Födereeritud külgahelad on Bitcoini algne täiendatav külgahela rakendus

See on Bitcoini ruumi iseõppinud koolitaja ja tehnoloogiale orienteeritud Bitcoini taskuhäälingusaate hosti Shinobi arvamustoimetus.

Liitunud külgahelad on praegu ainus kasutusele võetud Bitcoini külgahela tüüp (kõige värskem paber siin). Idee kasutada liit- ja konsensussüsteemi oli tegelikult lisa originaal külgahelate valge paber. Mingit tüüpi kaevureid hõlmava kahesuunalise kinnituse jaoks ei olnud konkreetset kujundust, seega kirjeldati liitnuppu kui võimalust külgahela nüüdseks kasutuselevõtuks ja kahesuunaliseks kontrollitud siduriks üleviimiseks, kasutades lihtsaid maksete kinnitamise (SPV) tõendeid, mis on sarnased mida pehmed ketid teha, kui midagi oli konkreetselt kavandatud, mis oli ohutu ja kasutuselevõetav. Samuti juhiti tähelepanu sellele, et stiimulite osas võib väga väikeste süsteemide puhul olla ohtlik kasutada kaevuritel põhinevat pulka, kuna need võivad varastada väga väikeselt inimeste rühmalt, ilma et laiemas Bitcoini süsteemis oleks palju konsensust sellega seoses midagi ette võtta. . Föderatsioonid võivad olla kasulikud väiksemate süsteemide jaoks, kus kasutajate rühm ei ole piisavalt suur, et kaevureid münte varastada.

Üldidee on tõhusalt luua plokiahel, kus valitud usaldusväärsete osapoolte rühm hoiab süsteemiga seotud bitcoine, kasutades multisig-i, ja toodab külgahelas olevaid plokke, allkirjastades need krüptograafiliste võtmetega, mitte kasutada töötõendit. Kogu turvamudel põhineb sellel, et rühmas või föderatsioonis on piisavalt palju erinevaid osalejaid, kes on geograafiliselt väga hajutatud ja avalikult teada.

Föderatsioonid kasutavad liikmete künnist nii bitcoini hoidmiseks peaahelas kui ka blokkallkirjastamiseks, st 5-7-st multisig. Seda tehakse selle asemel, et nõuda kõigilt seitsmelt liikmelt allkirja, et tasakaalustada sellise süsteemi kaks peamist riski: vargus versus kaotus. Föderatsioon koos võib varastada kõik födereeritud külgahelasse lukustatud rahalised vahendid, kui nad otsustavad selle nimel koostööd teha; see on põhjus, miks kogu turvamudel põhineb paljudel erinevatel osalejatel paljudes erinevates juriidilistes jurisdiktsioonides. Tahate, et oleks ülimalt raske ja ebatõenäoline, et paljud erinevad valitsused teevad koostööd, et sundida föderatsiooni midagi pahatahtlikku tegema, nii et soovite, et asjadele alla kirjutama oleks vaja palju inimesi. Teisest küljest, kui nõuate, et kõik seitse liiget allkirjastaksid kõik, piisab sellest, kui üks liige kaotab juurdepääsu oma võtmetele, et kaotada kõik külgahelas olevad vahendid jäädavalt. Seetõttu nõutakse enamiku liikmete allkirjastamist, kuid mitte kõigilt. See jätab võtme kaotamiseks teatud veamarginaali, kuid nõuab siiski suure hulga liikmete sundimist või vandenõu, mille tulemuseks on rahaliste vahendite vargus.

See muudab süsteemi turvamudeli turvalävede osas kahesuunaliseks. Nagu varem öeldud, peavad rahaliste vahendite aktiivseks varastamiseks viis selles hüpoteetilises olukorras osalejast seitsmest kokku leppima või olema sunnitud kokkumängule, et varastada kõrvalahela raha. Kuid ainult kolm seitsmest osalejast peavad oma võtmed kaotama, hävitama või olema sunnitud keelama, et külgahela raha jääks külmutatuks ja neid ei saaks liigutada – võimalik, et jäädavalt. Künnised on nende kahe riski tasakaal.

