Birleşik Yan Zincirler, Bitcoin'in Orijinal Yükseltilebilir Yan Zincir Uygulamasıdır

Bu, Bitcoin alanında kendi kendini yetiştirmiş bir eğitimci ve teknoloji odaklı Bitcoin podcast sunucusu olan Shinobi'nin bir fikir editörüdür.

Birleşik yan zincirler şu anda Bitcoin yan zincirinin konuşlandırılan tek türüdür (en son makale) okuyun). Birleşik bir sabitleme ve fikir birliği sistemi kullanma fikri aslında belgenin bir ekiydi. orijinal yan zincirler teknik incelemesi. Madencileri içeren herhangi bir iki yönlü sabitleme için somut bir tasarım yoktu, bu nedenle birleştirilmiş bir sabitleme, şimdi bir yan zinciri dağıtmanın ve basit ödeme doğrulama (SPV) kanıtlarını kullanarak iki yönlü doğrulanmış bir sabitlemeye yükseltmenin bir yolu olarak tanımlandı. Ne yumuşak zincirler Güvenli ve konuşlandırılabilir bir şey somut olarak tasarlandığında bunu yapabilirsiniz. Teşvikler açısından, çok küçük sistemler için madenci tabanlı bir sabitleyici kullanmanın tehlikeli olabileceğine, çünkü bunların daha geniş Bitcoin sisteminden bu konuda herhangi bir şey yapma konusunda fazla fikir birliğine varmadan çok küçük bir grup insandan çalabileceğine dikkat çekildi. . Federasyonlar, kullanıcı grubunun madencilerin coin çalmasını engelleyecek kadar büyük olmadığı daha küçük sistemler için yararlı olabilir.

Genel fikir, seçilmiş bir grup güvenilir tarafın bitcoin'i çoklu imza kullanarak sisteme sabitlediği ve blokları iş kanıtı kullanmak yerine kriptografik anahtarlarla imzalayarak yan zincirde ürettiği bir blok zincirine etkili bir şekilde sahip olmaktır. Güvenlik modelinin tamamı, grup veya federasyonda, coğrafi olarak oldukça dağılmış ve kamuoyu tarafından bilinen oldukça geniş bir grup farklı katılımcının bulunmasına dayanmaktadır.

Federasyonlar, hem ana zincirde Bitcoin'in saklanması hem de blok imzalama için bir üye eşiği, yani 5'ten 7'ye kadar çoklu imza kullanır. Bu, böyle bir sistemin iki büyük riskini (hırsızlık ve kayıp) dengelemek için yedi üyenin tamamının imza atmasını zorunlu kılmak yerine yapılır. Federasyon, bunu yapmak için birlikte işbirliği yapmayı seçerse, bir federe yan zincirde kilitli olan tüm fonları birlikte çalabilir; tüm güvenlik modelinin birçok farklı hukuki yargı alanındaki birçok farklı aktöre dayanmasının nedeni budur. Bir federasyonu kötü niyetli bir şey yapmaya zorlamak için birçok farklı hükümetin işbirliği yapmasının son derece zor ve ihtimal dışı olmasını istiyorsunuz, bu nedenle çok sayıda insanın bir şeyleri imzalamasına ihtiyaç duyulmasını istiyorsunuz. Öte yandan, eğer yedi üyenin tamamının her şeyi imzalamasını istiyorsanız, tek yapmanız gereken tek bir üyenin anahtarlarına erişimini kaybetmesi ve bunun sonucunda yan zincirdeki tüm fonların kalıcı olarak kaybedilmesidir. Bu nedenle üyelerin tamamının olmasa da çoğunluğunun imza atması gerekiyor. Bu, anahtar kaybı için bir miktar hata payı bırakırken aynı zamanda çok sayıda üyenin zorlanmasını veya fon hırsızlığıyla sonuçlanacak şekilde komplo kurmasını gerektirir.

Bu, sistemin güvenlik modelini güvenlik eşikleri açısından iki yönlü hale getirir. Daha önce belirtildiği gibi, fonların aktif olarak çalınması için, bu varsayımsal durumdaki yedi katılımcıdan beşinin yan zincir fonlarını çalmak amacıyla gizli anlaşma yapması veya gizli anlaşmaya zorlanması gerekir. Bununla birlikte, yan zincir fonlarının dondurulması ve muhtemelen kalıcı olarak hareket ettirilemez hale gelmesi için yedi katılımcıdan yalnızca üçünün anahtarlarını kaybetmesi, yok etmesi veya devre dışı bırakmaya zorlanması gerekiyor. Eşikler bu iki risk arasında dengeleyici bir eylemdir.

