ブロックチェーン業界では、安全なデータ処理が最重要であり、デジタル資産が日常生活により統合されるにつれて、機密情報を保護する必要性が高まっています。安全なデータ処理により、取引が安全であり、ユーザーデータが保護され、ブロックチェーンの完全性が維持されます。しかし、暗号空間は、データ侵害、拡張性の問題、高度な暗号技術の実装の複雑さなど、安全なデータ処理を維持するために重要な課題に直面しています。

これらの問題に対処するために、高度な暗号化手法、分散化、およびレイヤー化されたセキュリティ対策などのソリューションが開発されています。これらのソリューションは、トランザクションの効率とスピードを損なうことなくセキュリティを強化することを目指しています。Nillionは、マルチパーティ計算（MPC）、完全同型暗号化（FHE）、ゼロ知識証明（ZKP）などの先端技術を活用することで、この領域で大きな進展を遂げています。

Nillionとは何ですか？

ソース：Nillionウェブサイト

Nillionは、セキュアなデータ処理とプライバシーを向上させるために設計された分散型ネットワークです。取引を記録するためにブロックチェーンの連鎖に依存する従来のブロックチェーン技術とは異なり、Nillionは高度な暗号技術を使用してデータの整合性と機密性を保証します。これにより、高いセキュリティとプライバシーが求められるアプリケーションにとって強力なツールとなります。

従来のブロックチェーン技術との比較

従来のブロックチェーン技術（例：BitcoinおよびEthereum）は、各トランザクションがブロックに記録され、前のものにリンクされてチェーンを形成する分散台帳に依存しています。 この方法は透明性とセキュリティを提供しますが、特にネットワークが成長するにつれて非効率的で遅くなる可能性があります。 一方、Nillionは、多者計算（MPC）およびその他の高度な暗号化手法を利用して、従来のブロックチェーンを必要とせずにデータを安全に処理します。 このアプローチにより、高いセキュリティ基準を維持しながら、より迅速で効率的なデータ処理が可能となります。

Nillionのビジョンとミッション

Nillionは、Blind Computationを活用して、すべてのプライベートデータのインターネットベースレイヤーになることを目指しています。これには、Multi-Party Computation（MPC）、Fully Homomorphic Encryption（FHE）、Zero-Knowledge Proofs（ZKP）などの高度なプライバシー強化技術（PETs）を使用して、データのプライバシーとセキュリティを確保することが含まれています。

Nillionは、プライバシーが制約ではなく、新しいユースケースの促進者となる未来を展望しています。これにより、さまざまな産業における機密データの安全で分散化された処理が可能になります。Nillionのミッションは、新しいWeb3のユースケースと産業において、高価値データを分散化することです。安全な計算ネットワークを提供することで、Nillionはプライバシーとデータ主権に焦点を当てたアプリケーションの開発者に力を与えます。

Nillionの主な特徴と利点

• 強化されたセキュリティ：Nillionは、MPC、FHE、ZKPなどの先進的な暗号技術を使用して、データが安全に処理されることを保証します。
• 効率性：Nillionは従来のブロックチェーン構造を回避することで、より迅速かつ効率的にデータを処理することができます。
• スケーラビリティ：Nillionのアーキテクチャは、パフォーマンスを損なうことなく、データの増加に対応し、効果的にスケーリングすることができます。
• プライバシー：Nillionは、ユーザーデータが機密保持され、不正アクセスから保護されることを保証します。
• 柔軟性：ネットワークは、パーソナライズされたAIから分散型取引やアイデンティティ管理まで、さまざまなアプリケーションをサポートしています。

Nillionの主要コンポーネント

暗号化プリプロセッサ

暗号化プリプロセッサは、Nillionのアーキテクチャの重要なコンポーネントです。データの初期暗号化と復号を処理し、ネットワーク内で処理されるすべての情報が安全であることを保証します。高度な暗号アルゴリズムを使用することで、プリプロセッサはデータが不正アクセスや改ざんから保護されることを保証します。

セキュアリソースボールト

Secure Resource VaultはNillionネットワーク内での安全なストレージソリューションとして機能します。これは機密データや暗号キーを保存し、それらが認可されたエンティティのみがアクセスできるように保証します。このボールトは高いセキュリティレベルと冗長性を提供するよう設計されており、データの損失や侵害から保護します。

Coordination Interface

Coordination Interfaceは、Nillionネットワークの異なるコンポーネント間の相互作用を管理します。データがノード間でスムーズかつ安全に流れ、タスクとプロセスを調整してネットワークの完全性と効率を維持します。このインターフェースは、分散システム内の操作の同期とコミュニケーションの管理において重要です。

