Μετα-κβαντική κρυπτογράφηση και αποκεντρωμένες εφαρμογές

Αποφασίσαμε να πούμε στους νέους επενδυτές και να υπενθυμίσουμε σε όσους ήρθαν πριν τι είναι το Cellframe Network, πώς λειτουργεί, πώς είναι χρήσιμο και αν θα παραμείνει ασφαλές στην εποχή των κβαντικών υπολογιστών.

Το Cellframe Network είναι μια πλατφόρμα blockchain προσανατολισμένη στις υπηρεσίες. Το API του έργου σάς επιτρέπει να αναπτύξετε αποκεντρωμένες εφαρμογές: δημοπρασίες, αποθήκες δεδομένων, αγορές, παιχνίδια και άλλα. Οι προγραμματιστές εστίασαν στην κβαντική ασφάλεια: το σύστημα κρυπτογράφησης Cellframe Network αντέχει σε επιθέσεις από αλγόριθμους κβαντικής πειρατείας και θα παραμείνει σχετικό στη μετα-κβαντική εποχή.

Η εταιρεία κλιμακώνει το έργο χρησιμοποιώντας τεχνολογία διαμοιρασμού δύο επιπέδων όταν αντί για μία αλυσίδα μπλοκ ή εκδηλώσεων, υπάρχουν πολλές αλυσίδες οργανωμένες σύμφωνα με διαφορετικούς κανόνες. Ο κώδικας blockchain είναι γραμμένος σε C. Η ιδιαιτερότητα αυτής της γλώσσας είναι η υψηλή ταχύτητα απόκρισης της εφαρμογής και το χαμηλό φορτίο στη CPU και στη μνήμη RAM. Όλα αυτά κάνουν την πλατφόρμα πιο προσιτή επειδή ο κόμβος μπορεί να εκτελεστεί σε αδύναμο υλικό.

Τα κύρια χαρακτηριστικά του Cellframe είναι η μετα-κβαντική κρυπτογράφηση και η κοινή χρήση δύο επιπέδων. Το Multi-Algorithm Signature βοηθά στην καλύτερη προστασία των δεδομένων από τεχνικές κβαντικής πειρατείας.

Στο ανώτατο επίπεδο του θραύσματος, προκύπτουν παρααλυσίδες — ανεξάρτητα δίκτυα blockchain, με τη συναίνεσή τους, αλλά συμβατά με το υπόλοιπο οικοσύστημα και έχουν τα θραύσματά τους επιπέδου 2 μέσα.

 Η CN είναι μια έτοιμη λύση για τις επιχειρήσεις: το blockchain λειτουργεί ασυνήθιστα και δεν απαιτεί ειδικές γνώσεις από τους υπαλλήλους. Οι επεκτάσεις του μπορούν να γραφτούν σε Python, την πιο δημοφιλή και απλούστερη γλώσσα στον κόσμο.

Ασφάλεια

Το δίκτυο Cellframe χρησιμοποιεί πολλούς αλγόριθμους κρυπτογράφησης ταυτόχρονα. Τα πιο πολλά υποσχόμενα είναι τα NewHope, NTRU, Frodo και SIDH. Ένας άλλος ενδιαφέρον αλγόριθμος είναι το Picnic — a Zero-Knowledge Post Quantum Signature.

Αρκετοί αλγόριθμοι βοηθούν στην αντιμετώπιση διαφορετικών τεχνικών κβαντικής πειρατείας. Από προεπιλογή, το δίκτυο χρησιμοποιεί την ψηφιακή υπογραφή Crystal-Dilithium, αλλά ο χρήστης έχει την επιλογή να εφαρμόσει μια υπογραφή πολλαπλών αλγορίθμων για μεγαλύτερη ασφάλεια.

Απεριόριστες δυνατότητες

Η αλυσίδα μπλοκ Cellframe χωρίζεται σε θραύσματα. Το Sharding βοηθά στην κατανομή του φορτίου στους διακομιστές παραλληλίζοντας τις διαδικασίες. Αυτή η προσέγγιση βελτιώνει την απόδοση του συστήματος και την απόδοση του blockchain. Επιλύει επίσης το πρόβλημα της οριζόντιας επεκτασιμότητας: αντί για ένα μόνο blockchain, έχουμε πολλαπλές αλυσίδες θραυσμάτων.

Κάθε λογαριασμός συνδέεται με ένα συγκεκριμένο θραύσμα. Ο χρήστης μπορεί να εγγραφεί στο πλησιέστερο τμήμα ή να ζητήσει τη δημιουργία ενός νέου. Το μέγεθος του τμήματος είναι περιορισμένο, επομένως τα υπερχειλισμένα θραύσματα μπορούν να αρνηθούν την εγγραφή των χρηστών. Όλα τα αιτήματα θραυσμάτων γίνονται μέσω μηνυμάτων εντός της αλυσίδας μπλοκ επιπέδου 0. Οι προγραμματιστές έκαναν αυτό το βήμα για να εξισορροπήσουν το φορτίο στα θραύσματα (και στους διακομιστές).

