En la industria de la cadena de bloques, el procesamiento seguro de datos es primordial y a medida que los activos digitales se integran cada vez más en nuestra vida diaria, la necesidad de proteger la información confidencial aumenta. El procesamiento seguro de datos garantiza que las transacciones sean seguras, los datos del usuario estén protegidos y se mantenga la integridad de la cadena de bloques. Sin embargo, el espacio criptográfico enfrenta desafíos significativos en el mantenimiento del procesamiento seguro de datos, como violaciones de datos, problemas de escalabilidad y la complejidad de implementar técnicas criptográficas avanzadas.

Solutions like advanced encryption methods, decentralization, and layered security measures are being developed to address these issues. These solutions aim to enhance security without compromising the efficiency and speed of transactions. Nillion is making significant strides in this area by leveraging cutting-edge technologies such as multi-party computation (MPC), fully homomorphic encryption (FHE), and zero-knowledge proofs (ZKP).

¿Qué es Nillion?

Fuente: Sitio web de Nillion

Nillion es una red descentralizada diseñada para mejorar el procesamiento seguro de datos y la privacidad. A diferencia de la tecnología blockchain tradicional, que depende de una cadena de bloques para registrar transacciones, Nillion utiliza técnicas criptográficas avanzadas para garantizar la integridad y confidencialidad de los datos. Esto lo convierte en una herramienta poderosa para aplicaciones que requieren altos niveles de seguridad y privacidad.

Comparación con la tecnología tradicional de blockchain

La tecnología tradicional de blockchain, como Bitcoin y Ethereum, se basa en un libro mayor distribuido donde cada transacción se registra en un bloque y se vincula al anterior, formando una cadena. Si bien este método proporciona transparencia y seguridad, puede ser ineficiente y lento, especialmente a medida que la red crece. Nillion, por otro lado, utiliza la computación multipartita (MPC) y otros métodos criptográficos avanzados para procesar datos de forma segura sin la necesidad de un blockchain tradicional. Este enfoque permite un procesamiento de datos más rápido y eficiente manteniendo altos estándares de seguridad.

Visión y Misión de Nillion

Nillion tiene como objetivo convertirse en la capa base de Internet para todos los datos privados mediante el aprovechamiento de la Computación Ciega. Esto implica el uso de tecnologías avanzadas de Mejora de la Privacidad (PET, por sus siglas en inglés) como la Computación de Multiparte (MPC, por sus siglas en inglés), el Cifrado Homomórfico Completo (FHE, por sus siglas en inglés) y las Pruebas de Conocimiento Cero (ZKP, por sus siglas en inglés) para garantizar la privacidad y seguridad de los datos.

Nillion visualiza un futuro donde la privacidad sea un facilitador de nuevos casos de uso en lugar de una restricción, lo que permite el manejo seguro y descentralizado de datos sensibles en diversas industrias. La misión de Nillion es descentralizar datos de alto valor en nuevos casos de uso web3 e industrias. Al proporcionar una red de computación segura, Nillion capacita a los desarrolladores para construir aplicaciones que se centren en la privacidad y la soberanía de los datos.

Características clave y beneficios de Nillion

• Seguridad mejorada: Nillion utiliza técnicas criptográficas avanzadas como MPC, FHE y ZKP para garantizar que los datos se procesen de forma segura.
• Eficiencia: Al evitar la estructura tradicional de blockchain, Nillion puede procesar datos de manera más rápida y eficiente.
• Escalabilidad: la arquitectura de Nillion le permite escalar de manera efectiva, manejar cantidades crecientes de datos sin comprometer el rendimiento.
• Privacidad: Nillion garantiza que los datos del usuario permanezcan confidenciales y protegidos contra accesos no autorizados.
• Flexibilidad: La red admite diversas aplicaciones, desde IA personalizada hasta comercio descentralizado y gestión de identidad.

Componentes clave de Nillion

Procesador Criptográfico

El preprocesador criptográfico es un componente crucial de la arquitectura de Nillion. Maneja el cifrado y descifrado inicial de datos, asegurando que toda la información procesada dentro de la red permanezca segura. Mediante el uso de algoritmos criptográficos avanzados, el preprocesador garantiza que los datos estén protegidos contra accesos no autorizados y manipulación.