公開パーティクルデータベース

パブリックパーティクルデータベースは、非機密データにアクセス可能な分散型ストレージシステムです。これにより、情報の効率的な共有と取得が可能となり、Nillionエコシステム内での透明性と協力がサポートされます。このデータベースは、高い性能と信頼性を維持しながら大量のデータを処理することを目的としています。

プログラムライブラリ

プログラムライブラリは、開発者がNillionネットワーク上でアプリケーションを構築するために使用できる、事前に構築された関数やプロトコルのリポジトリです。暗号関数からデータ処理アルゴリズムまで、幅広いツールやリソースが含まれており、開発者は安全で効率的なアプリケーションを迅速かつ簡単に作成することができます。

認証およびアクセス制御サービス

認証およびアクセス制御サービスは、許可されたユーザーとエンティティのみがNillionネットワークとそのリソースにアクセスできるようにします。ユーザーID、権限、アクセスレベルを管理し、不正アクセスからネットワークを保護するための堅牢なフレームワークを提供します。このサービスは、Nillionエコシステム内のデータのプライバシーとセキュリティを維持するために不可欠です。

Nillion’s Unique Technologies

Multi-Party Computation (MPC)

マルチパーティコンピューテーション（MPC）は、複数の参加者が入力を秘密に保ちながら、それらの入力を共同で計算するための暗号プロトコルです。Nillionでは、MPCにより、データを参加ノードに対して機密情報を公開することなく安全に処理できます。この技術は、分散型アプリケーションのプライバシーとセキュリティを維持するために重要です。

完全同型暗号化（FHE）

完全同型暗号（FHE）は、まず復号化する必要なく暗号化されたデータ上で計算を実行できるようにします。つまり、データは処理サイクル全体を通じて暗号化されたままでいられ、セキュリティが大幅に向上します。NillionはFHEを活用して、複雑な計算中でもデータのプライバシーが維持されるようにし、高い機密レベルが必要なアプリケーションに最適です。

Zero-Knowledge Proofs (ZKP)

ゼロ知識証明（ZKP）は、追加情報を明かすことなく、ある主張が真実であることを一方の当事者が他方に証明することを可能にします。Nillionの文脈では、ZKPはトランザクションや計算を検証するために使用され、基になるデータを公開せずに検証を行います。この技術によって、ネットワーク内の信頼性とセキュリティが向上し、プライバシーを損なうことなく検証が可能となります。

Nada Language

Nadaは、Nillion Network内で使用される特定ドメイン言語（DSL）で、複数の当事者からの秘密入力による安全でプライバシー保護された演算を定義するために使用されます。

Nillionの仕組み

Nillion Network Architecture

Nillionのネットワークアーキテクチャは、安全で効率的なデータ処理を確保するように設計されています。それは3つの主要なレイヤーで構成されています:

• Processing Layer: この層は計算タスクを処理します。高度な暗号技術を使用してデータを安全に処理し、計算プロセス全体で機密情報が保護されることを確認します。
• Coordination Layer: 協調レイヤーは、ネットワーク内の異なるノード間の相互作用を管理します。タスクが効率的に分散され、データがノード間をスムーズに流れ、ネットワークの整合性とパフォーマンスが維持されることを確認します。
• 接続層:この層は、ネットワークの通信インフラストラクチャを担当します。ノードを接続してデータ交換を容易にし、ネットワークの堅牢性と応答性を確保します。

情報理論的セキュリティ

Nillionは情報理論的なセキュリティを用いてデータを保護します。このアプローチにより、データのセキュリティは計算上の仮定ではなく、データそのものの固有の特性に依存していることが保証されます。これにより、未承認の第三者がデータにアクセスすることは理論的に不可能となり、その計算能力に関わらず、より高いレベルのセキュリティを提供します。

ノードの役割とノード展開キット（NDK）

ノードはNillionネットワークのバックボーンです。ノードは計算を実行し、データを保存し、ネットワーク内での通信を促進します。各ノードは独立して動作しますが、他のノードと協力してネットワークの全体的な機能とセキュリティを維持します。

The Node Deployment Kit (NDK)は、Nillionネットワーク上でノードを展開および管理するためのツールとプロトコルのセットです。ノードのセットアッププロセスを簡素化し、正しく安全に構成されることを保証します。NDKはまた、ノードのメンテナンスを継続的にサポートし、ネットワークを安定かつ効率的に保つのに役立ちます。

Nillion’s MPC Protocol

フェーズ1：シェアを作成するための前処理

最初の段階では、NillionのMPCプロトコルは高価値データを安全に処理するためにネットワークを準備します。これには、標準のMPC技術を使用して積和式の各要素と項のためのシェア（マスク）を生成および配布することが含まれます。前処理フェーズは入力値に依存せず、入力の数にのみ依存し、計算の前に適切な数のシェアが作成されることを保証します。

