Tixl (TXL) - совместимые смарт-контракты и сеть dApps

Tixl создает единую высокопроизводительную сеть для новой эры DeFi, платежей и банкинга. В основе экосистемы Tixl лежит платформа уровня 1 под названием «Autobahn Network», которая служит базовой платформой, позволяющей мгновенно передавать любые цифровые активы с почти нулевой комиссией и с полной конфиденциальностью, соответствующей требованиям AML, для авторизованных поставщиков услуг.

Технология Tixl Autobahn может быть использована для любого другого продукта DeFi. Возможность предоставлять мгновенные, полностью совместимые транзакции с минимальными затратами и конфиденциальность в соответствии с требованиями AML одинаково важна для решений по платежам и кредитованию, программирования ликвидности, выращивания урожая, децентрализованного страхования и многих других действий.

Вы, наверное, заметили, что у DeFi сейчас проблемы. Масштабируемость Ethereum заставляет людей искать альтернативы. Это именно то, что Tixl стремится исправить.

Autobahn Network - это проприетарная сеть Tixl (скоро с открытым исходным кодом), которая предназначена для обеспечения мгновенных транзакций с незначительной комиссией и возможностью для авторизованных поставщиков услуг отправлять частные транзакции. Эти функции могут иметь огромные преимущества в текущей экосистеме DeFi.

Autobahn Network от Tixl будет иметь SDK, который продукты DeFi могут использовать для легкого доступа к сети Autobahn Network и преимуществ, которые она предоставляет. Это означает, что любой протокол сможет подключиться к сети и значительно повысить уровень ее обслуживания.

Кроме того, экосистема Tixl DeFi будет совместима, так что любые блокчейны могут быть задействованы.

Autobahn Network 

Autobahn Network назван в честь немецкого автобана из-за скорости, с которой транзакции могут перемещаться по нему. Автобан сеть позволяет очень быстро операции по низкой цене.

Например, по сравнению с Ethereum, сеть Autobahn не включает в себя механизм смарт-контрактов, поскольку он предназначен исключительно для передачи стоимости. Поскольку большинство приложений DeFi полагаются на способность выполнять отдельный код децентрализованным образом, команда Tixl в настоящее время оценивает концепции выполнения смарт-контрактов вне сети.

Уникальной особенностью сети Autobahn Network является то, что она поддерживает соединение активов из других цепочек, таких как токены BTC, ETH или ERC-20, в Сеть. Эти другие активы могут быть переданы в сеть автобанов и рассматриваются как привязанные активы. Более подробную информацию об этой реализации можно найти в главе, посвященной технологиям.

Большинство криптовалют в целом, и особенно BTC и ETH, не могут быть эффективно отправлены туда и обратно. Транзакции бывают медленными, дорогими и / или прозрачными для общественности. Такие решения, как Bitcoin Lightning Network, пока не получили широкого распространения из-за недостатков их концептуального и технического дизайна. На Ethereum сборы за газ могут резко вырасти.

Благодаря использованию самых сложных технологий, появившихся в мире блокчейнов за последние годы, сеть автобанов, спроектированная Германией, была разработана с нуля специально для решения этих текущих проблем. Пользователи цифрового актива хотят платить как можно более низкие комиссии за транзакции - чем выше комиссия, тем ниже потенциал для широкого внедрения. Кроме того, если будущий цифровой актив имеет медленную скорость транзакций, он не является будущим активом.

Сеть Autobahn - это платформа уровня 1, которая служит базовым уровнем для токенизации активов, увеличивая возможность обмена существующих активов и может использоваться для любого масштабируемого приложения DeFi, которое выиграет от низких комиссий за транзакции, высокой скорости, взаимодействия и конфиденциальности.

Кошелек Tixl

Кошелек Tixl доступен как в виде веб-кошелька, так и в виде мобильного кошелька в браузере. Вскоре он будет работать не только для активов в сети Autobahn Network, но также обеспечит функциональность кошелька для более крупных сетей, таких как сети Биткойн или Эфириум. Пользователи кошелька Tixl получат выгоду от нулевой комиссии за транзакции TXL и низкой комиссии за транзакции с использованием других активов в сети Autobahn Network.