Caja Fuerte de Recursos Seguros

La Bóveda de Recursos Seguros actúa como una solución de almacenamiento seguro dentro de la red Nillion. Almacena datos sensibles y claves criptográficas, asegurando que solo sean accesibles para entidades autorizadas. Esta bóveda está diseñada para proporcionar altos niveles de seguridad y redundancia, protegiendo los datos de pérdidas o violaciones.

Interfaz de Coordinación

La Interfaz de Coordinación gestiona la interacción entre los diferentes componentes de la red Nillion. Asegura que los datos fluyan de manera fluida y segura entre los nodos, coordinando tareas y procesos para mantener la integridad y eficiencia de la red. Esta interfaz es vital para sincronizar operaciones y gestionar la comunicación dentro del sistema descentralizado.

Base de datos pública de partículas

La Base de Datos de Partículas Públicas es un sistema de almacenamiento descentralizado con datos no sensibles accesibles para todos los participantes de la red. Permite el intercambio eficiente y la recuperación de información, apoyando la transparencia y la colaboración dentro del ecosistema de Nillion. Esta base de datos está diseñada para manejar grandes volúmenes de datos manteniendo un alto rendimiento y fiabilidad.

Biblioteca de programas

La Biblioteca de Programas es un repositorio de funciones y protocolos preconstruidos que los desarrolladores pueden usar para construir aplicaciones en la red de Nillion. Incluye una amplia gama de herramientas y recursos, desde funciones criptográficas hasta algoritmos de procesamiento de datos, lo que permite a los desarrolladores crear aplicaciones seguras y eficientes de manera rápida y fácil.

Servicio de Autenticación y Control de Acceso

El Servicio de Autenticación y Control de Acceso garantiza que solo los usuarios y entidades autorizados puedan acceder a la red Nillion y sus recursos. Gestiona las identidades de los usuarios, los permisos y los niveles de acceso, proporcionando un marco sólido para asegurar la red contra accesos no autorizados. Este servicio es esencial para mantener la privacidad y seguridad de los datos dentro del ecosistema de Nillion.

Tecnologías Únicas de Nillion

Multi-Party Computation (MPC)

La Computación de Fiesta Múltiple (MPC) es un protocolo criptográfico que permite a múltiples partes calcular conjuntamente una función sobre sus entradas manteniendo esas entradas privadas. En Nillion, MPC asegura que los datos puedan ser procesados de forma segura sin revelar ninguna información sensible a los nodos participantes. Esta tecnología es crucial para mantener la privacidad y seguridad en aplicaciones descentralizadas.

Fully Homomorphic Encryption (FHE)

El cifrado completamente homomórfico (FHE) permite realizar cálculos en datos cifrados sin necesidad de descifrarlos primero. Esto significa que los datos pueden permanecer cifrados durante todo el ciclo de procesamiento, mejorando significativamente la seguridad. Nillion aprovecha el FHE para garantizar que la privacidad de los datos se mantenga incluso durante cálculos complejos, lo que lo hace ideal para aplicaciones que requieren niveles de confidencialidad elevados.

Pruebas de conocimiento cero (ZKP)

Las pruebas de conocimiento cero (ZKP) permiten a una parte demostrar a otra que una afirmación es verdadera sin revelar información adicional. En el contexto de Nillion, ZKP se utiliza para verificar transacciones y cálculos sin exponer los datos subyacentes. Esta tecnología mejora la confianza y la seguridad dentro de la red, lo que permite la verificación sin comprometer la privacidad.

Nada Language

Nada es un lenguaje específico del dominio (DSL) utilizado dentro de la Red Nillion para definir programas MPC. Facilita cálculos seguros y preservación de la privacidad sobre entradas secretas de múltiples partes.