フェーズ2:マスクされた因子の非対話型計算

第二フェーズでは、実際のプライベート入力の計算が行われ、3つのステージに分かれています:

• 入力ステージ：前処理中に生成されたシェアは当事者に分配されます。各当事者は、シェアと組み合わせてマスクされた要素を作成し、その後、ネットワークにブロードキャストされ、情報理論セキュリティ（ITS）を維持します。
• 評価段階：当事者は、マスクされた要因に対してローカル計算を実行し、計算的に同型の特性を利用して、マスクされたデータ上で直接加算や乗算などの演算を実行します。
• アウトプット・ステージ: 当事者は、ローカル計算の結果を明らかにします。これらの結果は集計され、マルチパーティ計算の最終結果が導出され、出力されます。

Nillion Network

Nillion Networkは、ブロックチェーンがトランザクションを分散化するのと同様に、高価値データの分散化信頼を実現するために設計された安全な計算ネットワークです。これは、プライバシー強化技術（PETs）であるセキュアマルチパーティ計算（MPC）を使用して、プライベートデータ上でブラインド計算を実行し、ネットワークや他のユーザーに公開することなく行います。

デュアルネットワークアーキテクチャ

Nillion Networkは2つの並行した相互依存のあるネットワークで構成されています:

1.調整レイヤー（NilChain）
この層は、ネットワーク全体で様々な活動を調整するマネージャーのような役割を果たします。支払い、ガバナンス、リソース管理を担当します。ブロックチェーン技術を使用して共有グローバル状態を維持し、すべての取引や操作が適切に記録および管理されることを保証します。Coordination Layerは支払いやガバナンスなどのタスクにブロックチェーンを活用し、堅牢なフレームワークとしてCosmos SDKを利用しています。

2.オーケストレーションレイヤー（Petnet）
この層は、「ブラインドコンピュテーション」の魔法が起こる場所です。マルチパーティコンピュテーション（MPC）、完全準同型暗号（FHE）、およびゼロ知識証明（ZKP）などのプライバシー強化技術（PETs）を使用して、データ自体を明らかにせずに暗号化されたデータ上で計算を行います。これにより、プライバシーを維持しながら安全なデータ処理が可能となります。従来のネットワークとは異なり、オーケストレーションレイヤーはグローバル共有状態や順序に対する合意に依存しません。代わりに、ノード間で信頼を分散させ、プライベートデータ上での安全な計算を可能にします。

ライブテストネット

Nillion Networkのテストネットワークは、2つの相互依存するテストネットワークインスタンスで構成されています。

• NilChainテストネット：このテストネットは実際に稼働しており、ユーザーはウォレットを作成し、テストネットの蛇口を使用し、NILテストネットトークンを送信することができます。
• Petnetテストネット：また、Petnetテストネットに彼らの盲目のアプリケーションを接続することで、ビルダーはコミュニティにアクセス可能にすることができます。

ローカル Devnet

ローカルで作業することを好む開発者向けに、Nillion SDKではnillion-devnetのローカルインスタンスへの接続が可能です。このローカルなdevnetは、以下のコマンドを使用して作成できます。nillion-devnetツールは、プロセスを実行したままローカルネットワークとやり取りできるようにするものです。開発者は、準備ができたらこれらのアプリケーションをPetnetテストネットに接続することができます。

Nillionクライアント

Nillion Clientは、Nillion Networkと対話するためのAPIを提供し、開発者がプログラム、シークレット、および権限を管理できるようにします。次の 3 種類のクライアントを使用できます。

Python クライアント

Pythonクライアントは、Pythonスクリプトを使用してNillionネットワークとやり取りするための開発者向けのものです。ユーザーとノードのキーを生成し、シークレットを保存して取得し、権限を管理する機能を提供します。

JavaScript クライアント

JavaScriptクライアントは、Chrome、Brave、EdgeなどのChromiumブラウザで使用するように設計されています。Pythonクライアントと同様の機能を提供しますが、ブラウザ環境に適したものです。

CLI クライアント

CLIクライアントは、nilliontool,はNillion Networkとやり取りするためのコマンドラインインターフェースです。キー、シークレット、およびプログラムを管理するためのさまざまなコマンドを提供します。

Nillion SDKとツール

Nillion SDKは、Nillion Networkとのやり取りを行うための包括的なツールセットを開発者に提供し、安全な計算プログラムの作成、管理、実行を容易にします。

キーコンポーネント

1. Nilup：Nillion SDKのツールインストーラーおよびバージョンマネージャーです。SDKツールの異なるバージョンをインストールおよび管理することができます。
インストールコマンド: "curlhttps://nilup.nilogy.xyz/install.sh | bash”