Mõlemad peavad samaaegselt olema piisavalt kõrged, et mõlemad halvimad juhtumid oleksid ebatõenäolised.

Lisaks nendele põhiomadustele on ühendatud külgahela rakendamisel suur vabadus, nii külgahela enda kujundamisel kui ka ploki allkirjastamise ja sidumiskaitse võtmete võtmehalduse osas.

Vedelik

Liquid oli esimene Bitcoinis kasutusele võetud liitahel, mis oli mõeldud eratehinguteks börside vahel kauplemiseks ja muude varade (nt stabiilsed mündid või aktsiamärgid) emiteerimiseks. Selle koodibaas põhineb peaaegu täielikult Bitcoinil endal. Liquidi võrgu üks põhifunktsioone oli selle juurutamine Konfidentsiaalsed tehingud, funktsioon, mis kasutab krüptovahemiku tõendeid, et varjata tehingutes saadetavaid summasid, kuid annab siiski garantii teatud eeldustel, et ei kulutata raha, mida pole olemas. Rakendatud ka vedelik Konfidentsiaalsed varad, konfidentsiaalsete tehingute laiendus. Konfidentsiaalsed varad peidavad lisaks summale kulutatud märgi.

Need kaks funktsiooni kombineerituna pakuvad tugeva lahenduse ühele suurele puudujäägile, mis on võimalik ühendatud külgahelaga: tsensuur. Lävi enamus (meie hüpoteetilises föderatsioonis 5/7) võivad kõik nõustuda konkreetsete tehingute või UTXO-de tsenseerimisega, kui neil kõigil on selleks põhjust, näiteks kahtlustatav või kinnitatud ebaseaduslik tegevus. Sellisel juhul oleks neil selleks isegi ratsionaalne stiimul, et mitte anda valitsustele põhjust kogu süsteemi taga ajada. Konfidentsiaalsed tehingud/varad võivad tagada piisavalt kõrge privaatsuse taseme, et isegi kui föderatsioonil on põhjust teatud tüüpi tehinguid tsenseerida, oleks neil väga raske neid selleks välja valida.

Liquid'i sidumistehing on suhteliselt lihtne kaheetapiline protsess. Kasutaja, kes soovib liituda, võtab föderatsiooni multisig-aadressi ja seejärel kohandab iga sellega seotud avalikku võtit kasutades tasu lepingu järgi nende juhitava Liquid aadressiga, et luua uusi avalikke võtmeid. Föderatsiooni liikmed saavad tuletada sobivad privaatvõtmed, kui nad saavad kasutatava vedela aadressi teada. Kuni selle teabe avaldamiseni ei tea keegi, isegi mitte föderatsioon, et sellele kohandatud aadressile tehtud tehing on Liquid Peg-in. Seejärel edastab kasutaja tehingu peaahelas ja ootab 100 kinnitust. Kui kinnitused on kogunenud, saab kasutaja esitada Liquid võrgus tehingu, et oma mündid endale saata. See tehing kasutab spetsiaalset sisendit, mis sisaldab vedelat aadressi, millega nad föderatsiooni võtmeid kohandasid, allkirja, mis tõendab, et nad seda kontrollivad, ja Merkle'i tõendit, mis näitab, et põhiahela sidumise tehingul on vähemalt 100 kinnitust.

Väljalülitamise protsess on palju lihtsam. Kasutaja koostab tehingu, mis põletab Liquid'is bitcoini, kasutades funktsiooni OP_RETURN, sisaldab aadressi, kuhu peaahelas saata, ja spetsiaalset nullteadmiste tõendit ühelt föderatsiooniliikmelt (milline neist on peidetud). Kui föderatsiooni liikmed näevad sellist tehingut kehtiva liikmetõendiga, allkirjastavad nad põhiahelas taganemisavalduse. Tõestust rakendatakse selleks, et vältida petturlikke või kehtetuid väljamakseid ja see võimaldab tõendi esitaval föderatsiooniliikmel jõustada valgesse nimekirja lisamist või sidumispiiranguid. Igaüks võib vabalt siduda bitcoine Liquid võrgustikuga, kuid sidumiseks on vajalik suhe föderatsiooniliikmega.

