🇵🇱 Cardano może dostarczyć rozwiązania równoważne gotówce

IOHK przekazało Uniwersytetowi w Wyoming 500000 USD w kryptowalucie ADA na prace nad innowacjami w zakresie technologii blockchain. Częścią prac będą badania poświęcone zaprojektowaniu mikroukładu do uwierzytelniania kryptograficznego o bardzo niskim zużyciu energii. Chip może zapewnić użytkownikom kryptowalut użyteczność na równi gotówce. Jako „efekt uboczny” może rozwiązać problemy z prywatnością i skalowalnością.


Mikrochip

Dlaczego konieczne jest stworzenie nowego układu scalonego

Kryptowaluty to typowo projekty typu open source. Na przykład, możesz znaleźć kompletny kod źródłowy Cardano na GitHubie. To samo dotyczy Bitcoina lub Ethereum. Tysiące niezależnych badaczy i ekspertów może samodzielnie sprawdzić kod źródłowy i potwierdzić, czy nie ma luki w zabezpieczeniach ani zaimplementowanych „tylnych drzwi”, pozwalającym twórcom obejść zabezpieczenia. Jednak nie wszystko wokół kryptowalut jest otwarte i publicznie dostępne. Najbezpieczniejszym sposobem przechowywania kryptowalut i innych zasobów cyfrowych jest zdecydowanie portfel sprzętowy. Każdy portfel sprzętowy zawiera układ scalony (mikrochip). Producenci chipów często zamykają kod i utrzymują projekty układów w tajemnicy, aby zachować przewagę nad konkurencją. Producenci muszą zachować w tajemnicy innowacyjne pomysły, w przeciwnym razie mogą wpaść one w ręce konkurenta i spowodować finansowe straty. Jest jedna duża wada tego podejścia. Nie można zweryfikować, czy chip jest naprawdę bezpieczny i robi tylko to, czego się spodziewano, a nie coś innego. W układzie scalonym może wystąpić niezamierzona luka spowodowana niewłaściwą decyzją projektową. Luka może zostać wykorzystana przez hakerów. Alternatywnie można celowo wprowadzić tzw. backdoor – „tylne drzwi” w układzie scalonym. Jeśli projekt układu nie może być publicznie zweryfikowany, nie można mu w pełni zaufać. W konsekwencji portfelowi sprzętowemu również nie można ufać. Świat już odkrył piękno i zalety oprogramowania typu open source. Teraz musimy wprowadzić ten sam pomysł do świata sprzętu. W chwili obecnej, producenci portfeli sprzętowych muszą wybrać jeden z dostępnych układów o zamkniętej architekturze i muszą zgodzić się na umowę o zachowaniu poufności. Umowa o zachowaniu poufności jest prawnym dokumentem zawieranym między co najmniej dwiema stronami, która określa poufne materiały, wiedzę lub informacje, którymi strony chcą się ze sobą dzielić w określonych celach, ale chcą ograniczyć dostęp dla osób z zewnątrz. Często oznacza to, że producent portfeli sprzętowych nie może informować użytkowników o właściwościach mikroukładu. Naruszenie umowy o zachowaniu poufności oznaczałoby ogromną karę finansową dla twórcy portfela.

Obecnie na rynku nie ma układu, który w pełni zaspokoiłby potrzeby kryptowalut i ewentualnie innych aplikacji w zakresie Internetu Rzeczy (IOT, Internet of Things) i zarządzania łańcuchem dostaw. Mówiąc konkretnie, układ powinien mieć otwartą i publicznie dostępną architekturę, bardzo niskie zużycie energii elektrycznej, zdolność do przechowywania kluczy kryptograficznych, a jego produkcja powinna być tania. Nie ma standardu rynkowego dla zaufanego sprzętu typu open source. Każde oprogramowanie wymaga po prostu sprzętu. Jeśli chcemy budować naszą przyszłość na oprogramowaniu typu open source, nieuniknione jest również tworzenie sprzętu, któremu można ufać. Blockchainowe laboratorium badawcze na Uniwersytecie w Wyoming opracuje projekt układów, które byłyby odpowiednie dla potrzeb projektu Cardano. Zaufany układ może znacznie zwiększyć swobodę, niezależność i potencjał całego rynku krypto.

