Análise do protocolo PoB

A equipe Iagon recentemente completou um desafio importante, lançando o protocolo de prova de queima (PoB) adequado para o ecossistema Cardano. Este artigo detalhará esta solução, principalmente incluindo os seguintes aspectos:

1. Visão geral do mecanismo de prova de queima e suas aplicações
2. O plano PoB da Iagon implementado em contratos inteligentes na rede Cardano
3. Processo de implementação e teste de contratos inteligentes
4. Executar o protocolo PoB enviando tokens para o endereço "buraco negro".

1. Protocolo de Queima e suas Aplicações

A queima de tokens é essencialmente o envio de tokens para um endereço "buraco negro" que não pode ser acessado. Este endereço não possui chave privada, tornando impossível recuperar os tokens destruídos. O público pode verificar que a destruição realmente ocorreu, mas apenas conhece um valor de compromisso. Este mecanismo pode prevenir que intermediários censuram os fundos destruídos.

Os mecanismos de queima têm várias utilizações, podendo aumentar o valor dos tokens remanescentes e servir como prova de compromisso do protocolo de blockchain. A queima em grande escala pode gerar pressão deflacionária, uma vez que reduz a quantidade total de tokens em circulação. Embora a queima seja uma operação comum, ainda precisa da aceitação dos mineradores.

A segurança da prova de queima baseia-se em funções de hash criptográficas. Essas funções são fáceis de calcular diretamente, mas extremamente difíceis de calcular inversamente. Essencialmente, uma pequena mudança na entrada resulta em uma enorme variação aleatória na saída. Isso significa que reverter a saída para descobrir a entrada leva um tempo extremamente longo. Em termos simples, inverter o bit menos significativo de uma função de hash criptográfica pode criar um endereço de buraco negro, e os fundos enviados para esse endereço serão difíceis ou impossíveis de recuperar.

A segurança das transações criptográficas baseia-se totalmente na criptografia de chave pública e nas funções hash: "Cada vez que fundos são enviados, um novo output de transação não gasto (UTxO) é criado." O UTxO registra o montante e o hash da chave pública do destinatário. O destinatário deve assinar a nova transação com a mesma chave pública ao usar os fundos.

Usar a saída do hash invertido do bit menos significativo em vez de usar diretamente o hash de valor zero é para realizar duas operações: primeiro queimar fundos, depois provar que foram queimados. Isso requer criar primeiro o hash do valor de compromisso e, em seguida, mostrar o endereço do buraco negro criado.

2. Contratos inteligentes PoB na rede Cardano

Os contratos inteligentes do Cardano permitem a execução de transações com base em regras, visando estabelecer transações transparentes e verificáveis. Recentemente, as finanças descentralizadas e as organizações impulsionaram a ampla aplicação dos contratos inteligentes.

A Cardano adota uma estrutura diferente da Ethereum, permitindo que os usuários simulem transações em suas carteiras para aumentar a segurança. Os contratos inteligentes da Cardano incluem três partes:

• Script do resgatador: controla o gasto do eUTxO
• Script de carteira: representa a recuperação de fundos pelo usuário e a criação de um novo eUTxO
• eUTxO: detém fundos e pontos de dados, usados para determinar as condições de uso dos fundos

Isto significa que os contratos inteligentes Cardano não têm estado centralizado, cada eUTxO tem estado independente. As operações possíveis incluem:

• Queima: enviar fundos para o endereço do buraco negro
• Verificação de queima: confirmar que a queima ocorreu
• Bloquear: enviar fundos para um endereço com chave
• Resgate: recuperar os fundos bloqueados

Os pontos finais são executados na carteira do usuário, e as transações geradas são enviadas para a blockchain. O script do resgatador verifica que os fundos só podem ser acessados pelo endereço que possui o hash.

Durante a operação de bloqueio, o valor hash pode ser o seu próprio endereço. Na queima, o valor hash aponta para o endereço do buraco negro. Isso é alcançado atribuindo um valor de compromisso secreto ao hash e invertendo-o. Devido ao uso de funções de hash criptográficas, é quase impossível encontrar uma entrada correspondente.

Os intermediários não conseguem saber se a transação é queimada ou bloqueada. Isso impede a revisão seletiva das transações queimadas. O valor queimado pode ser verificado através de pontos de verificação e valores de compromisso públicos.

3. Teste de implantação de contratos inteligentes

Para implantar contratos inteligentes na rede de testes, é necessário executar os seguintes passos:

1. Instalar a cadeia de ferramentas Haskell
2. Construir scripts Plutus
3. Iniciar o contêiner do nó e da carteira Cardano
4. Restaurar a carteira e obter o ID da carteira
5. Executar tokens de queima
6. Verificação de queima

Estes passos podem ocultar se a transação é uma queima ou um bloqueio. No entanto, após a publicação do script, pode haver quem tente compilar um script que recuse redentores específicos. Isso requer muito trabalho, mas pode resultar em uma parte da queima sendo revisada. Para evitar essa situação, a Iagon propôs uma solução mais segura.

4. Do contrato inteligente ao script da carteira

Aproveitando a característica de que a maioria das operações ocorre na carteira do usuário, é possível criar uma solução que utiliza apenas a carteira, sem a necessidade de contratos inteligentes. Este método não pode impedir seletivamente as transações de queima. Para impedir todas as queimaduras, o revisor deve bloquear todas as transações de script. Ao usar apenas a carteira, a única forma de revisão é bloquear todas as transações Cardano, que é a resistência final.

Para alcançar isso, é necessário substituir o hash da chave pública pelo hash do valor do compromisso e inverter o bit menos significativo. Também é necessário lidar com a verificação de erros de endereço do Cardano. A maneira mais simples é usar scripts e a biblioteca da API do Cardano para gerar endereços.

Pode usar o código fornecido para gerar um endereço de queima, submeter transações à blockchain e verificar a queima.

Conclusão

Este artigo apresenta a implementação do protocolo PoB em contratos inteligentes e transações de carteira. Devido à falta de infraestrutura necessária nos contratos inteligentes Alonzo, recomenda-se o uso de scripts de carteira. No futuro, após a implementação da biblioteca PAB, a solução de contratos inteligentes complexos combinada com scripts de carteira será mais viável e poderá resistir melhor a potenciais revisões. Para mais informações, consulte as informações relevantes no Github.