Удобный кошелек - это эффективный и действенный способ повысить распространение Tixl и использование сети Autobahn Network. После загрузки кошелька на свои устройства появляется ряд улучшений, которые можно легко развернуть. Каждый пользователь кошелька становится потенциальным сторонником системы, просто испытав (и делясь) преимуществами биткойна в ускоренном режиме.

Поскольку сеть Autobahn Network увеличивает свою гибкость в будущем, благодаря смарт-контрактам вне сети и взаимодействию с другими сетями, она может служить базовым уровнем для неограниченного количества приложений в пространстве DeFi. 

Обзор структуры данных

Tixl использует направленный ациклический граф (DAG), а не единый блокчейн. Цепочки строятся по-разному в зависимости от того, используются ли они для частных или не частных транзакций. Первый блок цепочки для неприватных транзакций называется публичным корнем, это открытый блок. После этого блока в эту цепочку записываются только блоки активов.

Каждый блок активов представляет собой корень разветвленной цепочки, которая содержит блоки отправки и получения для разных активов.

Для учетной записи с частными транзакциями первый блок называется частным корнем, который также является открытым блоком. Цепочка для этой учетной записи называется Accountchain, которая содержит больше открытых блоков, в которых сохраняется зашифрованная информация о том, как получить доступ к скрытым цепочкам. Эти скрытые цепочки не ссылаются на цепочку учетных записей, поэтому они не могут быть связаны каким-либо другим лицом в качестве владельца цепочки учетных записей.

Валидаторы

Самая важная часть архитектуры - это узлы валидатора или валидаторы. Они хранят транзакции в экземплярах реестра, проверяют транзакции и определяют глобальное состояние реестра Autobahn Network с помощью протокола Stellar Consensus Protocol (SCP). Все запущенные экземпляры валидаторов будут называться сетью валидаторов.

Транзакция, которая, например, генерируется программным обеспечением кошелька, отправляется на шлюз, и шлюз транслирует эту транзакцию на все известные узлы валидатора. Если транзакция действительна, все валидаторы должны проголосовать за включение ее в следующий слот, тогда как слот определяется как раунд протокола консенсуса . Недействительные транзакции должны быть отклонены всеми правильными валидаторами. Если один валидатор утверждает недействительные транзакции, независимо от того, произошло ли это из-за злого умысла или из-за ошибки программы, вся сеть все равно должна отклонить транзакцию, поскольку кворум для недействительной транзакции не достигнут.

SCP использует концепцию, называемую кворумными срезами. Каждый валидатор, запускающий SCP, которым может быть любое лицо или организация, может определить, какие наборы других валидаторов он считает достаточными для убеждения с помощью утверждения. Это неявно приводит к ранжированию доверия к валидаторам. Валидаторы, которые управляются надежными организациями и не голосуют за недействительные транзакции, со временем завоюют доверие, будучи включенными в срезы кворума других валидаторов. И наоборот, те валидаторы, которые голосуют за недействительные транзакции, будут считаться ненадежными.

Структура данных

Структура данных является важной основой для сети автобанов для достижения желаемых свойств, особенно высокой скорости транзакций.

Какую структуру данных использует сеть Autobahn для сохранения транзакций?

Реестр Autobahn Network - это специальная реализация направленного ациклического графа (DAG) . Конкретная реализация аналогична блочно-решеточной архитектуре Nano. Особенностью здесь является то, что у каждого пользователя есть собственный блокчейн, и только владелец блокчейна может писать новые блоки. В случае частных транзакций у пользователя может быть даже несколько блокчейнов (Stealthchains). См. Рисунок ниже для визуального представления того, как формируются цепи.

На рисунке показаны учетные записи пользователя A и пользователя B. Обе учетные записи начинаются с блока OPEN учетной записи. Для каждого отдельного актива (например, BTC, ETH, Tixl) создается блок актива, который отмечает начало разветвленной цепочки, которая содержит все транзакции приема и отправки для этого типа актива. Черные стрелки обозначают структуру DAG (ссылку на блок). Блоки отправки дополнительно содержат адрес получателя (синяя стрелка к OPEN пользователя A), а блоки приема ссылаются на блок отправки, который предоставляет значение (синяя стрелка от RECV пользователя A к SEND пользователя B).