Επιχειρηματική λύση

Η αρχιτεκτονική του έργου είναι προσανατολισμένη στις υπηρεσίες. Στη βάση του, μπορείτε εύκολα να δημιουργήσετε πρωτόκολλα δεύτερου επιπέδου με εξειδικευμένες υπηρεσίες και τα ιδιωτικά θραύσματα με ένα ενσωματωμένο σύστημα πληρωμών καθιστούν δυνατή την εστίαση στην ανάπτυξη της υπηρεσίας.

Το οικοσύστημα Cellframe Network αποτελείται από δίκτυα (parachains), το κύριο από τα οποία είναι το Core Network ή Backbone. Η ραχοκοκαλιά είναι διατεταγμένη σαν μια τυπική παρααλυσίδα και αποτελείται από μια μηδενική αλυσίδα, η οποία είναι μια αλυσίδα μπλοκ κοινή για όλα τα θραύσματα, και ένα πλάσμα (DAG, χωρισμένο σε θραύσματα). Επιπλέον, υπάρχουν επίσης πρόσθετες υποαλυσίδες — αλυσίδα υποστήριξης κοινή για όλους, αλυσίδα αρουραίων, γραμμική αλυσίδα ροής αλυσίδας μπλοκ χωρισμένη σε θραύσματα και αρκετές άλλες ειδικές για συγκεκριμένες υπηρεσίες Κόμβου που είναι καταχωρημένες στη ραχοκοκαλιά.

Σχεδόν όλοι οι κόμβοι στο δίκτυο έχουν τα ίδια δικαιώματα, επομένως το δίκτυο μπορεί να ονομαστεί δίκτυο peer-to-peer. Το σύστημα περιλαμβάνει διάφορους τύπους κόμβων: light, full, archive, master, root. Ο κόμβος υπηρεσίας διακρίνεται χωριστά, ο οποίος πρέπει να είναι ο κύριος κόμβος στη ραχοκοκαλιά, αλλά σε άλλες παρααλυσίδες, η κατάσταση μπορεί να είναι διαφορετική. Ένας σημαντικός τύπος κόμβου υπηρεσίας είναι ο λεγόμενος κόμβος γέφυρας.

Κατά τη σύνδεση στο δίκτυο, ο κόμβος ζητά από τη ρίζα τη λίστα επιτρεπόμενων των κόμβων και τις διευθύνσεις IP τους, κάνει ping στους πλησιέστερους και συνδέεται στο 2-5. Στη συνέχεια, ο πρώτος κόμβος σας δίνει ένα νέο αναγνωριστικό, το οποίο δημιουργείται με βάση το κλειδί για αυτόν και το blockchain συγχρονίζεται με τους κόμβους.

Μετά από αυτό, μπορείτε να ανακοινώσετε τη διεύθυνσή σας και να συμπληρώσετε τις λευκές λίστες με το δημόσιο κλειδί του κόμβου, τιμοκαταλόγους για υπηρεσίες, παραγγελίες κ.λπ. Μετά την επαλήθευση, ο κόμβος θα μπορεί να μοιραστεί την υπηρεσία του και να γίνει κύριος ή κόμβος υπηρεσίας. Οι κύριες προϋποθέσεις είναι η διαθεσιμότητα αυτής της υπηρεσίας (Proof-of-Service) καθώς και η παρουσία μιας στοίβας CELL tokens, ιδιόκτητα ή εκχωρημένα για ένα ποσοστό κέρδους από υπηρεσίες

Με την ανάπτυξη των κβαντικών υπολογιστών, ένα μεγάλο μέρος των αλγορίθμων κρυπτογράφησης θα γίνει παρελθόν και θα ακολουθήσουν τα κρυπτονομίσματα που τους χρησιμοποιούσαν. Το bitcoin περιμένει μια θλιβερή μοίρα: οι ψηφιακές υπογραφές του βασίζονται στην κρυπτογράφηση ECDSA, η οποία είναι ευάλωτη στον αλγόριθμο του Shor. Οι προγραμματιστές του Cellframe Network έχουν επικεντρωθεί στην κβαντική ασφαλή κρυπτογράφηση δεδομένων. Το Cellframe χρησιμοποιεί υπογραφές Crystal Dilithium και Picnic.

Το Dilithium είναι ένα από τα τρία συστήματα υπογραφής που θεωρούνται «τελικοί» της διαδικασίας τυποποίησης NIST. βασίζεται στα προβλήματα της θεωρίας του πλέγματος — MLWE και MSIS. Πιστεύεται ότι είτε το NIST είτε το FALCON θα τυποποιηθούν σύντομα. Το Dilithium διαθέτει το μικρότερο ζεύγος δημόσιου κλειδιού-υπογραφής μεταξύ των υποψηφίων NIST. Το Picnic είναι ένας «εναλλακτικός» υποψήφιος NIST. Ο κρυπτογράφηση του δεν είναι τόσο κατανοητός όσο το AES, ωστόσο, τα πλήκτρα Picnic είναι πολύ πιο συμπαγή από το τελευταίο. Και οι δύο αυτές υπογραφές είναι ανθεκτικές στους αλγόριθμους του Shor και του Grover. Σημαίνει ότι η πλατφόρμα θα παραμείνει σχετική στη μετα-κβαντική εποχή.

Τον Μάρτιο του 2022, η εταιρεία ανακοίνωσε την κυκλοφορία του mainnet για να αντικαταστήσει το υπάρχον δίκτυο δοκιμών SubZero.