Аналіз протоколу PoB

Команда Iagon нещодавно завершила важливий виклик, запустивши протокол підтвердження спалення (PoB), що підходить для екосистеми Cardano. У цій статті буде детально розглянуто це рішення, в основному включаючи такі кілька аспектів:

1. Огляд механізму підтвердження спалювання та його застосування
2. Реалізація PoB-протоколу Iagon на смарт-контрактах мережі Cardano
3. Процес деплойменту та тестування смарт-контрактів
4. Виконати протокол PoB, надіславши токени на адресу "чорної діри"

1. Підтвердження згоряння та його застосування

Спалювання токенів по суті є відправленням токенів на недоступну адресу "чорної діри". Ця адреса не має приватного ключа, тому неможливо повернути знищені токени. Громадськість може перевірити, що знищення дійсно сталося, але знає лише обіцяну вартість. Цей механізм може запобігти цензурі знищених коштів з боку посередників.

Механізм спалювання має багато застосувань, він може як підвищити вартість залишкових токенів, так і слугувати доказом зобов'язання блокчейн-протоколу. Масштабне спалювання може викликати дефляційний тиск, оскільки воно зменшує загальну кількість токенів в обігу. Хоча спалювання є звичним процесом, воно все ще потребує згоди майнерів.

Безпека доказу про горіння базується на криптографічних хеш-функціях. Ці функції легко обчислюються вперед, але надзвичайно важко обчислюються в зворотному напрямку. По суті, навіть незначні зміни на вході призводять до величезних випадкових змін на виході. Це означає, що для зворотного обчислення входу з виходу потрібен дуже тривалий час. Простими словами, перевернувши найменший біт криптографічної хеш-функції, можна створити адресу чорної діри, кошти, надіслані на цю адресу, будуть важко або неможливо відновити.

Безпека криптовалютних транзакцій повністю базується на криптографії з відкритим ключем і хеш-функціях: "Кожного разу, коли ви надсилаєте кошти, створюється новий невитрачений вихід транзакції (UTxO)." UTxO записує суму та хеш відкритого ключа отримувача. Коли отримувач використовує кошти, він повинен підписати нову транзакцію тим же відкритим ключем.

Використання перевернутого хешу для виходу найнижчого біта замість прямого використання нульового хешу необхідне для реалізації двох етапів: спочатку спалення коштів, а потім підтвердження спалення. Це вимагає спочатку створення хешу зобов'язання, а потім показу вже створеної адреси чорної діри.

!

2. Смарт-контракти PoB в мережі Cardano

Смарт-контракти Cardano дозволяють виконувати транзакції відповідно до правил, з метою створення прозорих і перевіряємих транзакцій. Нещодавно децентралізовані фінанси і організації сприяли широкому впровадженню смарт-контрактів.

Cardano використовує структуру, відмінну від Ethereum, що дозволяє користувачам в гаманцях моделювати транзакції для підвищення безпеки. Смарт-контракти Cardano складаються з трьох частин:

• Скрипт викупу: контроль витрат eUTxO
• Сценарій гаманця: представляє користувача, який викуповує кошти та створює новий eUTxO
• eUTxO: утримує кошти та дані, що використовуються для визначення умов використання коштів

Це означає, що смарт-контракти Cardano не мають централізованого стану, кожен eUTxO має незалежний стан. Можливі операції включають:

• Спалювання: відправка коштів на чорну діру
• Підтвердження спалювання: підтвердження, що спалювання відбулося
• Заблокувати: надіслати кошти за адресою з ключем
• Вилучення: повернення заблокованих коштів

Точка працює в гаманці користувача, згенеровані транзакції надсилаються в блокчейн. Скрипт викупника перевіряє, що кошти можуть бути доступні лише з адреси, яка має хеш-значення.

У процесі блокування хеш-значення може бути адресою власника. У процесі спалювання хеш-значення вказує на адресу чорної діри. Це досягається шляхом надання хешу секретного значення обіцянки та його перевертання. Завдяки використанню криптографічних хеш-функцій, практично неможливо знайти відповідний вхід.

Посередники не можуть знати, чи транзакція є знищенням, чи блокуванням. Це запобігає вибірковій перевірці транзакцій на знищення. Значення знищення можна перевірити за допомогою верифікаційних кінцевих точок та відкритих зобов'язань.

!

3. Тестування розгортання смарт-контрактів

Для розгортання смарт-контракту в тестовій мережі потрібно виконати такі кроки:

1. Встановлення Haskell інструментального комплексу
2. Побудова скрипту Plutus
3. Запустіть вузол Cardano та контейнер гаманця
4. Відновлення гаманця та отримання ID гаманця
5. Запустіть токени спалення
6. Підтвердження спалення

Ці кроки можуть приховати, чи є транзакція спаленням, чи блокуванням. Але після публікації скрипту, можливо, хтось спробує скомпілювати відмову від конкретного викупника. Це вимагає значних зусиль, але може призвести до часткового спалення, яке буде піддане перевірці. Щоб запобігти цьому, Iagon запропонував більш безпечне рішення.

!

4. Від смарт-контрактів до гаманцевих скриптів

Використовуючи цю особливість, що більшість операцій відбувається в гаманці користувача, можна створити рішення, яке використовує лише гаманець, без необхідності в смарт-контрактах. Цей метод не дозволяє вибірково блокувати транзакції згоряння. Щоб заблокувати всі згоряння, рецензент повинен заблокувати всі сценарні транзакції. При використанні лише гаманця єдиний метод рецензування - це блокування всіх транзакцій Cardano, що є остаточним опором.

Для цього потрібно замінити хеш публічного ключа на хеш значення зобов'язання та перевернути найменший біт. Також потрібно обробити перевірку помилок адреси Cardano. Найпростіший спосіб - використовувати скрипт та бібліотеку API Cardano для генерації адреси.

Можна використовувати наданий код для генерації адреси згоряння, подання транзакцій до блокчейну та перевірки згоряння.

!

Заключення

Ця стаття описує реалізацію протоколу PoB в смарт-контрактах та гаманцях. Оскільки смарт-контракти Alonzo не мають необхідної інфраструктури, рекомендується використовувати скрипти гаманця. У майбутньому, після реалізації бібліотеки PAB, складні рішення смарт-контрактів у поєднанні зі скриптами гаманця стануть більш життєздатними та зможуть краще протистояти потенційній цензурі. Для отримання додаткової інформації можна переглянути відповідну інформацію на Github.

!