На приведенном ниже рисунке показана учетная запись для одного пользователя, она начинается с блока ОТКРЫТЬ АККАУНТ. Для каждого актива и для каждой корреспонденции с другим адресом создается скрытая цепочка (обозначенная блоком OPEN с синим замком). Для управления всеми этими скрытыми цепочками для каждой из них будет создан ОТКРЫТЫЙ блок, содержащий ключи (зашифрованные) в цепочке учетных записей (синяя пунктирная стрелка показывает отношение). Черные стрелки обозначают структуру блокчейна (ссылки на блоки).

Структура блока

Информация, содержащаяся в блоке, различна для частных и неперсонализированных транзакций. Неприватные блоки намного проще и занимают меньше места на диске, чем приватные.

Блоки отправки и получения для неперсонализированных транзакций содержат следующие данные, ни одна из которых не зашифрована:

Актив неявно определяется филиалом, открытым с блоком актива. Данные в блоке для частных транзакций в Tixl Ledger можно разделить на четыре группы:

  • Метаданные (незашифрованные): Метаданные содержат данные, относящиеся к блоку. Они включают ссылку на предыдущий блок, тип блока и символ актива (например, TXL или BTC ).
  • Данные для получателя (опционально зашифрованные): Информация, которую получатель должен получить в виде прозрачной информации или, при определенных обстоятельствах, также зашифрованной. Сюда входит сумма транзакции и необязательное описание.
  • Данные отправителя (опционально зашифрованные): Отправитель также хотел бы видеть сумму, которую он отправил. Поэтому отправитель шифрует для себя определенные данные. Помимо суммы, это также влияет на баланс на стелсчейне. В случае, когда блок является блоком приема, эта часть опускается.
  • Данные для проверки (в незашифрованном виде): Для подтверждения транзакций консенсусом требуются определенные данные. В этой части блока - подписи блока - хранятся обязательства для доказательств с нулевым разглашением и микро-доказательства работы для защиты от спама.

Шифрование небольшого объема данных как для отправителя, так и для получателя приводит к дублированию данных. Эти накладные расходы будут приняты в пользу конфиденциальности.

Масштабируемость

Структура данных сети Autobahn Network является хорошей предпосылкой для масштабируемости. Что касается необходимого места для хранения всей бухгалтерской книги, сеть Autobahn масштабируется так же, как Биткойн и другие сети, за исключением того, что у нее есть накладные расходы на шифрование для частных транзакций. Что касается скорости транзакции - сама структура данных поддерживает мгновенные транзакции, потому что задействованы только отправители и получатели, а не вся сеть.

Какую криптосистему использует Tixl

В мире технологической конкуренции и инноваций мы стремимся быть на высшем уровне модернизации и развития и предоставить продукт, технически прочный и достаточно безопасный, чтобы выдержать его в будущем.

Криптографические аспекты цифрового актива не являются исключением. Криптография - быстро меняющаяся наука, где с каждым годом открываются новые алгоритмы, а старые устаревают. Но для любого, кто хотя бы смутно знаком с текущими темами криптографических дебатов, ясно, что впереди маячит большая проблема - появление квантовых компьютеров.

Концепция квантовых компьютеров существует давно, но в последние годы некоторые технологические гиганты начали добиваться практических успехов в их воплощении в жизнь. И хотя до появления практичного, пригодного для использования, функционирующего, хорошо запрограммированного квантового компьютера может быть еще далеко, потенциал их реализации уже влияет на умы криптографического сообщества. Как всегда, идеи людей далеко продолжают свое практическое воплощение, и за годы до того, как что-либо, связанное с квантовыми компьютерами, стало реальностью, Питер Шор изобрел алгоритм (соответственно названный алгоритм Шора), который использует теоретические возможности квантового компьютера для решения факторизации. проблема (если у вас есть число, найти его простые множители. Особенно сложно, когда число является произведением двух очень больших простых чисел).

