Messari研报：全面解读Nillion

2025年1月16日 00:02

作者：Whynona&JakeKoch-Gallup，Messari研究分析师；翻译：金色财经xiaozou

1、摘要

Nillion已与Virtuals、NEAR、Aptos、Arbitrum、Ritual、io.net和Meta等公司达成合作。

包括nilAI、nilVM、nilDB和nilChain在内的一套应用工具为开发人员提供了跨AI、医疗保健和DeFi等领域创建隐私保护应用程序所需资源。

该网络利用隐私增强技术（PET）编排——包括多方计算（MPC）、同态加密和零知识证明技术——促进其去中心化基础设施中的安全数据计算和存储。

Nillion的验证者计划已覆盖约50万名验证者，他们积极为网络做出贡献，共同处理了约1.95亿个Secret，保护了约1,050GB的数据安全。

2、简介

一直以来，处理高价值数据（例如密码、个性化人工智能、医疗保健信息和生物识别技术）既不安全又效率低下。虽然加密技术保护了存储数据的安全，但它需要对计算进行解密，然后重新加密，从而带来了漏洞和延迟风险。虽然Blockchain技术分散了交易和数据管理，但它并没有从本质上解决加密数据安全计算的挑战。这个约束限制了可以在Web3中安全构建的应用程序的类型。

Nillion通过启用无需解密的数据传输、存储和计算来解决这些限制，从而保证敏感信息在整个生命周期中保持隐私和安全。这种方法被称为盲计算（BlindCompute），它分散了信任，并将去中心化网络用例扩展到以前未触碰过的“空白”领域，如私有AI代理、私有LLM推理和其他有安全数据要求的行业。通过使用先进的隐私增强技术（PET），如多方计算（MPC）、全同态加密（FHE）和可信执行环境（TEE），Nillion允许数据在计算过程中保持加密状态。

3、背景

Nillion网络成立于2021年，提供了一种创新方式来处理跨分布式系统的私有数据，而不会影响安全性或效率。在nilVM、nilDB、nilAI和nilChain等应用框架的支持下，Nillion为开发人员提供了跨AI、DeFi和数据存储等领域构建隐私保护应用程序的工具。

项目团队包括前HederaSPV合伙人、高盛银行家AlexPage（首席执行官）；Hedera联合创始人、Reserve创始首席营销官AndrewMasanto（首席战略官）；Indiegogo创始人SlavaRubin（首席品牌官）；拥有30多项数据优化专利的MigueldeVega博士（首席科学家）；Uber创始工程师ConradWhelan（创始首席技术官）；耐克前创新主管MarkMcDermott（首席运营官）；Hedera早期高级副合伙人、前UBS和Rothschild银行家AndrewYeoh（首席营销官），等等。

该团队自成立以来已经从包括HackVC、HashkeyCapital、DistributedGlobal和Maelstrom在内的投资方那里集了5000万美元的私募融资。

4、技术

NillionNetwork是一个去中心化基础设施，旨在支持高价值数据的具隐私保护的安全操作。它由两个核心层构成：一个是管理治理和支付的协调层，另一个是处理计算和存储的Petnet。Nillion的多方计算（MPC）协议是网络功能的核心，可以在不暴露个人输入信息的情况下进行私有数据计算。Nillion的生态系统由一套应用工具（即nilAI、nilVM、nilDB和nilChain）提供支持，使开发人员能够构建以隐私保护为中心的应用程序。

（1）NillionNetwork

工作原理

以下是Nillion网络各组成部分的详细运行情况：

-用户/开发人员与使用JavaScript或Python客户端构建的前端应用程序交互，以提交数据进行存储或发起盲计算请求。

-使用JavaScript客户机的应用程序与Petnet交互，以实现安全计算和加密数据管理。而基于Python客户端的应用程序与协调层进行交互，用于支付、转发和多链通信。协调层使用适当的Blockchain原生gasTokens或NILTokens处理支付。

-协调层处理请求后，将计算任务转发给支持PET的Petnet。

-Petnet根据任务要求，通过使用像线性秘密共享方案、乱码电路和/或同态加密这样的PET技术来处理数据。这些计算是跨节点集群执行的。Petnet中的每个节点只管理加密数据的一个片段（share）。