2.Nillion：Nillion Networkと対話するためのCLIベースのクライアント。ユーザーとノードのキーを生成し、秘密を保存および取得し、プログラムを管理することができます。
Example Command: “nillion user-key-gen user.key”

3. Nillion-Devnet：ローカルテストNillionネットワークを作成し、相互作用するためのツール。コンピュータ内で完全に分離されています。
4. Node-Key2PeerID: ノードキーからピアIDを作成するユーティリティ。
5.灘:プログラムの作成、コンパイル、実行、テストなど、灘プロジェクトを管理するためのツール。
6. Nada-Run：Nillionの開発ネットワークの簡略化されたバージョンに対してプログラムを実行します。
7. Pynadac：Nadaプログラムをコンパイルし、Nadaで定義された入力プログラムを実行またはNillion Network上のストレージ用に準備されたコンパイル済みバージョンを生成します。

Nillionのユースケース

パーソナライズされたAI

Nillionは、ユーザーのプライバシーを保護する個別のAIアプリケーションを可能にする、AIモデルの安全なトレーニングと推論を実現します。これは、患者データを安全に分析して個別の治療を行うことが特に医療において有用です。

分散取引

Nillionは安全な分散型取引プラットフォームをサポートしており、取引戦略と取引の詳細が非公開のままであることを保証します。これにより、フロントランニングなどの悪意のある活動のリスクが軽減され、取引がより安全で信頼できるものになります。

アイデンティティ管理

Nillionの安全なデータ処理は、アイデンティティ管理ソリューションに最適です。感​​覚情報を公開せずにアイデンティティを検証できるため、デジタルアイデンティティの確認や安全なログインシステムに役立ちます。

IoT、農業、サプライチェーン

Nillionは、IoTデバイス、農業用センサー、サプライチェーンシステムからのデータを安全に処理できます。これにより、データの機密性と整合性が確保され、意思決定と運用効率が向上します。

量子安全なメッセージング

Nillionは、量子コンピューティングの脅威に対して通信を保護する、量子セキュアメッセージングのプラットフォームを提供しています。これは、金融や医療など高機密性が求められる産業にとって重要です。

ヘルスケアアナリティクス

Nillionは、患者のプライバシーを保護しながら研究者が洞察を得ることを可能にする、医療データの安全な分析を提供します。これにより医学研究の進歩や患者の結果の向上につながることがあります。

Nillionのトークン経済

$NIL、Nillion Networkのユーティリティトークンは、総供給量が10億であり、以下のように分配されます;

トークンのユーティリティ

• 協調レイヤーのセキュリティ確保：NILトークンのステーキングは投票権を蓄積し、ネットワークを安全にし、委任されたProof of Stakeメカニズムを通じてアクティブな検証者のセットを決定します。
• ネットワークリソースの管理：ユーザーはCoordination Layerを使用するためにNILトークンを支払ったり、ブラインドな計算要求を行ったりすることで、効率的なリソース管理を実現します。
• Petnetクラスターの経済学：インフラプロバイダーはクラスターに参加してブラインド計算を促進します。彼らは、ネットワークに安全なストレージとリソースを提供することでNILトークンで報酬を受け取ります。
• ネットワークガバナンス:NIL保有者は、トークンをステークして、コーディネーションレイヤー内のオンチェーン提案に投票したり、投票権を他の人に委任したりできます。

ニリオンの募金活動

Nillionは、非ブロックチェーン分散型ネットワークを構築するために、2,000万ドル以上のシード資金を調達しました。Distributed Globalが資金調達ラウンドを主導し、Big Brain Holdings、Chapter One、HashKey、その他150社以上の著名な投資家が参加しました。この多様な投資家グループは、所有権の集中を防ぎ、プロジェクトの成長を推進できる戦略的パートナーを呼び込むために選ばれました。

Nillionの開発の旅は2021年11月の創業から始まりました。Alex PageとAndrew Masanto率いるチームは、安全で効率的な分散型ネットワークの作成に注力してきました。このプロジェクトは、Nillionの最高科学者であるMiguel de Vegaが開発した数学的なイノベーションであるNil Message Compute（NMC）に基づいています。このイノベーションにより、従来のブロックチェーン技術に頼らずに安全で効率的なデータ処理が可能となります。

結論

Nillionの革新的なアプローチによる安全なデータ処理は、Multi-Party Computation（MPC）、Fully Homomorphic Encryption（FHE）、Zero-Knowledge Proof（ZKP）などの高度な暗号化技術を活用しており、プライバシーとセキュリティの新しい基準を設定しています。従来のブロックチェーン技術の制限に対処することで、Nillionは、個別に対応したAI、分散型取引、ID管理、ヘルスケア分析など、様々な業界に適用可能なスケーラブルで効率的かつ安全なソリューションを提供しています。