Многие из используемых в настоящее время криптосистем, например широко распространенная RSA, напрямую основаны на факторизации. Многие другие, такие как Эль-Гамаль и большая часть криптографии на основе эллиптических кривых, могут быть сведены к аналогичной проблеме, а также могут быть решены теоретически с использованием алгоритма Шора. Почти все цифровые подписи больше не защищены. И теперь, когда квантовые компьютеры постепенно становятся реальностью, мир должен измениться. Неважно, будет ли практическая реализация квантовых компьютеров достигнута в течение следующих 10 лет (в соответствии с наиболее обнадеживающими прогнозами) или в течение следующих 15-20 лет (более реалистичные временные рамки), и это не имеет значения очень важно, что любые изменения будут происходить медленно. 

Таким образом, мы решили, что для обеспечения наивысшего стандарта качества шифрования и создания надежной системы мы должны использовать криптографию, которая сохранит свою силу перед лицом квантовых вычислений.

Криптография и квантовая безопасность в Tixl

Tixl использует криптографию в различных частях своего программного обеспечения. Конечно, для подписания транзакций и шифрования деталей транзакции требуется криптография. Кроме того, алгоритм консенсуса использует методы подписи и шифрования, например, для безопасного взаимодействия с другими узлами.

NTRU

NTRU был создан в 1996 году Джеффри Хоффштейном, Джилл Пайфер и Джозефом Х. Сильверманом, а такжезапатентована годом позже NTRU Cryptosystems Inc., компанией, которую три изобретателя создали вместе с Дэниелом Лиманом. Название, которое они дали новой системе, расшифровывается как «Кольцевые блоки усеченных полиномов N-й степени» (NTRU). Криптосистема NTRU состоит из двух основных категорий алгоритмов: NTRU для шифрования и NTRU для цифровых подписей; однако в настоящее время нас интересует только часть шифрования. Вначале люди хвалили новую криптосистему за ее скорость и эффективность. Однако были опасения, что для меньшего N (степени полинома) некоторые атаки были эффективными. С потенциальным появлением квантовых вычислений NTRU привлек к себе новое внимание, и различные формы атак были изучены более подробно. Более тщательное изучение возможных значений параметров показало, что одни кольца слабее, а другие - более надежны. и доказуемо защищенные версии были созданы еще в 2013 году. В 2017 году NTRU стал общественным достоянием и может использоваться кем угодно. В настоящее время НТРУ вошел в состав Проект постквантовой стандартизации Национального института стандартов и технологий США.

AES

Advanced Encryption Standard (AES) - это симметричная схема шифрования, что означает, что для шифрования и дешифрования используется один и тот же ключ. Из-за своего характера он не может использоваться для обмена информацией между сторонами в цепочке блоков (кроме обмена ключами). AES имеет 3 различных уровня безопасности: 128, 192 или 256 бит. Сеть автобанов будет использовать AES-256, потому что он наиболее безопасен. Квантовые компьютеры снизят эффективную безопасность до 128-битных, которых все еще достаточно. Мы можем использовать AES-256 для шифрования вещей, которые должны быть конфиденциальными и доступными только для писателя, например, ключи для Stealthchains или сумма и баланс. Обратите внимание, что сумма и баланс также будут зашифрованы с помощью NTRU для получателя транзакции. Кроме того, поскольку ключи для NTRU очень большие (размер ключа 4411 бит для 128-битной безопасности),Цепочка учетных записей, зашифрованная с помощью AES-256, с секретным ключом AES-256, разрешающим доступ к учетной записи (и созданным с помощью мнемонической начальной фразы).

Подписи

Подписи необходимы для подтверждения права собственности на Accountchains, Stealthchains и блоки. Владелец, имеющий доступ к закрытому ключу, создает подпись, которая может быть публично проверена валидаторами или другими третьими сторонами, что позволяет только владельцам записывать блоки в свои цепочки и создавать новые цепочки. С запуском Tixl мы будем использовать ECDSA для подписей, а затем переключимся на квантово-устойчивую систему, если это станет необходимым.

ECDSA

Алгоритм цифровой подписи на эллиптической кривой с кривой Secp256k1 стал популярным благодаря его использованию в Биткойне. Криптография с эллиптическими кривыми известна тем, что обеспечивает хорошую безопасность в отношении размера ключа по сравнению с ее альтернативами, такими как RSA. Однако, поскольку безопасность этой криптосистемы основана на проблеме дискретного логарифмирования эллиптической кривой, она также уязвима для алгоритма Шора, что означает, что она не является квантовой.

