安全多方计算仪式Lumino技术详细导读

Lumino, 照亮云图前行道路上的引领之光。

| Lumino是什么？

Lumino的中文含义为发光、照明。在PlatON/Alaya的世界里，Lumino是一个多方协作的计算仪式，为PlatON/Alaya的密码学基础设施之一——零知识证明协议，创建必要的安全参数。

作为区块链领域重要的隐私计算技术之一，零知识证明，允许证明者向验证者证实前者知道一个秘密信息，同时又不直接泄露信息本身。作为一种兼具隐私保护和认证能力的密码学原语，零知识证明被广泛用于区块链中的交易隐私保护、数据最小化认证以及各类扩容等场景。区块链领域应用的零知识证明系统，主要是一类被称为「zk-SNARKs」的密码算法，它具有以下几个特点：

简洁性：证明生成时间要足够短；

非交互式：证明者仅需要一次性将证明信息发送给验证者，由后者进行本地验算，而无需反复交互；

知识论证：证明者必须在掌握了实质性的秘密知识的前提下，才能通过证明验证。

零知识性：证明过程除了会让验证者相信陈述（statement）是成立的之外，不会泄露任何的信息。

| 为什么要启动Lumino

目前现有的zk-SNARKs类算法，主要包括经典的GGPR13、PGHR13、Groth16、GM17，以及支持公共参数可更新的Sonic、Marlin、Plonk等新一代算法。知名的隐私密码货币ZCash的当前版本就是采用了Groth16算法。

而如果希望借助这些zk-SNARKs算法来正确运行电路——经过计算机系统编译后的证明逻辑，其前提是系统中的一系列随机的初始化参数已经存在。

例如我们可以通过一个可信的第三方来创建这些参数，创建完成之后，这些参数会被计算「证明密钥」和「验证密钥」，分别作为电路执行者——证明者和验证者的各自输入。需要注意的是，任何人如果掌握了这些随机化参数创建过程中的一些秘密信息，就可以利用这些秘密信息来作弊，使得自己可以生成虚假证明，顺利地欺骗任何人。

事实上，这些随机化的参数不会凭空出来，而区块链的世界里，也不存在纯粹的可信第三方，因此通过安全多方计算（Secure Multi-party Computation）的方式，让多个参与者共同完成这些随机化参数的创建，无疑是一个绝妙的想法。事实上，ZCash已经通过其安全多方计算仪式（Power of Tau），于2017年11月，成功地为Groth16算法创建了系统参数。

在Lumino中，多个参与者将会通过接力的形式进行多轮计算，即当前参与者将采用前一位参与者的计算结果共作为本轮的输入，而他的计算输出也将成为下一位参与者的计算输入。经过一定轮数的计算后，最后的一位参与者的输出，将作为整个仪式的最终成果，也就是PlatON/Alaya的零知识证明系统将选用的系统初始化参数。

为了保证这一接力式安全多方计算的可靠性，每位参与者在进行计算之时，都需要检查他的输入——即前一位参与者的计算结果，是格式良好，并且满足「接力」逻辑。每位参与者在完成该轮计算后，都应该将计算过程中创建的秘密信息即时删除，从而保证整个Lumino仪式的安全性。

| 关于Lumino的更多细节

Lumino将为Plonk算法提供必要的初始化参数，并且这些参数是安全可靠的，意味着没有人可以掌握参数背后的秘密信息，用于欺诈整个系统内的玩家。

整个仪式将分为两个组，分别为不同的椭圆曲线（BN254 curve和BLS12-381 curve）创建不同的初始化参数，从而允许零知识证明系统的构建者选择其合适的曲线类型。

Lumino已经于2021-06-01T10:00:00，UTC+08:00启动，预期运行约60天，即截止时间前的最后一轮有效输出作为最终的结果，将被用于构建基于Plonk算法的各类零知识证明系统。

| 如何参与Lunimo

发电子邮件至LatticeX基金会：

lumino@latticex.foundation

邮件内请填写如下信息：