Võtmete haldamise ja käsitsemise turvalisuse osas töötas Blockstream välja riistvara turbemoodulid (HSM-id) võtmete käsitsemiseks ja allkirjastamistoimingute tegemiseks. Need seadmed kaitsevad ploki allkirjastamiseks ja ühendamiseks/väljastamiseks kasutatavaid võtmeid, kaitstes neid rikkumiste või võtmete eemaldamise eest. Selleks et pakkuda mõningaid taastamisvahendeid juhul, kui seadmed kaotavad võtmed, kuid kaitsta ka pahatahtlikul eesmärgil võtme ekstraheerimise eest, hoitakse iga liikmevõtme varukoopiaid krüpteerituna viisil, mis nõuab nii selle liikme kui ka Blockstreami koostööd. dekrüpteerige võti uude HSM-i laadimiseks. Kumbki osapool ei saa varukoopiat iseseisvalt dekrüpteerida. Viimane kaitseliin võtme kaotamise vastu on hädaabivõtmed. Igal aadressil, kuhu liit münte pühib, on kaks kuluteed: föderatsiooni nõutav lävi ja umbes kuuajalise ajaluku järel (kuigi aja pikkust saab muuta) hädaabivõtmete nõutav lävi. Need on teine ​​​​võtmete komplekt, mida föderatsioon, mõni teine ​​osapool või nende kombinatsioon võib säilitada, et tagada müntide taastamine, kui liiga palju föderatsioonivõtmeid on kadunud. Föderatsioon liigutab regulaarselt enne ajaluku aegumist oma valduses olevaid peaahela münte, nii et seni, kuni föderatsioon ei ole ebaõnnestunud, ei saa seda hädaabi kunagi kulutada. Praegu haldab Blockstream geograafiliselt jaotatud taastevõtmeid.

Lõpuks on olemas funktsioon nimega "Dünaamilised föderatsioonid". See võimaldab suurel osal föderatsioonist liikmesust värskendada, liikmeid lisada või eemaldada. Seda tehakse allkirjastamistarkvara tarkvarauuenduse kaudu pärast seda, kui on otsustatud, milliseid uusi liikmeid lisada või olemasolevaid eemaldada, ja seejärel kuuajalise signaalimisperioodi kaudu. Kui ühe kuu jooksul neli viiendikku plokkidest andis märku föderatsioonist, "hargneb" võrk uue liidu ploki allkirjastajatena ära tundma. Seejärel hakkab võrk kasutama uue ühendusega uusi sidusaadresse, kuid tuvastab veel ühe kuu jooksul vanu, tagamaks, et ühenduse muutmise ajal ei tunnistata ühtegi sidumist kehtetuks. Samuti ei tohi eemaldada nii palju föderatsiooni liikmeid, et vanadelt aadressidelt väljaastumise allkirjastamiseks ei jääks piisavalt allkirja. Kõik need föderatsiooni versiooniuuenduste aspektid on osa konsensusreeglitest ja neid jõustavad/kinnitavad HSM-id.

Juured (RSK)

Rootstock on ühendatud külgahel, millel on palju disainierinevusi võrreldes vedelikuga. Esiteks on see funktsionaalsuse poolest sisuliselt Ethereumi kopeerimis-kleebi kloon. See toetab täielikult Ethereumi kasutatavat skriptikeelt Solidity, nii et kõik Ethereumis juurutatud lepingud on Rootstockile triviaalselt kaasaskantavad. Selle tegemise põhjus on ilmselgelt see, et Ethereumil on suur nõudlus ja see suudab pakkuda funktsioone, milleks Bitcoin pole võimeline. Ilmselgelt on Ethereumi arhitektuuril palju varjukülgi ja riske, kuid te ei saa eitada, et selle järele on nõudlust.