Wygodne jak pieniądze

Najbardziej atrakcyjną funkcją może być umożliwienie kryptowalutom uniezależnienia się w Internecie przynajmniej w pewnym stopniu i przeniesienia wartości cyfrowej z powrotem do świata fizycznego. Pieniądze tradycyjne (tzw. fiat) miały pierwotnie tylko formę fizyczną i zostały przeniesione w formę cyfrową niedługo po wprowadzeniu Internetu. Obecnie wiele płatności odbywa się w formie cyfrowej przez Internet. Jesteśmy przyzwyczajeni do płacenia w sklepie za pośrednictwem karty, telefonu czy Blika. W tych przypadkach nie musimy trzymać fizycznych pieniędzy w naszych rękach.

Bitcoin został stworzony jako w pełni cyfrowa technologia oparta na sieci internet. Dlatego najwygodniejszym sposobem dokonania transakcji z jego wykorzystaniem jest użycie portfela. Transakcja jest podpisywana przez właściciela monet i przekazywana do sieci w celu przetworzenia. Przeniesienie wartości następuje po włączeniu transakcji do bloku, który staje się częścią łańcucha bloków (blockchaina). Zapis transakcji będzie niezmiennie przechowywany w blockchainie na zawsze, ze wszystkimi szczegółami związanymi z transakcjami. Każdy na świecie może znaleźć wszystkie transakcje w blockchainie. Nie zawsze jest to wygodne. Jest jeszcze jeden ważny aspekt. Nie zawsze dostęp do Internetu jest możliwy, a istnieją kraje, w których nie jest normą posiadanie smartfona. Biedni ludzie żyjący „offline” nie mogą korzystać z kryptowalut, mimo że mogliby skorzystać na nich najwięcej. Ludzie mieszkający w dużych zachodnich miastach mogliby z łatwością żyć tylko z cyfrową gotówką. Nie jest to jednak możliwe w wielu krajach rozwijających się.

Co jeśli moglibyśmy wziąć cyfrową wartość kryptowalut i przenieść ją z powrotem do „zwyczajnego” świata? W ten sposób stworzylibyśmy nową formę pieniądza, która byłaby naprawdę wolna, niezależna i nie do zatrzymania. Nie byłoby żadnych ograniczeń dotyczących skalowalności, a prywatność mogłaby być praktycznie całkowita. Aby to osiągnąć, musimy posiadać odpowiedni chip i połączyć go z zaawansowaną technologią kryptografii. Umożliwiałby przeniesienie klucza prywatnego z jednego układu do drugiego i mógłby bezpiecznie działać tylko wtedy, gdy potwierdzi, że klucz prywatny istnieje tylko w jednym urządzeniu. Musi obsługiwać „dowód usunięcia”, aby mieć pewność, że klucz nie istnieje w starym układzie i jest obecny tylko w układzie, do którego został przeniesiony. Oczywiście nie może być możliwe wykonanie kopii klucza prywatnego przed przeniesieniem. Taki układ może być osadzony w urządzeniu takim jak smartfon, albo tani fizyczny portfel sprzętowy. Dwóch uczestników mogłoby wtedy wymieniać wartość bezpośrednio, lokalnie, po prostu umieszczając dwa urządzenia elektroniczne obok siebie. Chipy będą wyposażone w NFC, RFID lub podobny standard komunikacji na krótkich dystansach. Umożliwiłoby to wygodę równą gotówce.