-节点对掩码数据执行指定的计算（例如，加法、乘法或安全比较）并生成部分输出数据。

-Petnet将这些部分输出聚合起来，以安全、私密的方式生成最终的计算结果。

-最终结果路径如下：如果使用JavaScript客户端，Petnet将结果直接发送到应用程序，供用户/开发人员访问。如果使用Python客户端，协调层将从Petnet检索结果并将其发送给应用程序或相关Blockchain以供进一步使用。

-对于Blockchain集成用例，协调层将结果交付给原智能合约或去中心化应用程序，支持多链功能，无需用户下载新钱包。

（2）用于复杂操作的MPC协议

多方计算（MPC）是密码学的一个子领域，支持个体以协作方式从他们的组合数据中计算结果，而不泄露他们的输入数据。Nillion开发了一种名为Curl的MPC协议，它基于线性秘密共享方案（LSSS），但扩展了性能，可以有效地处理复杂的操作，如除法、平方根、三角函数和对数。这使得Curl具有高度可扩展性，是现实世界问题的理想选择，例如保护隐私安全的AI代理，其输出不随输入线性扩展。Curl遵循一个两阶段工作流程结构：

阶段1（创建share的预处理）：在使用MPC技术处理实际数据之前，此阶段生成随机share并将其分配给参与者（计算实体）。值得注意的是，预处理阶段的操作独立于输入值，在计算发生之前仅依赖于输入的数量来创建适当数量的share。它可以被看作是一个抽象层——提前创建占位符，这些占位符稍后将与用户在阶段2提供的实际输入数据结合起来。

阶段2（复杂操作的高效计算）：该计算阶段包括通过三个步骤对私有输入进行实际计算：输入、评估和输出。输入：各方将其输入share分配给参与者，以确保信息论安全（ITS）。各参与者每输入值获得一share，从而在整个过程中保持机密性。评估：各方使用Nillion的Curl协议有效地计算输入share的复杂操作。输出：显示和汇总局部计算结果以产生最终结果。

（3）应用工具

基于NillionNetwork开发的应用工具（nilVM、nilDB、nilAI、nada集成包）为开发人员提供模块化框架和实用性，以快速构建保护隐私的高价值数据应用程序。

nilAI

nilAI是Nillion专注于人工智能的隐私技术套件（即AIVM、nada-AI和nilTEE）。以下是它们的工作原理：

-AI虚拟机（AIVM）：一个安全的AI推理平台，基于Nillion的MPC技术和Meta的CrypTen框架开发。它使用与Meta人工智能研究团队共同开发的离散小波变换（DWT）来加速推理。AIVM通过保持单个节点不受用户提示和模型输出的影响，确保私有深度学习模型推理和部署，从而保持数据的机密性。

-nada-AI：专为AI应用程序设计的nilVM库，提供类似PyTorch的接口，用于运行小型模型（例如，神经网络、卷积神经网络、线性回归等）。开发人员还可以使用其提供的谷歌Colab笔记本快速启动他们的项目。

-nilTEE：一种使用可信执行环境（TEE）在高性能推理期间运行大语言模型（llm）的解决方案。Nillion建议将TEE的使用限制为推断时间，而不是长期数据存储。通过拆分推理设置来增强nilTEE和AIVM的研究正在进行中，以进一步提高安全性和性能。

nilVM、Nada及其代码库

nilVM是一个允许开发人员使用PET创建程序的虚拟机。程序是用Nada（Nillion的基于Python的开源DSL）编写的，并使用NillionSDK进行开发。Nada还包括nada-ai（类似于PyTorch和scikit-learn）、nada-numpy、nada-data和nada-test等代码库，以简化程序开发。开发人员可以使用Python、Typescript或CLI客户端将nilVM集成到他们的应用程序中，并利用存储API在NillionNetwork上进行安全的数据存储和检索。示例包括联邦学习计划、社区开发项目和交互式演示用例。

nilDB

（1）关键领域

突出Nillion各种好处的关键领域包括：

人工智能：在不披露敏感信息的情况下处理数据和推理，弥合了安全的本地AI处理与集中式非私有AI系统的可扩展性之间的差距。个性化代理：人工智能代理可以存储、计算和处理私人数据。私有模型推理：人工智能模型可以安全地处理私有数据，最大限度地降低向第三方的信息披露风险，并启用私有LLM。私有知识库和搜索：数据可以以加密形式存储，同时仍然为人工智能代理和其他人工智能用例启用搜索功能。

数据所有权：Nillion的加密基础设施通过允许用户控制数据以及向买家出售他们的数据来支持安全的数据市场。

Blockchain：Nillion允许Blockchain应用程序向Nillion网络发送盲存储和计算请求，补充了Blockchain的公共数据功能。它还通过允许应用程序解密Blockchain上的相关数据来支持链上结算。