XMSS

XMSS - расшифровывается как расширенная схема подписи Меркла - в настоящее время является одним из лучших кандидатов на роль квантовой безопасной цифровой подписи будущего. Его основная сила заключается в том, что его безопасность зависит исключительно от свойств лежащих в основе хэш-функций, а не от какой-то нерешенной математической проблемы, что означает, что нет никаких шансов, что кто-то найдет решение этой проблемы, которое поставит под угрозу безопасность подписи. Это квантовая безопасность, и никакие разработки в области квантовых вычислений никогда не станут ей препятствовать. Подписи на основе хеша объединяют схему одноразовой подписи с древовидной структурой Меркла, которая добавляет хеш-функции таким образом, чтобы обеспечить очень большое, но фиксированное количество множественных подписей. XMSS - это дальнейшее развитие этой концепции, добавляющее генерацию псевдослучайных ключей для каждой отдельной подписи, которому нужен другой закрытый ключ. Это также обеспечивает прямую безопасность XMSS, что означает, что даже если секретный ключ скомпрометирован, все предыдущие подписи остаются действительными и не скомпрометированы.

Как узлы Tixl достигают консенсуса

Многие из существующих алгоритмов консенсуса, такие как Proof of Work (PoW) или Proof of Stake (PoS) , не подходят для использования в сети Autobahn Network. Доказательство работы использует слишком много энергии и работает слишком медленно. Proof of Stake не имеет смысла без инфляции или довольно высоких комиссий за транзакции. Таким образом, вместо этого узлы сети автобанов достигают консенсуса, используя протокол Stellar Consensus Protocol (SCP).

SCP «представляет собой федеративную византийскую систему соглашений, которая позволяет децентрализованным вычислительным сетям без лидера эффективно достигать консенсусного результата по какому-либо решению» (Боб Кликштейн). Объяснение дается в следующих подразделах, начиная с коренной проблемы, проблемы византийских генералов, в результате которой был создан SCP.

Проблема византийских генералов

Название проблемы византийских генералов происходит из статьи Лесли Лэмпорта 1982 года. Вместе с двумя соавторами Лампорт описал следующую аллегорию проблемы децентрализованного принятия решений: В ночь перед возможным сражением группа византийских генералов пыталась решить, атаковать ли вместе или отступить. Посланники обмениваются сообщениями между генералами. Теперь возникла проблема: некоторые генералы, а также вестники могли быть предателями. Эти предатели будут заинтересованы в саботаже планов генералов. Соответственно, лояльные генералы должны найти способ достичь консенсуса.

Если проблема византийских генералов теперь переносится на сеть серверов, которые должны согласовывать достоверность транзакций, серверы можно определить как византийские узлы. Достижение консенсуса в группе византийских узлов можно определить как византийское соглашение.

Федеративное византийское соглашение (FBA)

Федеративное византийское соглашение (FBA) расширяет традиционное византийское соглашение открытым членством, что означает, что участники могут меняться. Системы византийских соглашений, основанные на большинстве, уязвимы для так называемых атак Сивиллы. Это атака, при которой злоумышленник пытается контролировать одноранговую сеть путем создания или кражи большого количества поддельных идентификационных данных. Целью этой атаки может быть, например, саботаж решения большинства. Идея FBA состоит в том, чтобы противостоять этим атакам путем введения децентрализованного выбора кворума. SCP - это своего рода система FBA.

Протокол звездного консенсуса (SCP)

Дэвид Мазьер представил SCP в официальном документе в 2015 году. Хотя SCP не привязан к финансовым транзакциям, в этом объяснении в качестве примера используются финансовые транзакции, поскольку они наиболее актуальны для сети автобанов.

SCP использует федеративное голосование, чтобы определить, может ли сеть (византийских) узлов согласовать набор транзакций. В раунде федеративного голосования каждый узел должен принять одну или несколько возможных действительных транзакций в результате этого раунда. Это возможно только в том случае, если он уверен, что другие узлы в сети не будут принимать другие транзакции. Этого можно добиться, обмениваясь различными типами сообщений с другими узлами сети.