Jeśli się nad tym zastanowić, widać wiele przeszkód, które należy pokonać. Na przykład nawet właściciel monet nie może znać kluczy prywatnych. Skopiowanie klucza prywatnego przed przeniesieniem wartości na inny układ zasadniczo spowodowałoby możliwość przeprowadzenia ataku typu double spend - podwójnego wydawania. Oznacza to, że układ musi utworzyć parę kluczy do transferu i upewnić się, że klucz prywatny nigdy nie opuści układu. Wydobywanie informacji z układu musi być bardzo trudne, jeśli nie po prostu niemożliwe. Jest to możliwe tylko podczas transferu klucza do innego układu, a aktywów nie można przenieść do dwóch układów jednocześnie. Ponadto musi istnieć niezawodne zabezpieczenie przed podsłuchiwaniem kanału komunikacji podczas przekazywania klucza. Wreszcie, nowe monety nie mogą być tworzone znikąd. Bez połączenia internetowego trudno jest upewnić się, że każda moneta istnieje tylko w jednym miejscu, a maksymalna podaż jest nadal taka sama. Rozwiązanie musi być solidne, aby chronić środki. Blockchain może zabezpieczać tylko monety online, ale nigdy nie może tego zrobić z monetami przechowywanymi offline.

Krypto-gotówka rozwiązuje problem prywatności i skalowalności

Każda transakcja ma jakiś kontekst, a przed transferem dochodzi do zawiązania jakiejś umowy pomiędzy uczestnikami. Ludzie często zapominają o tym, że istnieje komunikacja między stronami transakcji. Podajmy na przykład. Alice chce kupić nowy kubek w Internecie ze sklepu Boba. Musi poprosić Boba o adres blockchainowy, aby dokonać płatności, i musi podać swój adres zamieszkania, na który zostanie dostarczony kubek. Bob pozna adres portfela blockchainowego Alicji, a także jej adres fizyczny. W przypadku, gdy Alice ma swoje monety pod jednym adresem, Bob może poznać stan konta Alice. Kto jeszcze może uzyskać te same informacje? Każdy, kto widzi kontekst transakcji. Na przykład w formie komunikacji e-mail. Atakujący może zobaczyć adres Boba i dowiedzieć się, jaką cenę Alice zapłaciła za kubek. Atakujący może więc też łatwo zobaczyć adres Alice.

Jeśli firmy i osoby prywatne nie zachowują należytej ostrożności i ujawniają kontekst transakcji, praktycznie trzeba pożegnać się z opcją prywatności transakcji płatniczej. Nawet gdy podmioty dokonują transakcji przy użyciu monety dającej prywatność, nadal potrzebują prywatnego kanału, za pośrednictwem którego mogą przekazywać stosowne informacje. W naszym przykładzie okazuje się, że najlepszą rzeczą, jaką Alice może zrobić, to odwiedzić sklep Boba i kupić tam kubek. Zatem kontekst transakcji pozostaje prywatny. Jeśli Alice mogłaby zapłacić za pomocą transakcji chip do chipa, unikając komunikacji sieciowej, nie pozostawia danych na temat transakcji. Płatność jest rozliczana bezpośrednio po przekazaniu środków. Nie trzeba czekać na potwierdzenie. Nikt inny nie potwierdza transakcji. Wszystko bez pośrednika, bez konsensusu sieciowego. Możemy cieszyć się tego rodzaju prywatnością zawsze, gdy płacimy w restauracji, kupujemy towary, chodzimy do kina itp. Najbardziej potrzebujemy prywatności w miejscu, w którym żyjemy, ponieważ większość transakcji odbywa się codziennie w trybie offline.

Poza prywatnością transakcje typu chip-to-chip mogą znacznie poprawić wrażenia użytkownika (wygodę dla niego), a także skalowalność. Jak powiedzieliśmy, transfer wartości z jednego mikroukładu do drugiego nie wymaga korzystania z konsensusu sieciowego, więc nie wpływa to na przepustowość transakcji w sieci. Z punktu widzenia użytkownika jest jeszcze jedna korzyść. Brak opłat transakcyjnych. Z drugiej strony sieć musi pobierać opłaty, aby mieć środki na wypłaty wynagrodzenia dla węzłów sieci. Dla Cardano nie stanowi to problemu, ponieważ utrzymanie sieci typu proof of stake (PoS) jest tanie, a transakcji online będzie po prostu dużo. Zastosowanie tego rodzaju transakcji dla sieci proof of work (PoW) może być trudniejsze, ponieważ opłaty transakcyjne powinny stopniowo stać się głównym dochodem w modelu motywacyjnym.

