Postkvantové šifrování a decentralizované aplikace

Rozhodli jsme se říci novým investorům a připomenout těm, kteří přišli dříve, co je Cellframe Network, jak funguje, jak je užitečná a zda zůstane bezpečná i v éře kvantových počítačů.

Cellframe Network je blockchainová platforma orientovaná na služby. Projektové API vám umožňuje vyvíjet decentralizované aplikace: aukce, datové sklady, tržiště, hry a další. Vývojáři se zaměřili na kvantovou bezpečnost: šifrovací systém Cellframe Network odolává útokům kvantových hackovacích algoritmů a zůstane relevantní i v postkvantové éře.

Společnost škáluje projekt pomocí technologie dvouúrovňového shardingu, kdy místo jednoho řetězce bloků nebo událostí existuje mnoho řetězců organizovaných podle různých pravidel. Blockchain kód je napsán v C. Zvláštností tohoto jazyka je vysoká rychlost odezvy aplikace a nízké zatížení CPU a RAM. To vše činí platformu přístupnější, protože uzel lze provozovat na slabém hardwaru.

Hlavními rysy Cellframe jsou postkvantové šifrování a dvouúrovňové sharding. Multi-Algorithm Signature pomáhá lépe chránit data před technikami kvantového hackování.

Na nejvyšší úrovni úlomku vznikají parachainy – nezávislé blockchainové sítě se svým konsensem, ale kompatibilní se zbytkem ekosystému a mají uvnitř své úlomky 2. úrovně.

 CN je hotové řešení pro podnikání: blockchain funguje hned po vybalení a nevyžaduje od zaměstnanců speciální znalosti. Jeho rozšíření lze psát v Pythonu, nejoblíbenějším a nejjednodušším jazyce na světě.

Bezpečnost

Síť Cellframe používá několik šifrovacích algoritmů najednou. Nejslibnější jsou NewHope, NTRU, Frodo a SIDH. Dalším zajímavým algoritmem je Picnic — post kvantový podpis s nulovými znalostmi.

Několik algoritmů pomáhá čelit různým technikám kvantového hackování. Ve výchozím nastavení síť používá digitální podpis Crystal-Dilithium, ale uživatel má možnost použít podpis s více algoritmy pro větší bezpečnost.

Škálovatelnost

Blockchain Cellframe je rozdělen na úlomky. Sdílení pomáhá distribuovat zátěž na servery paralelizací procesů. Tento přístup zlepšuje výkon systému a propustnost blockchainu. Řeší také problém horizontální škálovatelnosti: namísto jednoho blockchainu máme několik řetězců střepů.

Každý účet je vázán na konkrétní shard. Uživatel se může připojit k nejbližšímu segmentu nebo požádat o vytvoření nového. Velikost segmentu je omezená, takže přetékající úlomky mohou odmítnout registraci uživatelů. Všechny požadavky na fragmenty jsou prováděny prostřednictvím zpráv v rámci blockchainu úrovně 0. Vývojáři provedli tento krok, aby vyrovnali zátěž na shardy (a servery).

Podnikové řešení

Architektura projektu je orientována na služby. Na jeho základě můžete snadno vytvářet protokoly druhé úrovně se specializovanými službami a soukromé shardy s vestavěným platebním systémem umožňují soustředit se na vývoj služby.

Ekosystém Cellframe Network se skládá ze sítí (parachainů), z nichž hlavní je Core Network nebo Backbone. Páteř je uspořádána jako typický parachain a skládá se z nulového řetězce, což je blockchain společný všem shardům, a plazmy (DAG, rozdělené na shardy). Kromě toho existují také další podřetězce — podpůrný řetězec společný pro všechny, krysí řetězec, lineární blockchainový tokový řetězec rozdělený na úlomky a několik dalších specifických pro konkrétní Node služby registrované na páteři.

Téměř všechny uzly v síti mají stejná oprávnění, takže síť lze nazvat sítí peer-to-peer. Systém obsahuje několik typů uzlů: light, full, archive, master, root. Samostatně se rozlišuje obslužný uzel, který musí být hlavním uzlem na páteři, ale v jiných parachainech může být situace jiná. Důležitým typem obslužného uzlu je tzv. mostní uzel.

Při připojení k síti se uzel zeptá roota na whitelist uzlů a jejich IP adres, pingne na nejbližší a připojí se k 2-5. Poté vám první uzel dá nové id, které se vygeneruje na základě klíče pro něj, a blockchain se synchronizuje s uzly.

Poté můžete oznámit svou adresu a doplnit whitelisty o veřejný klíč uzlu, ceníky služeb, objednávky a tak dále. Po ověření bude uzel moci sdílet svou službu a stát se hlavním nebo servisním uzlem. Hlavními podmínkami jsou dostupnost této služby (Proof-of-Service) a také přítomnost zásobníku CELL tokenů, vlastních nebo delegovaných pro procento zisku ze služeb.

S rozvojem kvantových počítačů se velká část šifrovacích algoritmů stane minulostí a budou následovat kryptoměny, které je používaly. Bitcoin čeká smutný osud: jeho digitální podpisy jsou založeny na šifrování ECDSA, které je zranitelné vůči Shorovu algoritmu. Vývojáři Cellframe Network se zaměřili na kvantové bezpečné šifrování dat. Cellframe využívá podpisy Crystal Dilithium a Picnic.

Dilithium je jedním ze tří podpisových schémat, která jsou považována za „finalisty“ standardizační procedury NIST; je postaven na problémech teorie svazů — MLWE a MSIS. Předpokládá se, že buď NIST nebo FALCON budou brzy standardizovány. Dilithium se vyznačuje nejmenším párem veřejného klíče a podpisu mezi kandidáty NIST. Picnic je „alternativním“ kandidátem NIST. Jeho šifra není tak dobře pochopena jako AES, nicméně piknikové klíče jsou mnohem kompaktnější než ty druhé. Oba tyto podpisy jsou odolné vůči Shorovým a Groverovým algoritmům. Znamená to, že platforma zůstane relevantní i v postkvantové éře.

V březnu 2022 společnost oznámila vydání mainnetu, který nahradí stávající testovací síť SubZero.