Uppkomsten av konfidentiella blockkedjor


.

Kryptoekonomi Àr studiet av ekonomisk interaktion inom en potentiellt kontradiktorisk miljö. Utvecklingen av kryptoekonomi har dramatiskt förÀndrat hur vÀrde överförs globalt genom decentraliserade peer-to-peer-nÀtverk. Idag kan tvÄ enheter överföra vÀrde globalt, i nÀra realtid, utan att ens ha bankrelationer. Enkel vÀrdeöverföring, manifesterad i betalningar som görs med digitala kryptovalutor, Àr bara början pÄ den kryptoekonomiska revolutionen. Det finns en mÀngd olika centraliserade och decentraliserade börser, handelsbord och utlÄningsplattformar, och dessa plattformar tillhandahÄller finansiella tjÀnster till anvÀndare av kryptovalutor.

Det har varit intressant att observera hur olika aspekter av datavetenskap har möjliggjort utvecklingen av kryptoekonomiska problem. Teknologier som annars skulle ha förblivit gömda i akademiska tidskrifter har fÄtt möjlighet att pÄverka hur elektroniskt vÀrde skapas och överförs runt om i vÀrlden.

Kryptoekonomi har lĂ€nge grundats pĂ„ konsensusalgoritmen för bevis pĂ„ arbete. Denna algoritm har visat sig vara riktigt motstĂ„ndskraftig mot bysantinska attacker. Men det finns nackdelar. För det första Ă€r prestandan för proof-of-work-blockkedjor fortfarande dĂ„lig. Bitcoin, till exempel, fungerar fortfarande med sju transaktioner per sekund. För det andra Ă€r proof-of-work-blockkedjor ocksĂ„ extremt energikrĂ€vande. Idag förbrukar processen att skapa Bitcoin cirka 91 terawattimmar el Ă„rligen. Detta Ă€r mer energi Ă€n vad Finland, ett land med cirka 5,5 miljoner mĂ€nniskor, anvĂ€nder. Även om det finns en sektion av kommentatorer som anser att detta Ă€r en nödvĂ€ndig kostnad för att skydda det globala kryptovalutasystemet, snarare Ă€n bara kostnaden för att driva ett digitalt betalningssystem. Det finns en annan sektion som anser att denna kostnad skulle kunna göras av genom att utveckla proof-of-stake konsensusprotokoll, eftersom de ger mycket högre genomströmning av transaktioner. Faktum Ă€r att proof-of-stake-blockkedjorna byggda pĂ„ Tendermint-ramverket levererar uppĂ„t 10 000 transaktioner per sekund.

Dock har proof-of-stake-blockkedjor ocksÄ nÄgra nackdelar. Till att börja med Àr de mycket mer centraliserade Àn proof-of-work blockchains, vanligtvis i storleksordningen 50 validatornoder som styr systemet. Dessutom, i proof-of-work blockchains, behöver man inte ha nÄgra nÀtverksresurser (blockchain-tokens) för att bli en del av nÀtverket. I proof-of-stake-blockkedjor Àr detta inte fallet, och en nod mÄste ha och satsa ett minsta antal tokens för att bli en validator. Följaktligen uppvisar proof-of-stake-blockkedjor effektiva hinder för intrÀde som inte Àr en del av proof-of-work-blockkedjor. För att satsa mynt och bli en validator mÄste en nod skicka in en transaktion med detta och de befintliga validerarna har befogenhet att godkÀnna eller underkÀnna en sÄdan transaktion. Detta innebÀr att proof-of-stake-blockkedjor Àr kÀnsliga för kontroll av en handfull samarbetande parter.

ÄndĂ„ finns det en dold fördel med proof-of-stake-blockkedjor, eftersom de kan utformas sĂ„ att endast validatorer som körs i betrodda exekveringsmiljöer som tillhandahĂ„lls med konfidentiella datorresurser kan tillĂ„tas att ansluta sig till nĂ€tverket. Förutom att bevisa en tillrĂ€cklig andel i nĂ€tverket, kan en valideringsnod fĂ„ mandat att ocksĂ„ bevisa att de arbetar inom en pĂ„litlig exekveringsmiljö som ger skydd för blockchain-applikationen och data som bearbetas av valideraren. Detta Ă€r en enkel förlĂ€ngning av proof-of-stake-protokollet som ger extra sĂ€kerhet för blockchain-anvĂ€ndare. Observera att detta krav pĂ„ att anvĂ€nda konfidentiella datorresurser inte Ă€r möjligt i proof-of-work blockchains eftersom medlemskapet Ă€r öppet för alla.

Nu, om alla validerare ska köras i betrodda exekveringsmiljöer, sĂ„ har vi en ny typ av blockchain – en konfidentiell blockkedja. Faktum Ă€r att ett tillvĂ€gagĂ„ngssĂ€tt med integritet först för att designa blockkedjor Ă€r mycket önskvĂ€rt. Projekt som ZCash och Monero har utnyttjat kryptografiska tekniker för att leverera integritetsbevarande kryptovalutor.

Även om det har varit möjligt att utveckla integritetsbevarande protokoll för enbart betalningar, har det visat sig vara extremt svĂ„rt att leverera programmatiska blockkedjor som tillĂ„ter smarta kontrakt samtidigt som kryptografiska tekniker anvĂ€nds. Enigma-projektet, med rötter i MIT, försökte bygga en konfidentiell blockchain med hjĂ€lp av multi-party computation (MPC)-teknik, men projektet tog inte riktigt fart. MPC-teknik Ă€r notoriskt svĂ„r att implementera och bĂ€r med sig prestationspĂ„följder som ökar med komplexiteten. Att berĂ€kna krypterad data utan att anvĂ€nda en hĂ„rdvarurot av förtroende har visat sig vara mycket utmanande under verkliga krav.