Cómo funciona Nillion

Arquitectura de la Red Nillion

La arquitectura de red de Nillion está diseñada para garantizar un procesamiento de datos seguro y eficiente. Consta de tres capas principales:

• Capa de procesamiento: Esta capa se encarga de las tareas de computación. Utiliza técnicas criptográficas avanzadas para procesar datos de forma segura, asegurando que la información sensible permanezca protegida durante todo el proceso de computación.
• Capa de Coordinación: La Capa de Coordinación gestiona la interacción entre diferentes nodos en la red. Asegura que las tareas se distribuyan de manera eficiente y que los datos fluyan sin problemas entre los nodos, manteniendo la integridad y el rendimiento de la red.
• Capa de conectividad: Esta capa es responsable de la infraestructura de comunicación de la red. Conecta los nodos y facilita el intercambio de datos, asegurando que la red se mantenga robusta y receptiva.

Seguridad de la teoría de la información

Nillion emplea Seguridad de la Teoría de la Información para proteger los datos. Este enfoque garantiza que la seguridad de los datos no dependa de suposiciones computacionales, sino de las propiedades inherentes de los propios datos. Proporciona un nivel más alto de seguridad, lo que teóricamente hace imposible que las partes no autorizadas accedan a los datos, independientemente de su potencia computacional.

Papel de los nodos y el Kit de implementación de nodos (NDK)

Los nodos son la columna vertebral de la red Nillion. Realizan cálculos, almacenan datos y facilitan la comunicación dentro de la red. Cada nodo opera de forma independiente pero colabora con otros para mantener la funcionalidad y seguridad globales de la red.

El Kit de Despliegue de Nodos (NDK) es un conjunto de herramientas y protocolos que permiten a los usuarios desplegar y gestionar nodos en la red de Nillion. Simplifica el proceso de configuración de los nodos, asegurándose de que estén configurados correctamente y de manera segura. El NDK también proporciona soporte continuo para el mantenimiento de los nodos, ayudando a mantener la red estable y eficiente.

Protocolo MPC de Nillion

Fase 1: Preprocesamiento para crear acciones

En la primera fase, el protocolo MPC de Nillion prepara la red para manejar datos de alto valor de forma segura. Esto implica generar y distribuir acciones (máscaras) para cada factor y término en la suma de la expresión del producto utilizando técnicas MPC estándar. La fase de preprocesamiento es independiente de los valores de entrada y solo depende del número de entradas, lo que garantiza que se cree el número adecuado de recursos compartidos antes del cálculo.

Fase 2: Cálculo no interactivo en factores enmascarados

La segunda fase implica el cálculo real de las entradas privadas, dividido en tres etapas:

• Etapa de entrada: las acciones generadas durante el preprocesamiento se distribuyen a las partes. Cada parte combina sus entradas con acciones para crear factores enmascarados, que luego se transmiten a la red, manteniendo la seguridad teórica de la información (ITS).
• Etapa de evaluación: Las partes realizan cálculos locales sobre los factores enmascarados, utilizando sus propiedades computacionalmente homomórficas para llevar a cabo operaciones como la suma y la multiplicación directamente sobre los datos enmascarados.
• Etapa de salida: las partes revelan los resultados de sus cálculos locales. Estos resultados se agregan para derivar y mostrar el resultado final de la computación multi-partes.

Nillion Network

La Red Nillion es una red de cálculo segura diseñada para descentralizar la confianza en datos de alto valor, similar a cómo las cadenas de bloques descentralizan las transacciones. Utiliza tecnologías de mejora de la privacidad (PETs) como la computación segura entre varias partes (MPC) para realizar cálculos ciegos sobre datos privados sin revelarlos a la red u otros usuarios.

Arquitectura de Red Dual

La Red Nillion consta de dos redes paralelas e interdependientes:

1. Capa de coordinación (NilChain)
Esta capa actúa como un gestor, coordinando varias actividades en toda la red. Maneja pagos, gestión de recursos y gobernanza. Utiliza la tecnología blockchain para mantener un estado global compartido, asegurando que todas las transacciones y operaciones se registren y administren correctamente. La Capa de Coordinación aprovecha las blockchains para tareas como pagos y gobernanza, utilizando el Cosmos SDK para un marco sólido.

