Постквантово криптиране и децентрализирани приложения

Решихме да кажем на новите инвеститори и да напомним на онези, които са били преди това, какво представлява Cellframe Network, как работи, колко е полезна и дали ще остане сигурна в ерата на квантовите компютри.

Cellframe Network е ориентирана към услуги блокчейн платформа. API на проекта ви позволява да разработвате децентрализирани приложения: търгове, складове за данни, пазари, игри и други. Разработчиците се фокусираха върху квантовата сигурност: системата за криптиране на Cellframe Network издържа на атаки от алгоритми за квантово хакване и ще остане актуална в пост-квантовата ера.

Компанията мащабира проекта, използвайки технологията за разделяне на две нива, когато вместо една верига от блокове или събития има много вериги, организирани според различни правила. Кодът на блокчейн е написан на C. Особеността на този език е висока скорост на реакция на приложението и ниско натоварване на процесора и RAM. Всичко това прави платформата по-достъпна, защото възелът може да работи на слаб хардуер.

Основните характеристики на Cellframe са постквантово криптиране и разделяне на две нива. Многоалгоритъмният подпис помага за по-добра защита на данните от техники за квантово хакване.

На най-горното ниво на шарда възникват парачейн – независими блокчейн мрежи, с техния консенсус, но съвместими с останалата част от екосистемата и имат своите сегменти от ниво 2 вътре.

 CN е готово решение за бизнеса: блокчейнът работи нестандартно и не изисква специални познания от служителите. Неговите разширения могат да бъдат написани на Python, най-популярният и най-прост език в света.

Безопасност

Мрежата Cellframe използва няколко алгоритма за криптиране наведнъж. Най-обещаващите са NewHope, NTRU, Frodo и SIDH. Друг интересен алгоритъм е Picnic — постквантов подпис с нулево знание.

Няколко алгоритма помагат да се противопоставят на различни техники за квантово хакване. По подразбиране мрежата използва цифровия подпис Crystal-Dilithium, но потребителят има опцията да приложи подпис с множество алгоритъм за по-голяма сигурност.

скалируемост

Блокчейнът Cellframe е разделен на парчета. Разделянето помага за разпределянето на натоварването върху сървърите чрез паралелизиране на процеси. Този подход подобрява производителността на системата и пропускателната способност на блокчейн. Той също така решава проблема с хоризонталната мащабируемост: вместо единична блокчейн, ние имаме множество вериги за сегменти.

Всеки акаунт е свързан с конкретен шард. Потребителят може да се присъедини към най-близкия сегмент или да поиска създаването на нов. Размерът на сегмента е ограничен, така че преливащите фрагменти могат да откажат регистрацията на потребителите. Всички заявки за фрагменти се правят чрез съобщения в блокчейн от ниво 0. Разработчиците предприеха тази стъпка, за да балансират натоварването на части (и сървъри).

Корпоративно решение

Архитектурата на проекта е ориентирана към услуги. На негова основа можете лесно да създавате протоколи от второ ниво със специализирани услуги, а частните фрагменти с вградена система за плащане дават възможност да се съсредоточите върху развитието на услугата.

Екосистемата на Cellframe Network се състои от мрежи (паравериги), основната от които е основната мрежа или гръбнакът. Гръбнакът е подреден като типичен парачейн и се състои от нулева верига, която е блокчейн, обща за всички фрагменти, и плазма (DAG, разделена на парчета). В допълнение, има и допълнителни подвериги — поддържаща верига, обща за всички, верига за плъхове, линейна блокчейн верига, разделена на фрагменти, и няколко други, специфични за конкретни услуги на Node, регистрирани в гръбнака.

Почти всички възли в мрежата имат еднакви привилегии, така че мрежата може да се нарече peer-to-peer мрежа. Системата включва няколко вида възли: лек, пълен, архив, главен, корен. Отделно се разграничава служебният възел, който трябва да бъде главният възел на гръбнака, но в други паравериги ситуацията може да е различна. Важен тип служебен възел е така нареченият мостов възел.

Когато се свързва с мрежата, възелът иска от root да постави в белия списък възлите и техните IP адреси, пингува най-близките и се свързва с 2-5. Тогава първият възел ви дава нов идентификатор, който се генерира въз основа на ключа за него и блокчейнът се синхронизира с възлите.

След това можете да обявите своя адрес и да допълните белите списъци с публичния ключ на възела, ценоразписи за услуги, поръчки и т.н. След проверка възелът ще може да споделя своята услуга и да стане главен или сервизен възел. Основните условия са наличието на тази услуга (Proof-of-Service), както и наличието на стек от токени CELL, собствени или делегирани за процент печалба от услуги

С развитието на квантовите компютри голяма част от алгоритмите за криптиране ще станат нещо от миналото, следвани от криптовалутите, които ги използват. Тъжна съдба очаква биткойн: неговите цифрови подписи се основават на ECDSA криптиране, което е уязвимо към алгоритъма на Шор. Разработчиците на Cellframe Network са се фокусирали върху квантово сигурно криптиране на данни. Cellframe използва Crystal Dilithium и Picnic подписи.

Dilithium е една от трите схеми за подпис, които се считат за „финалистки“ на процедурата по стандартизация на NIST; той е изграден върху проблемите на теорията на решетките — MLWE и MSIS. Смята се, че или NIST, или FALCON скоро ще бъдат стандартизирани. Dilithium разполага с най-малката двойка публичен ключ-подпис сред кандидатите за NIST. Picnic е „алтернативен“ кандидат за NIST. Шифърът му не е толкова добре разбран като AES, но ключовете за Picnic са много по-компактни от последния. И двата сигнатура са устойчиви на алгоритмите на Шор и Гроувър. Това означава, че платформата ще остане актуална в постквантовата ера.

През март 2022 г. компанията обяви пускането на основната мрежа, която да замени съществуващата тестова мрежа SubZero.