Her iki en kötü durumun meydana gelme ihtimalini ortadan kaldırmak için her ikisinin de aynı anda yeterince yüksek olması gerekir.

Bu temel özelliklerin yanı sıra, hem yan zincirin kendisini nasıl tasarlayacağınız, hem de blok imzalama ve sabit saklama anahtarları için anahtar yönetimini nasıl ele alacağınız açısından, birleştirilmiş bir yan zinciri nasıl uygulayabileceğiniz konusunda büyük ölçüde özgürlük vardır.

Sıvı

Liquid, Bitcoin üzerinde konuşlandırılan ilk birleşik yan zincirdi ve takaslar ile stabilcoinler veya hisse senedi tokenleri gibi diğer varlıkların ihraç edilmesi arasındaki özel işlemler için tasarlandı. Kod tabanı neredeyse tamamen Bitcoin'in kendisi üzerine inşa edilmiştir. Liquid ağının temel özelliklerinden biri, Gizli İşlemler, işlemlerde gönderilen tutarları gizlemek için kriptografik aralık kanıtlarını kullanan, ancak yine de belirli varsayımlar altında var olmayan hiçbir paranın harcanmadığına dair bir garanti sağlayan bir özellik. Sıvı da uygulandı Gizli VarlıklarGizli İşlemler'in bir uzantısıdır. Gizli Varlıklar, miktara ek olarak hangi tokenin harcandığını da gizler.

Bu iki özelliğin birleşimi, birleşik bir yan zincirin mümkün olan en büyük eksikliklerinden birine güçlü bir çözüm sağlar: sansür. Eşik çoğunluğu (yukarıdaki varsayımsal 5'ten 7'sine federasyonumuzda), şüpheli veya onaylanmış yasa dışı faaliyet gibi nedenleri varsa, belirli işlemleri veya UTXO'ları sansürlemeyi kabul edebilir. Böyle bir durumda, hükümetlere tüm sistemin peşine düşmeleri için bir neden vermemek adına, bunu yapmak için rasyonel bir teşvikleri bile olacaktır. Gizli İşlemler/Varlıklar yeterince yüksek düzeyde gizlilik sağlayabilir; bir federasyonun belirli işlem türlerini sansürlemek için bir nedeni olsa bile, bunları seçmekte çok zorlanırlar.

Liquid'de sabitlenmiş bir işlem, nispeten basit, iki adımlı bir işlemdir. Sabitleme yapmak isteyen bir kullanıcı, federasyonun çoklu imza adresini alır ve ardından bu adreste yer alan her bir ortak anahtarı kullanarak "ayarlar" yapar. sözleşmeye göre ödeme yeni genel anahtarlar oluşturmak için kontrol ettikleri Liquid adresiyle. Federasyon üyeleri, kullanılan Liquid adresini öğrendikten sonra eşleşen özel anahtarları elde edebilirler. Bu bilgi ortaya çıkana kadar hiç kimse, federasyon bile, bu değiştirilmiş adrese yapılan bir işlemin Liquid'e sabitlendiğini bilmiyor. Daha sonra kullanıcı işlemi ana zincirde yayınlar ve 100 onay bekler. Onaylar oluşturulduktan sonra kullanıcı, koinlerini kendilerine göndermek için Liquid ağında bir işlem gönderebilir. Bu işlem, federasyonun anahtarlarını değiştirdikleri Liquid adresini, bunu kontrol ettiklerini kanıtlayan bir imzayı ve ana zincire sabitleme işleminin en az 100 onaya sahip olduğunu gösteren bir Merkle kanıtını içeren özel bir giriş kullanır.

Çıkarma işlemi çok daha basittir. Bir kullanıcı, OP_RETURN kullanarak Liquid'de bitcoin yakan, ana zincirde gönderilecek bir adres ve federasyon üyelerinden birinden (hangisi gizli) gelen özel bir sıfır bilgi kanıtı içeren bir işlem oluşturur. Federasyon üyeleri geçerli bir üye kanıtı olan böyle bir işlemi gördüklerinde ana zincir üzerinde para çekme işlemine imza atacaklardır. Kanıt, hileli veya geçersiz para çekme işlemlerini önlemek için uygulanır ve kanıtı sağlayan federasyon üyesinin beyaz listeye alınmasını veya çıkışlara ilişkin kısıtlamaları uygulamasına olanak tanır. Herkes Bitcoin'i Liquid ağına serbestçe sabitleyebilir, ancak sabitleyebilmek için bir federasyon üyesiyle ilişki gereklidir.