2. Capa de Orquestación (Petnet)
Esta capa es donde sucede la magia de la "Computación a ciegas". Utiliza Tecnologías de Mejora de la Privacidad (PETs) como la Computación Multi-Partes (MPC), el Cifrado Totalmente Homomórfico (FHE) y Pruebas de Conocimiento Cero (ZKP) para realizar cálculos sobre datos encriptados sin revelar los propios datos. Esto permite el procesamiento seguro de datos manteniendo la privacidad. A diferencia de las redes tradicionales, la Capa de Orquestación no depende de un estado compartido global o de un consenso sobre el orden. En cambio, se centra en descentralizar la confianza entre los nodos, lo que permite cálculos seguros sobre datos privados.

Testnet en vivo

La red de pruebas de Nillion Network consta de dos instancias de prueba interdependientes:

• NilChain Testnet: Esta red de prueba está activa y permite a los usuarios crear una billetera, usar el grifo de la red de prueba y enviar tokens de red de prueba NIL.
• Petnet Testnet: También en vivo, permite a los desarrolladores conectar sus aplicaciones ciegas al testnet de Petnet, haciéndolas accesibles a la comunidad.

Devnet Local

Para los desarrolladores que prefieren trabajar localmente, el SDK de Nillion permite la conexión a una instancia local de nillion-devnet. Esta devnet local se puede iniciar utilizando el nillion-devnetherramienta que permite la interacción con una red local mientras se mantiene el proceso en ejecución. Los desarrolladores pueden luego conectar estas aplicaciones a la red de prueba Petnet una vez que estén listas.

Clientes de Nillion

El cliente Nillion proporciona APIs para interactuar con la red Nillion, lo que permite a los desarrolladores gestionar programas, secretos y permisos. Hay tres tipos de clientes disponibles:

Cliente Python

El cliente de Python permite a los desarrolladores interactuar con la Red Nillion utilizando scripts de Python. Proporciona funcionalidades para generar claves de usuario y de nodo, almacenar y recuperar secretos, y administrar permisos.

Cliente de JavaScript

El cliente de JavaScript está diseñado para su uso en navegadores Chromium como Chrome, Brave y Edge. Ofrece características similares al cliente de Python, pero está adaptado para entornos de navegador.

Cliente CLI

El Cliente CLI, conocido como el nilliontool, es una interfaz de línea de comandos para interactuar con la Red Nillion. Proporciona una serie de comandos para gestionar claves, secretos y programas.

SDK y herramientas de Nillion

El SDK de Nillion proporciona a los desarrolladores un conjunto completo de herramientas para interactuar con la Red Nillion, facilitando la creación, gestión y ejecución de programas de computación seguros.

Componentes Clave

1.Nilup: Un instalador de herramientas y gestor de versiones para el SDK Nillion. Te permite instalar y gestionar diferentes versiones de las herramientas del SDK.
Comando de instalación: “curl https://nilup.nilogy.xyz/install.sh | bash"

2.Nillion: Un cliente basado en CLI para interactuar con la Red Nillion. Puede generar claves de usuario y de nodo, almacenar y recuperar secretos, y administrar programas.
Ejemplo de comando: "nillion user-key-gen user.key"

3.Nillion-Devnet: Una herramienta para crear e interactuar con una red de prueba Nillion local aislada dentro de tu computadora.
4.Node-Key2PeerID: Una utilidad para crear un ID de par a partir de tu clave de nodo.
5. Nada: Una herramienta para gestionar proyectos Nada, incluyendo la creación, compilación, ejecución y prueba de programas.
6. Nada-Run: Ejecuta programas en una versión simplificada de una red de desarrollo de Nillion.
7.Pynadac: Compila programas Nada, tomando un programa de entrada definido en Nada y produciendo una versión compilada lista para su ejecución o almacenamiento en la red Nillion.

