Криптовалюта NuCypher (NU) — это внутренние токены сети NuCypher. Они нужны, чтобы поощрять участников за услуги по управлению ключами и за выполнение операций делегирования и отзыва доступа. Кроме того, токены NU используются для стейкинга, когда человек запускает рабочий узел NuCypher.
NuCypher — это децентрализованная система шифрования, контроля доступа и управления ключами. По сути, это служба шифрования для публичных блокчейнов. Проект даёт возможность сквозного обмена зашифрованными данными в публичных сетях и предлагает децентрализованные решения для хранения информации.
Платформа позволяет обмениваться личными данными между участниками публичных сетей с помощью технологии повторного шифрования прокси (PRE). Благодаря этому разработчики DApp могут хранить, публиковать и управлять приватной информацией прямо в публичных блокчейнах. По словам команды, такой подход к дешифрованию делает NuCypher заметно безопаснее, чем традиционные проекты на основе шифрования с открытым ключом.
Особенности проекта NuCypher
Проект NuCypher помогает наладить обмен данными в разных публичных сетях, например IPFS или S3, и делиться ими в масштабируемой среде. Чувствительная информация вроде медицинских данных хранится в блокчейне и защищается приватными ключами. Доступ к этой информации можно дать любому по запросу и в любом масштабе через повторное прокси-шифрование.
Возьмём простой пример: передача приватных файлов в публичной сети. Допустим, зашифрованные документы лежат в Dropbox. Чтобы поделиться ими, нужно сначала скачать файл, расшифровать его своим ключом, а потом заново зашифровать открытым ключом получателя. Если таких файлов много, процесс становится медленным и неудобным.
NuCypher решает эту проблему иначе: токен используется для повторного шифрования под открытый ключ того, кто получает доступ к данным. Проект должен стать такой же неотъемлемой частью децентрализованных приложений, как SSL/TLS для обычных веб-сервисов. Сеть работает без единой точки отказа. Благодаря повторному прокси-шифрованию незашифрованный симметричный ключ никогда не появляется на сервере. Даже если систему взломают, хакеры увидят только ключи повторного шифрования, а сам файл останется под защитой.
Сеть NuCypher даёт доступные и понятные интерфейсы для управления секретами и динамического контроля доступа. Вот криптографическая инфраструктура для приложений, сохраняющих конфиденциальность:
- Управление секретами. Можно управлять токенами IAM, учётными данными баз данных, SSH, а также ключами подписи и шифрования в динамических средах.
- Динамический контроль доступа. Доступ к конфиденциальным данным выдаётся и отзывается по условиям, сразу для любого числа получателей.
- Безопасные вычисления. Зашифрованные данные обрабатываются так, что и входные данные, и результаты остаются приватными.
- Повторное шифрование прокси-сервера. Сеть NuCypher обеспечивает криптографический контроль доступа для распределённых приложений и протоколов.
- Полностью гомоморфное шифрование (FHE). Библиотека NuFHE позволяет проводить безопасные приватные вычисления на зашифрованных данных силами сторонних узлов.
NuCypher уже применяют несколько компаний. Среди них MediBloc — открытая платформа медицинских данных, и Datum — децентрализованная NoSQL-база данных на блокчейне. Также Origin Protocol планирует использовать NuCypher в своей внутренней системе обмена.
Технологии NuCypher
Umbral PRE — пороговое повторное шифрование прокси. Само повторное шифрование прокси (PRE) — это разновидность шифрования с открытым ключом. Прокси-сущность может преобразовывать данные из одного открытого ключа в другой, не видя ни исходного текста, ни приватных ключей.
Umbral — это схема порогового повторного шифрования от NuCypher. Алиса, владелица данных, может передать право расшифровки Бобу. Для этого набор прокси-серверов с минимальным доверием выполняет повторное шифрование. Когда нужный порог прокси участвует в процессе, Боб собирает независимые повторные шифрования и расшифровывает сообщение своим приватным ключом.
