Pēckvantu šifrēšana un decentralizētas lietojumprogrammas

Mēs nolēmām pastāstīt jaunajiem investoriem un atgādināt tiem, kas bija iepriekš, kas ir Cellframe tīkls, kā tas darbojas, kā tas ir noderīgs un vai tas paliks drošs kvantu datoru laikmetā.

Cellframe tīkls ir uz pakalpojumiem orientēta blokķēdes platforma. Projekta API ļauj izstrādāt decentralizētas lietojumprogrammas: izsoles, datu noliktavas, tirgus, spēles un citas. Izstrādātāji koncentrējās uz kvantu drošību: Cellframe tīkla šifrēšanas sistēma iztur kvantu uzlaušanas algoritmu uzbrukumus un paliks aktuāla arī pēckvantu laikmetā.

Uzņēmums mērogo projektu, izmantojot divu līmeņu sadalīšanas tehnoloģiju, kad vienas bloku vai notikumu ķēdes vietā ir vairākas ķēdes, kas sakārtotas pēc dažādiem noteikumiem. Blokķēdes kods ir rakstīts C valodā. Šīs valodas īpatnība ir liels lietojumprogrammas reakcijas ātrums un zema CPU un RAM slodze. Tas viss padara platformu pieejamāku, jo mezglu var darbināt ar vāju aparatūru.

Galvenās Cellframe funkcijas ir pēckvantu šifrēšana un divu līmeņu sadalīšana. Vairāku algoritmu paraksts palīdz labāk aizsargāt datus no kvantu uzlaušanas metodēm.

Sharda augšējā līmenī rodas izpletņķēdes — neatkarīgi blokķēžu tīkli, kas ir vienprātīgi, taču saderīgi ar pārējo ekosistēmu un kuru iekšpusē ir 2. līmeņa fragmenti.

 CN ir gatavs risinājums biznesam: blokķēde darbojas ārpus kastes un neprasa no darbiniekiem īpašas zināšanas. Tās paplašinājumus var rakstīt Python, kas ir vispopulārākā un vienkāršākā valoda pasaulē.

Drošība

Cellframe tīkls vienlaikus izmanto vairākus šifrēšanas algoritmus. Daudzsološākās ir NewHope, NTRU, Frodo un SIDH. Vēl viens interesants algoritms ir Pikniks — nulles zināšanu pēc kvanta paraksts.

Vairāki algoritmi palīdz cīnīties pret dažādām kvantu uzlaušanas metodēm. Pēc noklusējuma tīkls izmanto Crystal-Dilithium ciparparakstu, taču lietotājam ir iespēja lietot vairāku algoritmu parakstu, lai nodrošinātu lielāku drošību.

Mērogojamība

Cellframe blokķēde ir sadalīta lauskas. Dalīšana palīdz sadalīt slodzi uz serveriem, paralēli veicot procesus. Šī pieeja uzlabo sistēmas veiktspēju un blokķēdes caurlaidspēju. Tas arī atrisina horizontālās mērogojamības problēmu: vienas blokķēdes vietā mums ir vairākas shard ķēdes.

Katrs konts ir piesaistīts noteiktai skaidai. Lietotājs var pievienoties tuvākajam segmentam vai lūgt izveidot jaunu. Segmenta lielums ir ierobežots, tāpēc pārpildītas skaidas var liegt lietotāju reģistrāciju. Visi shard pieprasījumi tiek veikti, izmantojot ziņojumus 0. līmeņa blokķēdē. Izstrādātāji veica šo soli, lai līdzsvarotu lauskas (un serveru) slodzi.

Uzņēmuma risinājums

Projekta arhitektūra ir orientēta uz pakalpojumiem. Pamatojoties uz to, jūs varat viegli izveidot otrā līmeņa protokolus ar specializētiem pakalpojumiem, un privātās skaidas ar iebūvētu maksājumu sistēmu ļauj koncentrēties uz pakalpojuma attīstību.

Cellframe tīkla ekosistēma sastāv no tīkliem (parachains), no kuriem galvenais ir Core Network jeb mugurkauls. Mugurkauls ir izkārtots kā tipisks parachain un sastāv no nulles ķēdes, kas ir blokķēde, kas ir kopīga visām lauskas, un plazmas (DAG, sadalīta shards). Turklāt ir arī papildu apakšķēdes — visiem kopīga atbalsta ķēde, žurku ķēde, lineārā blokķēdes plūsmas ķēde, kas sadalīta lauskas, un vairākas citas, kas raksturīgas konkrētiem mezgla pakalpojumiem, kas reģistrēti mugurkaulā.

Gandrīz visiem tīkla mezgliem ir vienādas privilēģijas, tāpēc tīklu var saukt par peer-to-peer tīklu. Sistēma ietver vairāku veidu mezglus: viegls, pilns, arhīvs, galvenais, saknes. Atsevišķi tiek izdalīts servisa mezgls, kuram jābūt galvenajam mezglam uz mugurkaula, bet citos parachainos situācija var būt atšķirīga. Svarīgs pakalpojuma mezgla veids ir tā sauktais tilta mezgls.

Pieslēdzoties tīklam, mezgls pieprasa saknei iekļaut mezglus un to IP adreses baltajā sarakstā, nosūta tuvāko ping un savienojas ar 2-5. Pēc tam pirmais mezgls piešķir jums jaunu ID, kas tiek ģenerēts, pamatojoties uz tā atslēgu, un blokķēde tiek sinhronizēta ar mezgliem.

Pēc tam varat paziņot savu adresi un papildināt baltos sarakstus ar mezgla publisko atslēgu, pakalpojumu cenrāžiem, pasūtījumiem utt. Pēc verifikācijas mezgls varēs koplietot savu pakalpojumu un kļūt par galveno vai pakalpojuma mezglu. Galvenie nosacījumi ir šī pakalpojuma pieejamība (Pakalpojuma apliecinājums), kā arī CELL marķieru kaudzes klātbūtne, kas pieder vai ir deleģēta procentuālai peļņas no pakalpojumiem.

Attīstoties kvantu datoriem, liela daļa šifrēšanas algoritmu kļūs par pagātni, kam sekos kriptovalūtas, kas tos izmantoja. Bēdīgs liktenis gaida bitkoinu: tā ciparparaksti ir balstīti uz ECDSA šifrēšanu, kas ir neaizsargāta pret Šora algoritmu. Cellframe tīkla izstrādātāji ir koncentrējušies uz kvantu drošu datu šifrēšanu. Cellframe izmanto Crystal Dilithium un Picnic parakstus.

Dilijs ir viena no trim parakstu shēmām, kas tiek uzskatītas par NIST standartizācijas procedūras “finālistiem”; tas ir balstīts uz režģa teorijas problēmām — MLWE un MSIS. Tiek uzskatīts, ka drīzumā tiks standartizēti vai nu NIST, vai FALCON. Dilitijam ir mazākais publiskās atslēgas paraksta pāris starp NIST kandidātiem. Pikniks ir “alternatīvs” NIST kandidāts. Tā šifrs nav tik labi saprotams kā AES, tomēr piknika taustiņi ir daudz kompaktāki nekā pēdējie. Abi šie paraksti ir izturīgi pret Šora un Grovera algoritmiem. Tas nozīmē, ka platforma paliks aktuāla arī pēckvantu laikmetā.

2022. gada martā uzņēmums paziņoja par galvenā tīkla izlaišanu, lai aizstātu esošo SubZero testa tīklu.