Casos de uso de Nillion

IA personalizada

Nillion permite el entrenamiento seguro y la inferencia de modelos de IA, lo que posibilita aplicaciones de IA personalizadas que protegen la privacidad del usuario. Esto es especialmente útil en el sector de la salud, donde los datos de los pacientes pueden analizarse de forma segura para tratamientos personalizados.

Comercio descentralizado

Nillion respalda plataformas de trading descentralizadas seguras, asegurando que las estrategias de trading y los detalles de las transacciones permanezcan privados. Esto reduce el riesgo de actividades maliciosas como el front-running, haciendo que el trading sea más seguro y confiable.

Gestión de Identidad

El procesamiento seguro de datos de Nilion es ideal para las soluciones de gestión de identidades. Puede verificar identidades sin exponer información confidencial, útil para la verificación de identidad digital y sistemas de inicio de sesión seguros.

IoT, Agricultura, y Cadenas de Suministro

Nillion puede procesar de forma segura los datos de los dispositivos IoT, los sensores agrícolas y los sistemas de la cadena de suministro. Esto garantiza la confidencialidad e integridad de los datos, mejorando la toma de decisiones y la eficiencia operativa.

Mensajería cuántica segura

Nillion proporciona una plataforma para mensajería segura cuántica, protegiendo las comunicaciones contra las amenazas de la computación cuántica. Esto es crucial para las industrias que requieren alta confidencialidad, como finanzas y cuidado de la salud.

Healthcare Analytics

Nillion permite el análisis seguro de datos de salud, protegiendo la privacidad de los pacientes y permitiendo a los investigadores obtener conocimientos. Esto puede conducir a avances en la investigación médica y mejores resultados para los pacientes.

Tokenómica de Nillion

$NIL, el token de utilidad de Nillion Network, tiene un suministro total de 1 billón y se distribuye así;

Utilidad del token

• Asegurando la Capa de Coordinación: Apostar tokens NIL acumula poder de voto, que se utiliza para asegurar la red y decidir el conjunto activo de validadores a través de un mecanismo de Prueba de Participación Delegada.
• Gestión de recursos de red: Los usuarios pagan tokens NIL para usar la Capa de Coordinación o realizar solicitudes de cálculo ciego, facilitando una gestión eficiente de recursos.
• Economía de los Clusters de Petnet: Los proveedores de infraestructura se unen a los clusters para facilitar la computación ciega. Son recompensados con tokens NIL por proporcionar almacenamiento seguro y recursos a la red.
• Gobierno de la Red: Los titulares de tokens NIL pueden apostar sus tokens para votar en propuestas en cadena dentro de la Capa de Coordinación o delegar su poder de voto a otros.

Viaje de Recaudación de Fondos de Nillion

Nillion ha recaudado más de USD 20 millones en financiación inicial para construir su red descentralizada sin blockchain. Distributed Global lideró la ronda de financiación, que incluyó a inversores notables como Big Brain Holdings, Chapter One, HashKey y más de 150 más. Este grupo diverso de inversores fue elegido para evitar la concentración de la propiedad y atraer socios estratégicos que puedan ayudar a impulsar el crecimiento del proyecto.

El viaje de desarrollo de Nillion comenzó con su fundación en noviembre de 2021. El equipo liderado por Alex Page y Andrew Masanto se ha centrado en crear una red descentralizada segura y eficiente. El proyecto se basa en una innovación matemática llamada Nil Message Compute (NMC), desarrollada por el científico jefe de Nillion, Miguel de Vega. Esta innovación permite el procesamiento de datos seguro y eficiente sin depender de la tecnología de blockchain tradicional.

Conclusión

El enfoque innovador de Nillion para el procesamiento seguro de datos, aprovechando técnicas criptográficas avanzadas como la Computación Multiparte (MPC), el Cifrado Homomórfico Completo (FHE) y las Pruebas de Conocimiento Cero (ZKP), establece un nuevo estándar de privacidad y seguridad. Al abordar las limitaciones de la tecnología tradicional de blockchain, Nillion ofrece soluciones escalables, eficientes y seguras aplicables en diversas industrias, incluyendo IA personalizada, comercio descentralizado, gestión de identidad y análisis de salud.