NuBLS — пороговые подписи BLS. Это библиотека подписей BLS с поддержкой пороговых протоколов: пороговые подписи (TSS) и алгоритм повторной подписи прокси (PRS). Последний NuCypher назвала Penumbral. Python-обёртка ставится через pip как pynubls, а основная библиотека на Rust доступна в crates.io.
- Пороговые сигнатуры (TSS). Пороговые подписи дают распределённой группе подписантов возможность создать одну общую криптографическую подпись. Если есть N подписантов и порог t, то схема t-of-N создаёт валидную подпись, пока участвуют хотя бы t подписантов.
- Пороговая повторная подпись прокси-сервера (PRS). Схемы повторной подписи позволяют Алисе делегировать право подписи Бобу. Боб может подписывать сообщения и переписывать свою подпись так, чтобы она стала валидной под ключом Алисы. При этом Алисе не нужно раскрывать свой приватный ключ. Повторную подпись выполняет набор из N прокси-серверов, и когда минимум t из них участвуют, Боб собирает из их частей валидную подпись под ключом Алисы.
NuFHE — полностью гомоморфное шифрование с ускорением на GPU. NuFHE — это экспериментальная библиотека, которая использует CUDA и OpenCL для ускорения на видеокартах. Она применяет быстрые преобразования Фурье (FFT) или чисто теоретические преобразования целых чисел (NTT), чтобы ускорить зашифрованные вычисления.
Полностью гомоморфное шифрование (FHE) — это метод, при котором можно безопасно выполнять любые вычисления на зашифрованных данных. То есть данные обрабатываются без расшифровки. Операции идут так, будто они выполняются на открытом тексте. На сегодняшний день NuFHE — самая быстрая из доступных библиотек полностью гомоморфного шифрования.
Как работает сеть проекта?
Главное отличие NuCypher от корпоративных систем шифрования — децентрализация. Здесь нет одного поставщика ключей: их генерируют ноды. В качестве нод выступают токены, которые держат пользователи. Ключи проходят двойное шифрование: создаётся приватный ключ и привязанный к нему публичный. Поэтому третьи стороны могут запросить доступ к зашифрованным данным, не используя ваш приватный ключ.
Через сеть NuCypher пользователи могут выдавать и отзывать доступ к данным сразу нескольким людям. Служба шифрования обеспечивает почти беспрецедентный уровень безопасности для передачи конфиденциальной информации. При этом она сохраняет ненадёжный и устойчивый к цензуре характер публичных блокчейнов.
Как это работает: У Алисы есть файл, приватный ключ и публичный. У Боба тоже. Боб отправляет Алисе свой публичный ключ. Алиса шлёт файл, зашифрованный её приватным ключом, на адрес публичного ключа Боба. Боб открывает файл своим приватным ключом. По пути ключи дополнительно шифруются в прокси.
NuCypher обеспечивает быстрый и безопасный обмен в публичных сетях. KMS, служба управления ключами, существует давно и удобна для приложений. Но её техническая часть требует больших затрат. Поэтому крупные компании — Amazon CloudHSM, Google Cloud KMS, Azure Key Vault и TrueVault — начали предлагать KMS как услугу.
Проблема в том, что пользователи таких сервисов должны полностью доверять провайдерам. А доверия нет: даже крупные компании могут продавать данные или использовать их в своих целях. Доступ поставщиков к данным критически неуместен для многих приложений. По сути, это централизация.
Блокчейны первого и второго поколения могли бы её решить. Но возникают новые сложности: сети общественного согласия ограничены при выполнении криптографических операций с секретными данными. Они не могут гарантировать высокую доступность и гибкое управление личной информацией.
NuCypher — децентрализованная сеть, которая убирает зависимость от поставщиков услуг за счёт повторного шифрования прокси. Благодаря этому незашифрованный симметричный ключ, который открывает доступ к конфиденциальным данным, никогда не появляется на серверах.