Anahtar yönetimi ve işlem güvenliği açısından Blockstream, anahtarları yönetmek ve imzalama işlemlerini gerçekleştirmek için Donanım Güvenlik Modüllerini (HSM'ler) geliştirdi. Bu cihazlar, blok imzalama ve giriş/çıkışlar için kullanılan anahtarları güven altına alarak kurcalamaya veya anahtar çıkarmaya karşı güvende tutar. Arızalı cihazların anahtarlarını kaybetmesi durumunda bazı kurtarma araçları sağlamak ve aynı zamanda kötü amaçlı amaçlarla anahtar çıkarılmasına karşı koruma sağlamak için, her üye anahtarının yedekleri, hem o üyenin hem de Blockstream'in işbirliği yapmasını gerektirecek şekilde şifrelenmiş olarak tutulur. yeni bir HSM'ye yüklemek için anahtarın şifresini çözün. Taraflardan hiçbiri yedeğin şifresini kendi başına çözemez. Anahtar kaybına karşı son savunma hattı Acil Durum Para Çekme anahtarlarıdır. Federasyonun sabitlenmiş paraları süpürdüğü her adresin iki harcama yolu vardır: federasyonun gerekli eşiği ve yaklaşık bir aylık zaman aşımından sonra (sürenin uzunluğu değiştirilebilir olsa da) acil durum anahtarlarının gerekli eşiği. Bunlar, çok fazla federasyon anahtarının kaybolması durumunda paraların kurtarılabilmesini sağlamak için federasyon, başka bir taraf veya bunların bir kombinasyonu tarafından muhafaza edilebilecek ikinci bir anahtar setidir. Federasyon, zaman aşımına uğramadan önce kendi gözetimindeki ana zincirdeki paraları düzenli olarak hareket ettirir, dolayısıyla federasyon başarısız olmadığı sürece bu acil durum yolu asla harcanamaz. Şu anda Blockstream coğrafi olarak dağıtılmış kurtarma anahtarlarını muhafaza etmektedir.

Son olarak “Dinamik Federasyonlar” diye bir işlevsellik var. Bu, federasyonun büyük çoğunluğunun üyeliği güncellemesine, üye eklemesine veya çıkarmasına olanak tanır. Bu, hangi yeni üyelerin ekleneceğine veya mevcut üyelerin kaldırılacağına karar verildikten sonra imzalama yazılımında bir yazılım güncellemesi yapılması ve ardından bir ay süren sinyalleme dönemi yoluyla gerçekleştirilir. Bir ay boyunca blokların beşte dördü federasyon değişikliği sinyali verirse, ağ yeni federasyonu blok imzalayanlar olarak tanımak için "çatallanır". Ağ daha sonra yeni federasyonla yeni bağlantı adreslerini kullanmaya başlar, ancak federasyon değişikliği sırasında hiçbir bağlantının geçersiz kılınmadığından emin olmak için eski adresleri ek bir ay daha tanır. Ayrıca eski adreslerden çekilmek için imza atacak yeterli imza kalmayan çok sayıda federasyon üyesinin çıkarılmasına da izin verilmiyor. Federasyon yükseltmelerinin tüm bu yönleri, fikir birliği kurallarının bir parçasıdır ve HSM'ler tarafından uygulanır/doğrulanır.

Anaç (RSK)

Rootstock, Liquid'e göre birçok tasarım farklılığına sahip birleşik bir yan zincirdir. Öncelikle işlevsellik açısından aslında Ethereum'un kopyala-yapıştır klonudur. Ethereum tarafından kullanılan kodlama dili olan Solidity'yi tamamen destekler, böylece Ethereum üzerinde dağıtılan herhangi bir sözleşme Rootstock'a kolaylıkla taşınabilir. Bunu yapmanın mantığı açıkçası Ethereum'un çok fazla talebe sahip olması ve Bitcoin'in sağlayamayacağı işlevleri sunabilmesidir. Açıkçası Ethereum'un mimarisinin pek çok dezavantajı ve riski var ancak buna yönelik talebin olduğunu inkar edemezsiniz.

