進(jìn)行中，以進(jìn)一步提高安全性和性能。
nilVM、Nada及其代碼庫(kù)
nilVM是一個(gè)允許開發(fā)人員使用PET創(chuàng)建程序的虛擬機(jī)。程序是用Nada（Nillion的基于Python的開源DSL）編寫的，并使用NillionSDK進(jìn)行開發(fā)。Nada還包括nada-ai（類似于PyTorch和scikit-learn）、nada-numpy、nada-data和nada-test等代碼庫(kù)，以簡(jiǎn)化程序開發(fā)。開發(fā)人員可以使用Python、Typescript或CLI客戶端將nilVM集成到他們的應(yīng)用程序中，并利用存儲(chǔ)API在NillionNetwork上進(jìn)行安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索。示例包括聯(lián)邦學(xué)習(xí)計(jì)劃、社區(qū)開發(fā)項(xiàng)目和交互式演示用例。
nilDB
（1）關(guān)鍵領(lǐng)域
突出Nillion各種好處的關(guān)鍵領(lǐng)域包括：
人工智能：在不披露敏感信息的情況下處理數(shù)據(jù)和推理，彌合了安全的本地AI處理與集中式非私有AI系統(tǒng)的可擴(kuò)展性之間的差距。個(gè)性化代理：人工智能代理可以存儲(chǔ)、計(jì)算和處理私人數(shù)據(jù)。私有模型推理：人工智能模型可以安全地處理私有數(shù)據(jù)，最大限度地降低向第三方的信息披露風(fēng)險(xiǎn)，并啟用私有LLM。私有知識(shí)庫(kù)和搜索：數(shù)據(jù)可以以加密形式存儲(chǔ)，同時(shí)仍然為人工智能代理和其他人工智能用例啟用搜索功能。
數(shù)據(jù)所有權(quán)：Nillion的加密基礎(chǔ)設(shè)施通過(guò)允許用戶控制數(shù)據(jù)以及向買家出售他們的數(shù)據(jù)來(lái)支持安全的數(shù)據(jù)市場(chǎng)。
Blockchain：Nillion允許Blockchain應(yīng)用程序向Nillion網(wǎng)絡(luò)發(fā)送盲存儲(chǔ)和計(jì)算請(qǐng)求，補(bǔ)充了Blockchain的公共數(shù)據(jù)功能。它還通過(guò)允許應(yīng)用程序解密Blockchain上的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)支持鏈上結(jié)算。
醫(yī)療保。篘illion支持跨機(jī)構(gòu)和用戶對(duì)醫(yī)療保健數(shù)據(jù)進(jìn)行隱私保護(hù)分析。
DePIN：DePIN項(xiàng)目與Nillion集成，可以安全地存儲(chǔ)和處理敏感操作數(shù)據(jù)。
（2）重點(diǎn)項(xiàng)目
突出Nillion各種好處的關(guān)鍵項(xiàng)目包括：
VirtualsProtocol：一個(gè)人工智能代理共有平臺(tái)，開發(fā)了一個(gè)多模態(tài)人工智能代理庫(kù)，并通過(guò)使用Nillion允許對(duì)其人工智能模型進(jìn)行私人訓(xùn)練和推理，以構(gòu)建個(gè)性化的人工智能代理。
Aptos/NEAR/Arbitrum/Sei：集成了盲數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算的L1和L2，以增強(qiáng)智能合約中的數(shù)據(jù)處理。
Ritual：該人工智能平臺(tái)建立了一個(gè)去中心化人工智能推理網(wǎng)絡(luò)，在其后端集成了Nillion用于私人推理。
Zap：這是一個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)，將用戶數(shù)據(jù)聚合到Nillion的去中心化數(shù)據(jù)池中，通過(guò)盲計(jì)算和零知識(shí)傳輸層安全（zkTLS）提供安全見解。
ReclaimProtocol：這是一個(gè)zkTLS基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，允許用戶通過(guò)鏈下平臺(tái)以無(wú)需信任的方式證明身份和聲譽(yù)，并使用Nillion作為生成證明的存儲(chǔ)和處理平臺(tái)。
Healthblocks：一個(gè)健身應(yīng)用程序，它使用Nillion來(lái)維護(hù)用戶對(duì)數(shù)據(jù)的所有權(quán)和控制權(quán)，同時(shí)允許第三方在不披露個(gè)人細(xì)節(jié)的情況下進(jìn)行分析洞察。
MonadicDNA：一個(gè)基因組學(xué)平臺(tái)，使用Nillion在其整個(gè)生命周期中保持?jǐn)?shù)據(jù)加密，為集中式提供商（例如23andMe）提供了另一種選擇。
（3）NucleusBuilders計(jì)劃