医疗保健：Nillion支持跨机构和用户对医疗保健数据进行隐私保护分析。

DePIN：DePIN项目与Nillion集成，可以安全地存储和处理敏感操作数据。

（2）重点项目

突出Nillion各种好处的关键项目包括：

VirtualsProtocol：一个人工智能代理共有平台，开发了一个多模态人工智能代理库，并通过使用Nillion允许对其人工智能模型进行私人训练和推理，以构建个性化的人工智能代理。

Aptos/NEAR/Arbitrum/Sei：集成了盲数据存储和计算的L1和L2，以增强智能合约中的数据处理。

Ritual：该人工智能平台建立了一个去中心化人工智能推理网络，在其后端集成了Nillion用于私人推理。

Zap：这是一个数据平台，将用户数据聚合到Nillion的去中心化数据池中，通过盲计算和零知识传输层安全（zkTLS）提供安全见解。

ReclaimProtocol：这是一个zkTLS基础设施平台，允许用户通过链下平台以无需信任的方式证明身份和声誉，并使用Nillion作为生成证明的存储和处理平台。

Healthblocks：一个健身应用程序，它使用Nillion来维护用户对数据的所有权和控制权，同时允许第三方在不披露个人细节的情况下进行分析洞察。

MonadicDNA：一个基因组学平台，使用Nillion在其整个生命周期中保持数据加密，为集中式提供商（例如23andMe）提供了另一种选择。

（3）NucleusBuilders计划

NucleusBuilders计划于2024年1月启动，支持开发人员使用Nillion的技术创建去中心化的隐私保护应用程序。参与者可以使用NillionSDK、开发工具（例如nilVM、nilDB和nilAI），以及加速整体开发的资金和技术资源。自计划成立以来，Nucleus吸引了来自10多个垂直领域的近50名参与者，生态系统项目总计筹资1亿多美元。

（4）网络指标

2024年8月27日宣布的“Nillion验证者计划”允许参与者通过以下方式来支持网络的完整性和功能：上传“Secret（秘密）”，即各类别的敏感数据碎片，或者设置验证者来挑战秘密并保护网络安全，确保网络数据share维持可靠性和完整性。

验证者计划的参与于2024年12月11日结束，已有约50万验证者积极参与网络，共同处理了约1.95亿个秘密并保障了约1,050GB数据的安全。

7、路线图

2024年5月31日发布的“Nillion路线图”包含了四个关键阶段：

阶段1—创世冲刺（该阶段已完成）：该阶段在测试网启动期间建立了底层协调层，测试了核心功能（如Keplr钱包创建、Tokens转移、质押和治理），为开发人员提供了用于早期应用程序开发的具有遥测功能的NillionSDK，以及进行了负载测试以评估交易吞吐量和网络可扩展性。

阶段2—催化剂聚合（该阶段正在进行中）：该阶段将Petnet与协调层集成，招揽外部节点以实现完全的去中心化，引入盲应用程序进行安全数据处理，支持跨链功能，将Nillion扩展为多链生态系统。

阶段3—强化：此阶段将完成主网启动和Tokens生成事件（TGE），运行外部节点，通过盲计算实现现实世界的交互，以及在实时条件下验证网络先前构建的应用程序。

阶段4-多集群未来：这一阶段将通过增加公共节点集群来关注水平扩展，提高计算能力，为特定市场应用优化网络，并在保障安全和隐私的同时实现可扩展性。

8、结语

Nillion是一个去中心化基础设施，旨在处理各种应用程序（从AI代理到私有DeFi）中的高价值、隐私敏感数据。结合先进的PET技术（例如，MPC、FHE、TEE），Nillion扩展了去中心化网络的可用性和去中心化应用程序的可能性。Nillion的架构——协调层和Petnet——通过集群方法支持可扩展性，同时确保了数据机密性和去中心化信任。

Nillion生态系统将继续扩张，标志性里程碑有：NucleusBuilders计划，该计划支持多个垂直领域的约50个项目；约有50万验证者参与其中，共同处理了约1.95亿个秘密并保护了约1050GB数据的安全。与Virtuals、NEAR、Meta和Aptos的合作，以及正在进行的主网发布和多集群可扩展性的路线图进展，突显了Nillion在推进以隐私保护为中心的数据管理和安全计算方面的努力。

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