Konfidentiella blockkedjor eller blockkedjor i första hand med integritet med fulla smarta kontraktsmöjligheter finns. TÀnk till exempel pÄ Secret Network-projektet. The Secret Network-projektet, som ocksÄ kan spÄra sina rötter till Enigma blockchain-projektet, har behÄllit mÄlet att bygga en blockchain som tar integriteten i första hand men har valt en annan vÀg för att leverera den. Den förlitar sig pÄ validatorer som arbetar i pÄlitliga exekveringsmiljöer som anvÀnder IntelŸ Software Guard Extensions (IntelŸ SGX) implementering av konfidentiell datoranvÀndning.

Ett annat projekt som ocksÄ förlitar sig pÄ konfidentiell datoranvÀndning för att leverera transaktionsintegritet Àr Oasis Network. Deras design lÄser upp flera nya anvÀndningsfall, inklusive privat utlÄning dÀr lÄngivarens och lÄntagarens kontosaldon förblir privata i förhÄllande till varandra. Det lÄnade beloppet förblir ocksÄ privat, liksom riktningen för transaktionen.

Privat automatiserat marknadsskapande och privata decentraliserade börser – tĂ€nk privat Uniswap – Ă€r ocksĂ„ viktiga anvĂ€ndningsfall, dĂ€r swappar, swapbelopp och identiteter för bidragsgivarna förblir privata. Privata stablecoins drar ocksĂ„ nytta av det skydd som tillhandahĂ„lls av konfidentiell datoranvĂ€ndning eftersom alla kontosaldon och transaktioner förblir privata – vilket frigör potentialen för ett verkligt privat, globalt betalningssystem.
Vi har observerat att proof-of-stake-blockkedjor kan ge förbÀttrad prestanda och inte kÀnnetecknas av orimlig energiförbrukning. NÀr de arbetar inom ett konfidentiellt datorramverk kan de leverera transaktionsintegritet, Àven för programmatiska blockkedjor. En mÀngd mycket önskvÀrda anvÀndningsfall kan byggas pÄ privata proof-of-stake-blockkedjor. Förutom dessa fördelar finns det dock en annan dold fördel med att anvÀnda konfidentiell datoranvÀndning, eftersom den kan anvÀndas för att öka öppenheten för proof-of-stake-blockkedjor; en frÄga som lyftes fram i texten ovan.

NÀr en valideringsnod signerar en transaktion vet vi bara att en viss nyckel anvÀndes för att signera en viss transaktion. Vi har ingen kunskap om koden som valideraren anvÀnde för att bearbeta transaktionen. Validatorn kan anvÀnda kod som Àr diskriminerande för tilltrÀde till nya validerare eller sekvensering av transaktioner. Kanske upprÀtthÄller den en vitlista över enheter som den litar pÄ och godkÀnner endast insatstransaktioner frÄn denna förhandsgodkÀnda lista.

Kan vi anvĂ€nda konfidentiell datoranvĂ€ndning för att sĂ€kerstĂ€lla att validerare fungerar med hög integritet? Svaret Ă€r ja”. Det Ă€r möjligt att orkestrera utplaceringen av validerare sĂ„ att endast validerare med korrekt hashmĂ„tt pĂ„ sin applikationskod fĂ„r certifikat som Ă€r nödvĂ€ndiga för att de ska kunna delta i proof-of-stake-nĂ€tverket. Genom att anvĂ€nda verifiering för att verifiera att noden Ă€r utplacerad i en betrodd exekveringsmiljö kontrolleras valideringskodens integritet vid en körning för att sĂ€kerstĂ€lla att endast valideringsapplikationen auktoriserad av blockkedjan exekveras. Detta sĂ€kerstĂ€ller transparens för blockchain-deltagare samtidigt som det ger den inneboende sĂ€kerheten för konfidentiell datoranvĂ€ndning för transaktioner.

Sammanfattningsvis Àr konfidentiella blockkedjor hÀr för att stanna och mÄnga, mÄnga fler kommer att lanseras. En mÀngd olika anvÀndningsfall som tidigare ansÄgs omöjliga kommer att implementeras genom att utnyttja konfidentiell datorteknik och proof-of-stake-blockkedjor. PÄlitliga exekveringsmiljöer kommer att spela en nyckelroll i utvecklingen av det globala elektroniska kontant- och finansiella tjÀnstesystemet som Àr beroende av dem. NÀr kryptoekonomi blir en del av vardagen kommer tillÀmpningen av konfidentiell datoranvÀndning att möjliggöra nya effektivitetsvinster, anvÀndningsfall och blockkedjefunktioner som vi Ànnu inte har förestÀllt oss.

.

DataDecisionMakers

VĂ€lkommen till VentureBeat-communityt!

DataDecisionMakers Àr dÀr experter, inklusive tekniska personer som arbetar med data, kan dela datarelaterade insikter och innovation.

Om du vill lĂ€sa om banbrytande idĂ©er och aktuell information, bĂ€sta praxis och framtiden för data- och datateknik, gĂ„ med oss ​​pĂ„ DataDecisionMakers.

Du kan till och med övervÀga att bidra med en egen artikel!

LÀs mer frÄn DataDecisionMakers