NuCypher KMS
С NuCypher KMS разработчикам открывается новый класс децентрализованных приложений. Сценарии, где нужно безопасно хранить, передавать и обрабатывать приватные данные, теперь можно строить на публичных блокчейнах. Это даёт больше защиты и контроля над личной информацией.
NuCypher KMS обеспечивает шифрование и криптографический контроль доступа без центрального провайдера. Используется современная технология повторного шифрования прокси, которая позволяет переиспользовать зашифрованные данные. Сеть узлов выполняет операции по управлению ключами, не имея доступа к приватным ключам или открытым данным.
Ключевая технология — прокси-ре-шифрование (PRE). Это криптографический примитив, который позволяет стороннему прокси преобразовывать зашифрованные тексты из одного открытого ключа в другой с помощью ключей ре-шифрования. Сам прокси ничего не знает о содержимом сообщения. Такая возможность безопасно делегировать доступ к зашифрованной информации делает PRE идеальным инструментом для контроля доступа в распределённых системах — блокчейне, интернете вещей и больших данных.
В NuCypher KMS доступ выдаётся и отзывается через смарт-контракты, которые выполняет децентрализованная сеть узлов повторного шифрования. Сеть управляет ключами ре-шифрования и позволяет владельцам данных давать и отзывать доступ третьим лицам на основе их открытого ключа.
Узлы повторного шифрования мотивированы вести себя правильно с помощью токена NKMS на Proof-of-Stake. Если узел вредоносный или сломан, его депозит сгорает. Честные узлы получают оплату в NKMS за услуги повторного шифрования.
Примеры использования KMS проекта
NuCypher KMS позволяет публичным блокчейнам безопасно хранить секреты и управлять ими. Децентрализованные приложения получают возможность работать с приватными данными. Но KMS как услуга полезна и для централизованных приложений.
Возможные сценарии использования:
- KMS-как-услуга для обработки секретов в AWS (похоже на Hashicorp Vault, Amazon Key Management и другие).
- Безопасное хранение зашифрованных секретов вместе с кодом на GitHub.
- Децентрализованное управление цифровыми правами (DDRM).
- Потоковое вещание с оплатой за просмотр.
- Рынки зашифрованного цифрового контента.
- Приватные многопользовательские чаты.
- Обмен медицинскими записями между пациентами и врачами.
- Слепое управление идентификацией.
- Совместное файловое хранилище.
- Управление мобильными устройствами и их отзыв.
NuCypher можно развернуть и в частном порядке для традиционных предприятий — финансовых, медицинских, государственных или IoT-компаний. Можно использовать частные или консорциумные блокчейны, быть федеративным, когда узлы контролирует консорциум, или даже централизованным, когда одна сторона управляет всеми ключами повторного шифрования.
В таких вариантах сохраняются преимущества безопасности от повторного шифрования прокси, но устойчивость к цензуре будет слабее.
Перспективы криптовалюты NuCypher
Большинство блокчейн-проектов обслуживают клиентов, улучшают транзакции, IoT или голосования. А проект NuCypher создан для других блокчейнов.
NuCypher предоставляет инфраструктуру конфиденциальности для децентрализованной сети. Для этого используются повторное шифрование прокси (PRE) и полностью гомоморфное шифрование (FHE). Контроль доступа полностью децентрализован и не зависит от центрального провайдера.
Также проект применяет новейшую технологию повторного шифрования прокси, что позволяет переиспользовать зашифрованные данные. Сеть узлов управляет ключами, не имея доступа ни к приватным ключам, ни к открытым текстам.
Проект нацелен на реальное применение и имеет множество вариантов использования. Технология повторного прокси-шифрования даёт высочайший уровень безопасности. Мы считаем, что у проекта хорошие перспективы, и советуем присмотреться к нему внимательнее. Но перед вложением обязательно проведите собственное исследование.