NucleusBuilders計(jì)劃于2024年1月啟動(dòng)，支持開發(fā)人員使用Nillion的技術(shù)創(chuàng)建去中心化的隱私保護(hù)應(yīng)用程序。參與者可以使用NillionSDK、開發(fā)工具（例如nilVM、nilDB和nilAI），以及加速整體開發(fā)的資金和技術(shù)資源。自計(jì)劃成立以來(lái)，Nucleus吸引了來(lái)自10多個(gè)垂直領(lǐng)域的近50名參與者，生態(tài)系統(tǒng)項(xiàng)目總計(jì)籌資1億多美元。
（4）網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)
2024年8月27日宣布的“Nillion驗(yàn)證者計(jì)劃”允許參與者通過(guò)以下方式來(lái)支持網(wǎng)絡(luò)的完整性和功能：上傳“Secret（秘密）”，即各類別的敏感數(shù)據(jù)碎片，或者設(shè)置驗(yàn)證者來(lái)挑戰(zhàn)秘密并保護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全，確保網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)share維持可靠性和完整性。
驗(yàn)證者計(jì)劃的參與于2024年12月11日結(jié)束，已有約50萬(wàn)驗(yàn)證者積極參與網(wǎng)絡(luò)，共同處理了約1.95億個(gè)秘密并保障了約1,050GB數(shù)據(jù)的安全。
7、路線圖
2024年5月31日發(fā)布的“Nillion路線圖”包含了四個(gè)關(guān)鍵階段：
階段1—?jiǎng)?chuàng)世沖刺（該階段已完成）：該階段在測(cè)試網(wǎng)啟動(dòng)期間建立了底層協(xié)調(diào)層，測(cè)試了核心功能（如Keplr錢包創(chuàng)建、Tokens轉(zhuǎn)移、質(zhì)押和治理），為開發(fā)人員提供了用于早期應(yīng)用程序開發(fā)的具有遙測(cè)功能的NillionSDK，以及進(jìn)行了負(fù)載測(cè)試以評(píng)估交易吞吐量和網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性。
階段2—催化劑聚合（該階段正在進(jìn)行中）：該階段將Petnet與協(xié)調(diào)層集成，招攬外部節(jié)點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)完全的去中心化，引入盲應(yīng)用程序進(jìn)行安全數(shù)據(jù)處理，支持跨鏈功能，將Nillion擴(kuò)展為多鏈生態(tài)系統(tǒng)。
階段3—強(qiáng)化：此階段將完成主網(wǎng)啟動(dòng)和Tokens生成事件（TGE），運(yùn)行外部節(jié)點(diǎn)，通過(guò)盲計(jì)算實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界的交互，以及在實(shí)時(shí)條件下驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)先前構(gòu)建的應(yīng)用程序。
階段4-多集群未來(lái)：這一階段將通過(guò)增加公共節(jié)點(diǎn)集群來(lái)關(guān)注水平擴(kuò)展，提高計(jì)算能力，為特定市場(chǎng)應(yīng)用優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，并在保障安全和隱私的同時(shí)實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性。
8、結(jié)語(yǔ)
Nillion是一個(gè)去中心化基礎(chǔ)設(shè)施，旨在處理各種應(yīng)用程序（從AI代理到私有DeFi）中的高價(jià)值、隱私敏感數(shù)據(jù)。結(jié)合先進(jìn)的PET技術(shù)（例如，MPC、FHE、TEE），Nillion擴(kuò)展了去中心化網(wǎng)絡(luò)的可用性和去中心化應(yīng)用程序的可能性。Nillion的架構(gòu)——協(xié)調(diào)層和Petnet——通過(guò)集群方法支持可擴(kuò)展性，同時(shí)確保了數(shù)據(jù)機(jī)密性和去中心化信任。
Nillion生態(tài)系統(tǒng)將繼續(xù)擴(kuò)張，標(biāo)志性里程碑有：NucleusBuilders計(jì)劃，該計(jì)劃支持多個(gè)垂直領(lǐng)域的約50個(gè)項(xiàng)目；約有50萬(wàn)驗(yàn)證者參與其中，共同處理了約1.95億個(gè)秘密并保護(hù)了約1050GB數(shù)據(jù)的安全。與Virtuals、NEAR、Meta和Aptos的合作，以及正在進(jìn)行的主網(wǎng)發(fā)布和多集群可擴(kuò)展性的路線圖進(jìn)展，突顯了Nillion在推進(jìn)以隱私保護(hù)為中心的數(shù)據(jù)管理和安全計(jì)算方面的努力。