Mimari açıdan bir diğer büyük fark, federasyonun yaptığı şeydir; ana zincirdeki fonları saklayan bir çoklu imzayı kolektif olarak yönetirler, ancak federasyon normal şartlarda blok basımına katılmaz. Bu, Bitcoin madencileri tarafından birleştirilmiş madencilik yoluyla yapılır ve bu onların aynı anda Bitcoin ve Rootstock madenciliği yapmalarına olanak tanır. Bu, Anaç zincirine sabitlenen Bitcoin için anlamlı bir güvenlik farkı sağlamazken, yan zincirde yayınlanan diğer varlıklar için bir miktar güvenlik farkı sağlar. Federasyon, yeterli miktarda gizli anlaşma yapılması durumunda her zaman ana zincirdeki Bitcoin'i çalabilir, ancak madenciler aslında yan zinciri çıkardığı için devam edebilir ve diğer varlıkların işlem görmeye devam etmesine izin verebilir. Bu diğer varlıklar, gerçek bitcoin tarafından desteklenmese bile yeterli değere sahipse, Rootstock BTC tokeni, madencileri madenciliğe devam etmeye teşvik etmek için diğer varlıkları kullanmak üzere ücret ödemek için yeterli pazar talebine sahip olmalıdır.

Ancak madencilerin katılımı mutlak değildir. Bitcoin madencilerinin çoğunluğu aynı zamanda Ana Stok madenciliği yaptığı sürece, işlemleri organize etme ve bunları bloklar halinde madencilik yapma konusunda tam kontrole sahip olurlar, ancak madencilerin bu yüzdesi yarı aralığına (veya biraz daha altına) düşerse, izin veren fikir birliği kuralları vardır. Federasyon, kontrol noktasından önce yeniden yapılanmayı önleyen kontrol noktalarını imzalayacak. Hash oranı bundan daha fazla düşerse, Liquid'in federasyon üyeleri gibi blok imzalayanlar olarak görevi devralabilirler. Blockchain'in ilerlemesini sağlamak için hem madenciler hem de federasyon olmadan çalışabilen çok dinamik bir sistemdir.

Sabitleme işlemi çok basittir: Bitcoin'i RSK sabitleme adresine gönderin ve ardından yeterli onayın gelmesini bekleyin. Yeterli sayıda onay oluşturulduktan sonra, yan zincirdeki bir Solidity akıllı sözleşmesi, işlemi tanıyacak ve bunu, bağladığınız UTXO'nun kilitlendiği anahtarla kontrol edilen yan zincirdeki bir hesaba aktaracaktır. Pegging-out aynı zamanda federasyonun HSM'leri ile iletişim kuracak ve sözleşme tarafından istendiğinde ana zincirden çekilme işlemini imzalayacak olan akıllı bir sözleşme tarafından da kontrol ediliyor.

Roostock ilk kez piyasaya sürüldüğünde, sabitlemek için gereken tek şey, federasyon HSM'lerinin çoğunluğunun, yan zincirdeki akıllı sözleşme tarafından söylendikten sonra işlemi imzalamasıydı. 2020'de POWPeg adında yeni bir sabitleme mekanizması uyguladılar. Bu yükseltme, HSM'lerin madencilerden gelen SPV kanıtlarını gerçekten doğrulamasına olanak tanıdı. HSM'ler, mevcut RSK madencilerinin çoğunluğu, sabitleştirme başlangıcından itibaren işlemi temel almadıkça, artık sabitleştirme işlemlerini imzalamayı reddediyor. Güvenlik modeli sonuçta HSM'lerin güvende kalmasına indirgeniyor, ancak çoğunluğu kurcalanmadıkça ve anahtarlar çıkarılmadıkça, bağlantı çıkışlarını doğrulayan yeterli Çalışma Kanıtı olmadan imzalamayacaklar.

Kapat

İnsanlar sekiz yıldır yan zincir tasarlamak için çalışıyorlar ve Biz ise gitti dörde kadar farklı tasarımlar (ve birkaç tane daha var: bunlar yalnızca teknik Bitcoin meraklılarının ilgisini çekenler), birleşik zincirler dışında şu anda konuşlandırılan hiçbir şey yok. Birleşik sistemler pek çok insanın istediği güvenilmez yan zincir olmayabilir, ancak yine de oldukça kullanışlı sistemlerdir; özellikle de piyasa talebini karşılamanın tek yolunun, bir konuda hakemlik yapması için tek bir saklayıcıya güvenmek olduğu herhangi bir bağlamda. Federasyonlar, karşı taraf riskini birden fazla oyuncuya yayarak anında varsayılan bir iyileştirme haline gelir.

Özetle, bu birleştirilmiş yan zincirlerdir. Bundan sonra gelecek son parça, mevcut büyük tekliflerin tüm olumsuzluklarına ve olumsuzluklarına, en azından insanların "mükemmel" bir yan zincirden gerçekte ne istediklerine ve bunun potansiyel olarak nasıl başarılabileceğine dair birkaç üst düzey düşünceye değiniyor.

Bu Shinobi'nin konuk yazısıdır. İfade edilen görüşler tamamen kendilerine aittir ve BTC Inc veya Bitcoin Magazine'in görüşlerini yansıtmayabilir.