Teine suur erinevus arhitektuuri osas on see, mida föderatsioon teeb – nad haldavad ühiselt multisigi, mis hoiab põhiahelas olevaid rahalisi vahendeid, kuid tavalistes tingimustes föderatsioon plokkide vermimises ei osale. Seda teevad Bitcoini kaevurid ühendatud kaevandamise kaudu, võimaldades neil kaevandada Bitcoini ja Poorstocki samal ajal. Kuigi see ei anna olulist turbeerinevust algahelaga seotud Bitcoini jaoks, pakub see mõningaid muid külgahelas emiteeritud varasid. Föderatsioon võib alati varastada põhiahelas oleva Bitcoini, kui piisavalt kokku lepitakse, kuid kuna kaevurid kaevandavad külgahelat, võib see jätkuda ja võimaldada muude varadega tehinguid jätkata. Kui nendel muudel varadel on piisavalt väärtust, isegi ilma tõelise bitcoinita, peaks Rootstock BTC märgil siiski olema piisavalt turunõudlust, et maksta tasu muude varade kasutamise eest, et motiveerida kaevureid kaevandamist jätkama.

Kaevurite kaasamine pole siiski absoluutne. Kuni enamus Bitcoini kaevureid kaevandab ka algvara, on neil täielik kontroll tehingute korraldamise ja nende plokkideks kaevandamise üle, kuid kui see protsent kaevureid langeb poole (või veidi madalamale) vahemikku, kehtivad konsensuse reeglid, mis lubavad. föderatsioon allkirjastama kontrollpunktid, mis takistavad reorgide naasmist enne kontrollpunkti. Kui räsimäär langeb sellest drastilisemalt, on nad isegi võimelised blokeerijatena üle võtma, nagu Liquidi föderatsiooniliikmed. See on väga dünaamiline süsteem, mis suudab toimida nii kaevuriteta kui ka ilma föderatsioonita, et hoida plokiahelat edasi.

Sidumisprotsess on väga lihtne: saatke bitcoin RSK sidumisaadressile ja oodake siis piisavalt kinnitusi. Pärast piisava hulga kinnituste kogumist tuvastab külgahelas asuv Solidity nutikas leping tehingu ja krediteerib selle külgahelas olevale kontole, mida juhib sama võti, millega seotud UTXO oli lukustatud. Sidumist kontrollib ka nutikas leping, mis suhtleb föderatsiooni HSM-idega, kes allkirjastavad peaahela väljavõtmise tehingu, kui leping seda nõuab.

Kui Roostock esimest korda käivitas, oli vaja ainult seda, et enamik föderatsiooni HSM-e allkirjastas tehingu pärast seda, kui külgahela nutikas leping seda käskis. 2020. aastal rakendasid nad uue sidumismehhanismi nimega POWPeg. See täiendus võimaldas HSM-idel kaevurite SPV tõendeid tegelikult kinnitada. HSM-id keelduvad nüüd sidumistehinguid allkirjastamast, välja arvatud juhul, kui suurem osa praegusest RSK kaevurite komplektist tugineb sidumise algatamise tehingule. Turvamudel taandub lõpuks sellele, et HSM-id jäävad turvaliseks, kuid kui enamikku neist ei rikuta ja võtmeid ekstraheeritakse, ei allkirjastata neid ilma piisava töötõendita, mis kinnitab sidumist.

Sulgege

Inimesed on külgahelate kujundamisega tegelenud juba kaheksa aastat ja samal ajal kui meie läinud läbi nelja erinevad kujundused (ja neid on veel mõned: need on just need, mis on tehniliste Bitcoinirite abil veojõu saanud), praegu pole peale liitahelate kasutusele võetud midagi. Födereeritud süsteemid ei pruugi olla usaldusväärsed külgahelad, mida paljud inimesed soovivad, kuid need on siiski väga kasulikud süsteemid – eriti igas kontekstis, kus ainus viis turunõudluse rahuldamiseks on usaldada ühele haldurile millegi vahekohtunik. Föderatsioonid muutuvad kohe vaikeparanduseks, jaotades vastaspoole riski mitmele mängijale.

Noh, see on lühidalt ühendatud külgahelad. Järgmine järgmine osa käsitleb peamiste praeguste ettepanekute kõiki varjukülgi ja negatiivseid külgi, vähemalt mõnda kõrgetasemelist mõtet selle kohta, mida inimesed "täiuslikust" külgahelast tegelikult tahavad ja kuidas seda potentsiaalselt saavutada.

See on Shinobi külalispostitus. Avaldatud arvamused on täielikult nende omad ja ei pruugi kajastada BTC Inc või Bitcoin Magazine'i arvamusi.