Постквантавае шыфраванне і дэцэнтралізаваныя прыкладання

Мы вырашылі расказаць новым інвестарам і нагадаць тым, хто быў раней, што такое Cellframe Network, як яна працуе, чым карысная і ці застанецца яна ў бяспецы ў эпоху квантавых кампутараў.

Cellframe Network - гэта сэрвіс-арыентаваная блокчейн-платформа. API праекта дазваляе распрацоўваць дэцэнтралізаваныя прыкладання: аўкцыёны, сховішчы даных, маркетплейсы, гульні і інш. Распрацоўшчыкі засяродзіліся на квантавай бяспецы: сістэма шыфравання Cellframe Network вытрымлівае атакі з боку алгарытмаў квантавых узломаў і застанецца актуальнай і ў постквантавую эпоху.

Кампанія маштабуе праект, выкарыстоўваючы двухузроўневую тэхналогію шардынгу, калі замест аднаго ланцужка блокаў або падзей існуе мноства ланцужкоў, арганізаваных па розных правілах. Код блокчейна напісаны на C. Асаблівасць гэтай мовы - высокая хуткасць рэагавання прыкладання і нізкая нагрузка на працэсар і аператыўную памяць. Усё гэта робіць платформу больш даступнай, таму што вузел можа працаваць на слабым абсталяванні.

Асноўнымі асаблівасцямі Cellframe з'яўляюцца постквантавае шыфраванне і двухузроўневае шардынг. Multi-Algorithm Signature дапамагае лепш абараніць дадзеныя ад квантавых метадаў узлому.

На верхнім узроўні шарда ўзнікаюць парачэйны - незалежныя блокчейн-сеткі, якія маюць кансенсус, але сумяшчальныя з астатняй экасістэмай і маюць унутры шарды ўзроўню 2.

 CN - гэта гатовае рашэнне для бізнесу: блокчейн працуе з скрынкі і не патрабуе спецыяльных ведаў ад супрацоўнікаў. Яго пашырэнні могуць быць напісаны на Python, самай папулярнай і самай простай мове ў свеце.

Бяспека

Сетка Cellframe выкарыстоўвае некалькі алгарытмаў шыфравання адначасова. Найбольш перспектыўнымі з'яўляюцца NewHope, NTRU, Frodo і SIDH. Яшчэ адзін цікавы алгарытм - Picnic - квантавая подпіс з нулявым веданнем.

Некалькі алгарытмаў дапамагаюць супрацьстаяць розным метадам квантавага ўзлому. Па змаўчанні сетка выкарыстоўвае лічбавы подпіс Crystal-Dilithium, але ў карыстальніка ёсць магчымасць прымяніць подпіс з некалькімі алгарытмамі для большай бяспекі.

маштабаванасць

Блокчейн Cellframe падзелены на фрагменты. Шардынг дапамагае размеркаваць нагрузку на серверы шляхам паралелізацыі працэсаў. Такі падыход паляпшае прадукцыйнасць сістэмы і прапускную здольнасць блокчейна. Гэта таксама вырашае праблему гарызантальнай маштабаванасці: замест аднаго блокчейна ў нас ёсць некалькі ланцужкоў аскепкаў.

Кожны рахунак прывязаны да пэўнага аскепка. Карыстальнік можа далучыцца да бліжэйшага сегмента або запытаць стварэнне новага. Памер сегмента абмежаваны, таму перапоўненыя фрагменты могуць адмовіць карыстальнікам у рэгістрацыі. Усе запыты на аскепкі выконваюцца праз паведамленні ў блокчейне ўзроўню 0. Распрацоўшчыкі пайшлі на гэты крок, каб збалансаваць нагрузку на шарды (і серверы).

Карпаратыўнае рашэнне

Архітэктура праекта сэрвіс-арыентаваная. На яго аснове можна лёгка ствараць пратаколы другога ўзроўню са спецыялізаванымі сэрвісамі, а прыватныя шарды з убудаванай сістэмай аплаты дазваляюць засяродзіцца на развіцці сэрвісу.

Экасістэма Cellframe Network складаецца з сетак (парачэйнаў), асноўнай з якіх з'яўляецца асноўная сетка або магістральная сетка. Пазваночнік уладкованы як тыповы парачейн і складаецца з нулявога ланцуга, які з'яўляецца агульным для ўсіх аскепкаў блокчейнам, і плазмы (DAG, падзелена на аскепкі). Акрамя таго, існуюць дадатковыя падланцужкі — агульная для ўсіх ланцужок падтрымкі, ланцужок пацукоў, ланцужок лінейнага блокчейна, падзелены на фрагменты, і некалькі іншых, характэрных для пэўных сэрвісаў Node, зарэгістраваных на магістралі.

Амаль усе вузлы сеткі маюць аднолькавыя прывілеі, таму сетку можна назваць аднарангавай сеткай. Сістэма ўключае некалькі тыпаў вузлоў: лёгкія, поўныя, архіўныя, галоўныя, каранёвыя. Асобна вылучаецца сэрвісны вузел, які павінен быць галоўным вузлом на магістралі, але ў іншых парачэйнах сітуацыя можа быць іншай. Важным тыпам сэрвіснага вузла з'яўляецца так званы моставы вузел.

Пры падключэнні да сеткі вузел просіць корань унесці вузлы і іх IP-адрасы ў белы спіс, адпраўляе пінг бліжэйшых і падключаецца да 2-5. Затым першы вузел дае вам новы ідэнтыфікатар, які генеруецца на аснове ключа для яго, і блокчейн сінхранізуецца з вузламі.

Пасля гэтага вы можаце абвясціць свой адрас і дапоўніць белыя спісы адкрытым ключом вузла, прайс-лістамі паслуг, заказаў і гэтак далей. Пасля праверкі вузел зможа падзяліцца сваім сэрвісам і стаць галоўным або сэрвісным вузлом. Асноўнымі ўмовамі з'яўляюцца наяўнасць гэтай паслугі (Proof-of-Service), а таксама наяўнасць стэка токенаў CELL, уласных або дэлегаваных на працэнт прыбытку ад паслуг.

З развіццём квантавых кампутараў вялікая частка алгарытмаў шыфравання сыдзе ў мінулае, а затым і криптовалюты, якія іх выкарыстоўвалі. Біткоін чакае сумны лёс: яго лічбавыя подпісы заснаваныя на шыфраванні ECDSA, уразлівым для алгарытму Шора. Распрацоўшчыкі Cellframe Network засяродзіліся на квантава-бяспечным шыфраванні дадзеных. Cellframe выкарыстоўвае подпісы Crystal Dilithium і Picnic.

Dilithium з'яўляецца адной з трох схем подпісаў, якія лічацца «фіналістамі» працэдуры стандартызацыі NIST; ён пабудаваны на задачах тэорыі рашотак — MLWE і MSIS. Лічыцца, што або NIST, або FALCON хутка будуць стандартызаваныя. Dilithium мае самую маленькую пару адкрытых ключоў і подпісаў сярод кандыдатаў у NIST. Пікнік з'яўляецца «альтэрнатыўным» кандыдатам у NIST. Яго шыфр не так добра зразумелы, як AES, аднак ключы Picnic нашмат больш кампактныя, чым апошнія. Абедзве гэтыя подпісы ўстойлівыя да алгарытмаў Шора і Гровера. Гэта азначае, што платформа застанецца актуальнай і ў постквантавай эру.

У сакавіку 2022 года кампанія абвясціла аб выпуску асноўнай сеткі для замены існуючай тэставай сеткі SubZero.