Post-kwantumcodering en gedecentraliseerde toepassingen

We besloten om nieuwe investeerders te vertellen en degenen die voorkwamen eraan te herinneren wat het Cellframe-netwerk is, hoe het werkt, hoe het nuttig is en of het veilig zal blijven in het tijdperk van kwantumcomputers.

Cellframe Network is een servicegericht blockchainplatform. Met de project-API kunt u gedecentraliseerde applicaties ontwikkelen: veilingen, datawarehouses, marktplaatsen, games en andere. De ontwikkelaars richtten zich op kwantumbeveiliging: het encryptiesysteem van Cellframe Network is bestand tegen aanvallen van kwantumhacking-algoritmen en blijft relevant in het post-kwantumtijdperk.

Het bedrijf schaalt het project op met behulp van sharding-technologie op twee niveaus wanneer er in plaats van één keten van blokken of evenementen veel ketens zijn die volgens verschillende regels zijn georganiseerd. De blockchain-code is geschreven in C. De eigenaardigheid van deze taal is de hoge reactiesnelheid van de applicatie en de lage belasting van de CPU en RAM. Dit alles maakt het platform toegankelijker omdat de node op zwakke hardware kan draaien.

De belangrijkste kenmerken van Cellframe zijn post-kwantumversleuteling en sharding op twee niveaus. Multi-Algorithm Signature helpt om gegevens beter te beschermen tegen kwantumhackingtechnieken.

Op het hoogste niveau van de scherf ontstaan ​​parachains - onafhankelijke blockchain-netwerken, met hun consensus, maar compatibel met de rest van het ecosysteem en hebben hun niveau 2-scherven erin.

 CN is een kant-en-klare oplossing voor het bedrijfsleven: de blockchain werkt out of the box en vereist geen speciale kennis van medewerkers. De extensies kunnen worden geschreven in Python, de meest populaire en eenvoudigste taal ter wereld.

Veiligheid

Het Cellframe-netwerk gebruikt meerdere versleutelingsalgoritmen tegelijk. De meest veelbelovende zijn NewHope, NTRU, Frodo en SIDH. Een ander interessant algoritme is Picnic - een Zero-Knowledge Post Quantum Signature.

Verschillende algoritmen helpen verschillende kwantumhacktechnieken tegen te gaan. Standaard gebruikt het netwerk de digitale handtekening van Crystal-Dilithium, maar de gebruiker heeft de mogelijkheid om een ​​handtekening met meerdere algoritmen toe te passen voor meer veiligheid.

Schaalbaarheid

De Cellframe-blockchain is opgedeeld in scherven. Sharding helpt de belasting van servers te verdelen door processen te parallelliseren. Deze aanpak verbetert de systeemprestaties en blockchain-doorvoer. Het lost ook het probleem van horizontale schaalbaarheid op: in plaats van een enkele blockchain hebben we meerdere shard-ketens.

Elk account is gekoppeld aan een specifieke shard. De gebruiker kan lid worden van het dichtstbijzijnde segment of de creatie van een nieuw segment aanvragen. De segmentgrootte is beperkt, dus overvolle shards kunnen de registratie van gebruikers weigeren. Alle shard-verzoeken worden gedaan via berichten binnen de blockchain van niveau 0. De ontwikkelaars hebben deze stap genomen om de belasting op shards (en servers) in evenwicht te brengen.

Enterprise-oplossing

De projectarchitectuur is servicegericht. Op basis hiervan kunt u eenvoudig protocollen op het tweede niveau maken met gespecialiseerde services, en private shards met een ingebouwd betalingssysteem maken het mogelijk om u te concentreren op het ontwikkelen van de service.

Het ecosysteem van Cellframe Network bestaat uit netwerken (parachains), waarvan de belangrijkste het Core Network of Backbone is. De ruggengraat is gerangschikt als een typische parachain en bestaat uit een nulketen, een blockchain die alle scherven gemeen hebben, en een plasma (DAG, opgesplitst in scherven). Daarnaast zijn er ook extra subketens - ondersteuningsketen die voor iedereen geldt, ratketen, lineaire blockchain-stroomketen verdeeld in scherven en verschillende andere die specifiek zijn voor specifieke Node-services die op de backbone zijn geregistreerd.

Bijna alle nodes op het netwerk hebben dezelfde privileges, dus het netwerk kan een peer-to-peer netwerk worden genoemd. Het systeem omvat verschillende soorten knooppunten: light, full, archive, master, root. Het serviceknooppunt wordt afzonderlijk onderscheiden, wat het hoofdknooppunt op de backbone moet zijn, maar in andere parachains kan de situatie anders zijn. Een belangrijk type servicenode is de zogenaamde bridgenode.

Bij het verbinden met het netwerk vraagt ​​het knooppunt de root om de knooppunten en hun IP-adressen op de witte lijst te zetten, pingt de dichtstbijzijnde en maakt verbinding met 2-5. Vervolgens geeft het eerste knooppunt je een nieuwe id, die wordt gegenereerd op basis van de sleutel ervoor, en de blockchain wordt gesynchroniseerd met de knooppunten.

Daarna kan je je adres aankondigen en de whitelists aanvullen met de publieke sleutel van de node, prijslijsten voor diensten, bestellingen, enzovoort. Na verificatie kan het knooppunt zijn service delen en een master- of serviceknooppunt worden. De belangrijkste voorwaarden zijn de beschikbaarheid van deze service (Proof-of-Service) en de aanwezigheid van een stapel CELL-tokens, eigen of gedelegeerd voor een percentage van de winst uit services

Met de ontwikkeling van kwantumcomputers zal een groot deel van de encryptie-algoritmen tot het verleden behoren, gevolgd door de cryptocurrencies die ze gebruikten. Bitcoin wacht een triest lot: zijn digitale handtekeningen zijn gebaseerd op ECDSA-codering, die kwetsbaar is voor het algoritme van Shor. Cellframe Network-ontwikkelaars hebben zich gericht op kwantumveilige gegevensversleuteling. Cellframe gebruikt Crystal Dilithium- en Picnic-handtekeningen.

Dilithium is een van de drie handtekeningschema's die worden beschouwd als "finalisten" van de NIST-standaardisatieprocedure; het is gebaseerd op de problemen van de roostertheorie - MLWE en MSIS. Er wordt aangenomen dat NIST of FALCON binnenkort gestandaardiseerd zullen worden. Dilithium heeft het kleinste openbare sleutel-handtekeningpaar onder de NIST-kandidaten. Picnic is een "alternatieve" NIST-kandidaat. Het cijfer is niet zo goed begrepen als AES, maar Picnic-toetsen zijn veel compacter dan de laatste. Beide handtekeningen zijn bestand tegen de algoritmen van Shor en Grover. Het betekent dat het platform ook in het post-kwantumtijdperk relevant zal blijven.

In maart 2022 kondigde het bedrijf de release aan van het mainnet ter vervanging van het bestaande SubZero-testnetwerk.