Kiedy układ będzie gotowy

Jest to projekt długoterminowy i może zająć lata, aby opracować technologię chip-to-chip. Układ jest opracowywany przede wszystkim w celu rozwiązania problemu podrobionych towarów opartego na blockchainie Cardano. Chip zostanie wbudowany w towary luksusowe i zapewni dowód własności. Przemysł boryka się z wieloma problemami związanymi z podrabianiem, a dotychczasowe liczne próby z kodami seryjnymi, holograficznymi naklejkami i tego typu rozwiązaniami nie sprawdziły się. Użytkownicy końcowi często nie mają możliwości potwierdzenia, czy kod seryjny jest rzeczywiście prawdziwy. Kody seryjne są dla nich bezwartościowe. Uważa się, że połączenie sprzętu i oprogramowania może rozwiązać problem.

Chip będzie mógł przechowywać klucze prywatne. Producent dóbr luksusowych musi mieć możliwość osadzenia chipa w towarze. Sieć Cardano będzie mogła wydawać dedykowane tokeny. Może również wydać specjalny token uwierzytelniający, który można wysłać do układu. Ponieważ klucza prywatnego nie można usunąć z układu, token również nie może zostać usunięty. Bardzo łatwo będzie zweryfikować, czy dane dobro luksusowe zawiera chip z tokenem uwierzytelniającym, po prostu skanując go np. za pomocą telefonu komórkowego. Chip będzie mógł odebrać żądanie i wygenerować podpis, który zostanie przekazany do programu uwierzytelniającego. Program uwierzytelniający może następnie łatwo sprawdzić, czy token istnieje w blockchainie. Aplikacja tego typu w smartfonie może łatwo i szybko wykonać całe zadanie.

Można się spodziewać, że pierwsza wersja tego rozwiązania będzie bardzo prosta i nie będzie w stanie sprostać wielu rzeczom. Niemniej jednak mając podstawy, można będzie z czasem ulepszyć układ, aby przechowywać w nim nie tylko klucze prywatne, ale także metadane, na przykład dotyczące historii dóbr luksusowych lub miejsca ich powstania.

Nawet jeśli fałszerz mógłby wyjąć chip z dóbr luksusowych i osadzić go w podróbce, będzie to tylko wymiana 1:1. Co więcej, oryginalne dobro luksusowe pozostałoby bez chipa, więc trudno byłoby je ponownie sprzedać. To ogromna szansa poprawy sytuacji w branży. Jedyne, co sprzedawca musi zapewnić, to bezpieczne osadzenie układu w towarze. Ten proces musi być odpowiednio zabezpieczony.

Potencjał tego typu układu jest ogromny, a opracowanie funkcji programowania go pozwoliłoby na dodanie bardziej zaawansowanych protokołów kryptograficznych. Funkcjonalność może zostać z czasem rozwinięta, abyśmy pewnego dnia mogli skorzystać z opisanej tu wizji płatności chip-to-chip. Jak jednak powiedzieliśmy, droga do uzyskania działającego prototypu jest jeszcze długa.

Podsumowanie

Transakcje chip-to-chip z pewnością byłyby przełomem dla całej branży. Transfer wartości niezależny od sieci byłby naprawdę zdecentralizowany. Właściciel monet mógłby przesłać je z powrotem do blockchaina, a jednocześnie pewną liczbę monet pozostawić do użycia offline. Nikt nie byłby w stanie zablokować ani ograniczyć możliwości transferu monet, które byłyby przesyłane tylko za pomocą układu, czyli chip-to-chip. Działałoby to nawet w przypadku, gdyby coś strasznego przytrafiło się blockchainowi. A zatem pewne jest, że blockchain będzie użyteczny w wielu miejscach, w tym w branży przeciwdziałania fałszerstwom.

Artykuł jest tłumaczeniem wpisu z bloga Cardanians.io z drobnymi zmianami.

1 Like

nie nadążam czytać! super robota :slight_smile: