MPC (multi-party computation) nedir?

MPC (multi-party computation), özel anahtarı tek bir cihazda veya kişide toplamak yerine, imza üretimini birden fazla taraf arasında dağıtan bir kriptografi yaklaşımıdır.

İmza üretim sürecini birden fazla tarafa dağıtarak riski bölen MPC yönteminde hiçbir taraf; diğerlerinin anahtar parçaları olmadan tam anahtar yetkisine erişemez. Başka bir deyişle anahtar parçalarının hiçbiri kendi başına herhangi bir işlemi onaylamaya yetkili tutulmaz.

TÜBİTAK'ın kripto varlık hizmet sağlayıcılarına yönelik yayımladığı Altyapı Kriterleri, bu paylaştırmanın nasıl kurgulanacağına ilişkin somut bir çerçeve çizer ve transfer onayı aşamasında hangi mekanizmaların yeterli sayılacağını belirler.

MPC kriptografide neyi ifade eder?

MPC (multi-party computation), Türkçede çok taraflı hesaplama olarak da anılır ve birden fazla tarafın kendi girdilerini birbirine açıklamadan ortak bir işlemi hesaplamasını sağlayan bir kriptografi dalıdır. Kripto varlık saklama alanında bu ortak işlem bir dijital imza üretimidir. Taraflar özel anahtarın tamamını hiçbir noktada bir araya getirmeden geçerli bir imza oluşturur.

Yöntemin kökeni blokzincirle sınırlı değildir. Çok taraflı hesaplamanın kökleri, kriptografi araştırması Andrew Yaou tarafından 1980'lerde tasarlanan bir probleme dayanır. Bugün MPC'nin de temelini oluşturduğu düşünülen çalışmasına Yao; birden fazla tarafın, servetlerini açıklamadan kimin daha zengin olduğunu ortaklaşa hesaplamasına dayanır. Bu problem MPC'nin başlangıç noktası kabul edilir. Kripto varlık saklamasında aynı ilke, gizli veri yerine özel anahtar üzerinde işler. Anahtar parçalarının sahipleri, MPC seremonileriyle işlemin kendilerine düşen kısmını onaylar ve diğer tarafların anahtar parçalarını görmeden bir işlemin gerçekleşmesini mümkün kılar.

MPC anahtar yönetimini nasıl değiştirdi?

MPC'de özel anahtarın tamamı hiçbir cihazda veya sunucuda tek parça halinde bulunmaz. Bunun yerine anahtar payları (key shard) farklı taraflara dağıtılır. Bir işlem imzalanacağı zaman, belirlenen asgari sayıdaki pay bir araya gelmeden ortak bir kriptografik hesaplamayla imza üretilir.

Bu dağıtım eşik modeliyle çalışır. Toplam pay sayısı ile imzalama için gereken asgari pay sayısı ayrı ayrı belirlenir ve ikincisi eşik değeri olarak adlandırılır. Üç pay içinden ikisinin yeterli sayıldığı bir MPC seremonisi düzeninde, paylardan herhangi ikisi işlemi onaylar. Geriye kalan tek pay, tek başına hiçbir işlemi imzalayamaz.

NIST eşik kriptografisi tanımına göre bu tür şemalarda imza, şifreleme ve anahtar üretimi gibi kriptografik işlemler, özel anahtar yeniden oluşturulmadan dağıtık biçimde yürütülür. Süreç büyük ölçüde zincir dışında ilerler. Blokzincir ağına ulaşan tek çıktı, çoğu tasarımda standart bir imzalı işlemdir.

Saklama kuruluşlarında MPC'nin rolü

Saklama kuruluşları, tek bir çalışanın, cihazın veya sistemin varlıkları tek başına hareket ettirebilmesini önlemek için yetkiyi dağıtır. MPC, bu dağıtımı donanım değişikliği gerektirmeden kriptografik düzeyde sağlar.

Bir cihaz veya sunucu ele geçirildiğinde, o noktadaki pay tek başına bir işlemi onaylamaya yetmez. Yetki eşiği aşılmadığı sürece saldırgan, çalınan payla hiçbir varlığı hareket ettiremez.

Eşik yapısı kurumsal onay politikalarına da uyarlanır. Bir saklama kuruluşu, örneğin düşük tutarlarda üç taraftan ikisinin onayını yeterli sayarken yüksek tutarlı transferler için daha yüksek bir eşik uygulayabilir. Politikanın nasıl kurgulandığı, saklama kuruluşunun risk yönetimi yaklaşımına bağlıdır.

Eşik yapısının kurumsal etkisi saklama modeliyle de kesişir. Hibrit saklama modelinde platform, varlıkların azami %5'ini kendi sıcak cüzdanında işletirken kalan kısım saklama kuruluşunun MPC tabanlı onay sürecinden geçer. Tam saklama modelinde ise sıcak cüzdan dahil tüm işlem onayı, aynı eşik yapısı üzerinden saklama kuruluşunda yürütülür.

TÜBİTAK Altyapı Kriterleri MPC'yi nasıl düzenler?

VII-128.10 sayılı Tebliğ'de yer alan 31. maddenin ikinci fıkrası, kripto varlık hizmet sağlayıcılarını TÜBİTAK'ın hazırladığı Altyapı Kriterleri'ne uymakla yükümlü kılar. Bu kriterler, transfer emri imzalanmadan önce çoklu imza veya eşik kriptografisi gibi mekanizmaların kullanılmasını öngörür.

Tebliğ, 13 Mart 2025 tarihli ve 32840 sayılı Resmi Gazete'de yayımlanmış ve kripto varlık hizmet sağlayıcıları da kapsama dahil edilmiştir. TÜBİTAK'ın kriterleri, bu mekanizmaların kullanılması halinde saklama kuruluşlarının ilgili iş etki analizini yapmasını ve riskleri asgari seviyeye indirecek kontrolleri uygulamasını şart koşar.

Başka bir deyişle düzenleme, hangi kriptografik yöntemin seçildiğinden çok, seçilen yöntemin riskinin ölçülüp kontrol altına alınmış olmasına bakar. Kriterler ayrıca özel anahtar ve anahtar parçalarının yalnızca ilgili saklama kuruluşunda üretilmesini, tutulmasını ve işlenmesini zorunlu kılar.

TÜBİTAK Altyapı Kriterleri, ilklendirme ve yedekleme kapsamında kullanılan güvenli donanımların, bu donanımları çalıştıran yazılım ve sunucuların Türkiye sınırları içinde yer almasını da şart koşar. Bu gereklilik, VII-128.10 sayılı Tebliğ'in 14. maddesinin 16. fıkrasında düzenlenir. MPC uygulamalarında anahtar paylarını üreten donanımlar da bu kapsamın dışında kalmaz.

MPC ile çoklu imza arasındaki fark nedir?

MPC'de anahtar kontrolü kriptografik olarak dağıtılır ve zincire ulaşan çıktı, çoğu tasarımda standart bir imzadır. Çoklu imzada ise birden fazla bağımsız özel anahtar bulunur ve gerekli sayıda imza akıllı sözleşme veya protokol seviyesinde ayrı ayrı doğrulanır.

Bu fark blokzincirde görünürlüğü de değiştirir. Çoklu imza yapısı ağ üzerinde çoğunlukla açıkça görülürken MPC'nin eşik politikası büyük ölçüde zincir dışında uygulanır. TÜBİTAK Altyapı Kriterleri, iki mekanizmayı da transfer onayı için geçerli sayıyor. Başka bir deyişle saklama kuruluşuna güvenlik mimarilerini inşa ederken MPC ya da multisig'den birini seçme konusunda özgür bırakılır.

MPC'nin sınırları ve yaygın yanlış anlamalar

MPC, gizli paylaşım (secret sharing) ile aynı şey değildir. Secret sharing, bir sırrın parçalara ayrılması için kullanılan bir tekniktir ve MPC'de anahtar paylarının oluşturulmasında bu teknikten yararlanılabilir. MPC bu tekniği kapsayan daha geniş bir alandır. Ayırt edici nokta, paylara bölünmüş bir anahtarla, tam anahtar hiçbir noktada yeniden oluşturulmadan ortak bir işlem yapılabilmesidir.

Tekil nokta risklerini ortadan kaldırma açısından oldukça başarılı olsa da MPC, uluslararası standartlarda dijital varlık saklamada tüm güvenlik ihtiyaçlarına tek başına yanıt vermez. Başka bir deyişle kurumsal varlık saklama, varlık güvenliğinden uygulama güvenliğine uzanan çok kapsamlı bir süreç olarak tanımlanır. Örneğin anahtar paylarının tutulduğu cihazların ve ağ bağlantılarının güvenliği, eşik tasarımından bağımsız bir risk alanı olarak kalır. Yetkili bir kullanıcı yanlış bir işlemi onaylarsa, MPC bu onayı otomatik olarak durdurmaz. Eşik ve pay dağılımı doğru kurgulanmadığı sürece mekanizmanın kendisi de bir güvenlik garantisi oluşturmaz. Bu noktada yetki, politika kurulumu, onay akışları gibi operasyonel süreçler de güvenlik için kritik unsurlar hâline gelir.

Paribu Custody bağlamında MPC

Türkiye'nin kendi geliştirdiği teknolojiyle hizmet veren ilk ve tek dijital varlık saklama hizmeti sağlayıcısı olan Paribu Custody'de varlık güvenliğinin temelinde, ColdShield® mimarisi yer alır. MPC, HSM ve Secure Enclave teknolojilerini bir araya getiren ColdShield®, donanım güvenlik modüllerini, izole işlem ortamlarını ve çok taraflı hesaplama tabanlı onay mekanizmalarını tekil ve sağlam bir mimaride bir araya getirir.