Перевод с английской статьи
IOHK пожертвовал 500 000 долларов США в виде токенов ADA Университету Вайоминга для работы над инновациями в блочных цепях. Частью работы будет исследование, посвященное разработке крипто-аутентификационного чипа сверхнизкой мощности. Этот чип может дать возможность пользователям крипто-валюты чувствовать себя так же, как и при использовании наличных денег. В качестве побочного эффекта он может решить проблемы с конфиденциальностью и масштабируемостью.
Чип
Зачем нужно создавать новый чип
Криптовалюты изначально являются проектами с открытым исходным кодом. Вы можете найти исходный код Cardano на GitHub. То же самое верно и для Bitcoin или Ethereum. Тысячи независимых исследователей и экспертов могут проверить исходный код и убедиться, что нет никаких уязвимостей или back-doors (бэкдоров). Однако не все, что связано с криптовалютами, открыто и общедоступно. Самый безопасный способ хранения криптовалют и других цифровых активов - это, безусловно, аппаратный кошелек. Каждый аппаратный кошелек содержит чип. Производители чипов держат конструкции микросхем закрытыми и секретными часто только для поддержания конкурентного преимущества. Производители должны держать инновационные идеи в секрете, иначе они могут попасть в руки конкурента. У этого подхода есть один большой недостаток. Невозможно проверить, что чип действительно безопасен и делает только то, что ожидается, а не что-то еще. В чипе может быть непреднамеренная уязвимость, вызванная неправильным проектным решением. Эта уязвимость может быть использована хакерами не по назначению. Плюс к этому, производителем могут быть преднамеренно оставлены back-doors. Если программный дизайн чипа не может быть проверен обществом, то ему нельзя полностью доверять. Как следствие, аппаратному кошельку также нельзя доверять. Мир уже открыл привлекательность и преимущества программного обеспечения с открытым исходным кодом. Теперь мы должны привнести ту же идею в мир аппаратного обеспечения. Производители аппаратных кошельков должны выбрать один из доступных чипов, которые имеют закрытую архитектуру, и должны согласиться с соглашением о неразглашении. Соглашение о неразглашении - это юридический договор между, по меньшей мере, двумя сторонами, в котором излагаются конфиденциальные материалы, знания или информация, которыми стороны хотят поделиться друг с другом для определенных целей, но желают ограничить доступ к ним. Это часто означает то, что производитель аппаратных кошельков не может информировать пользователей об уязвимости микросхем. Нарушение соглашения о неразглашении приведет к огромным финансовым штрафам.
В настоящее время на рынке нет ни одного чипа, который полностью удовлетворял бы потребностям криптовалют и, возможно, других приложений в IoT и управлении цепочками поставок. Если говорить о конкретных вещах, то такой чип должен иметь открытую и общедоступную архитектуру, сверхнизкое потребление электроэнергии, возможность хранения криптографических ключей, а его производство должно быть дешевым. Не существует рыночного стандарта для надежного оборудования с открытым исходным кодом. Каждое программное обеспечение просто нуждается в аппаратном обеспечении. Если мы хотим построить наше будущее на программном обеспечении с открытым исходным кодом, то неизбежно будет развиваться и аппаратное обеспечение, пользующееся доверием. Исследовательская лаборатория блокчейна в Университете Вайоминга будет исследовать дизайн чипов, которые будут подходить для нужд проекта Cardano. Так чип, которому сможет доверять сообщество, сможет значительно увеличить свободу, независимость и потенциал всего криптографического рынка.
Ощущение наличных денег
Наиболее привлекательной стороной является возможность для криптовалют стать независимыми в интернете, по крайней мере, в некоторой степени, и вернуть цифровую ценность в физический мир. Фиатные деньги раньше имели только физическую форму и были оцифрованы вскоре после появления интернета. В настоящее время многие платежи проходят через цифровую форму посредством интернета. Мы привыкли платить через PayPal или картой в магазине. В обоих случаях нам не нужно держать в руках физические деньги.
Биткойн был создан как полностью цифровая технология, опирающаяся на интернет. Таким образом, наиболее удобным способом совершения транзакции является использование кошелька. Сделка подписывается владельцем монет и отправляется в интернет для обработки. Передача стоимости осуществляется только после того, как транзакция включена в блок, который становится частью блокчейна. Запись о транзакциях будет неизменно храниться в блокчейне на постоянной основе со всеми деталями, связанными с транзакциями. Каждый человек в мире может найти все транзакции в блокчейне. Но это не всегда удобно. И есть еще один важный аспект. Не всегда интернет доступен, и существуют бедные страны, где не является нормой ситуация, когда большинство населения имеет смартфоны. Бедные люди, живущие без доступа в интернет, не могут использовать криптовалюты, несмотря на то, что они бы при этом могли получить наибольшую выгоду. Люди, живущие в крупных западных городах, могут легко жить имея только цифровые деньги. Но это не так, если мы говорим о развивающихся странах.
А что случится, если представить что мы можем взять цифровую ценность криптовалюты и вернуть ее в физический мир? Это создаст новую форму денег, которая будет по-настоящему свободной, независимой и неудержимой. Не было бы никаких ограничений в отношении масштабируемости, и конфиденциальность могла бы быть практически 100%. Для этого нам нужно разработать чип и соединить его с высокотехнологичной криптографией. Можно было бы перенести закрытый ключ с одного чипа на другой. Это может безопасно работать только в том случае, если есть доказательство того, что закрытый ключ существует только в одном экземпляре. Должно быть доказательство стирания, чтобы быть уверенным, что ключ не существует в старом чипе и присутствует только в чипе, на который он был перенесен. Конечно, не должно быть возможности создания копии закрытого ключа до осуществления передачи. Такой чип может быть встроен в устройство типа смартфона или, возможно, в дешевый физический аппаратный кошелек. Два участника могли бы обмениваться ценностями на местном уровне, просто поставив два электронных устройства на взаимную близость. Чипы будут оснащены NFC, RFID или аналогичным стандартом для связи на коротких расстояниях. Это будет равноценно использованию наличных денег.
Если вы подумаете об этом, то увидите множество препятствий, которые необходимо преодолеть. Например, даже владелец монет не должен знать секретные ключи. Копирование закрытого ключа перед передачей данных на другой чип в сущности приведет к возможности совершения атаки с двойным расходованием. Это означает, что чип должен создать пару ключей для передачи и гарантировать, что закрытый ключ никогда не покинет границы чипа. Извлечение информации из чипа должно быть очень затруднительным, если не невозможным. Оно должно быть возможно только во время передачи данных на другую микросхему, и данные не могут быть переданы на две микросхемы одновременно. Кроме того, должна быть обеспечена надежная защита от прослушивания канала связи во время передачи ключей. Наконец, новые монеты не могут быть созданы из воздуха. Без подключения к интернету трудно гарантировать, что каждая монета существует только в единственной версии, а их максимальный объем остается прежним. Такое решение должно быть очень надежным, чтобы сохранить неизменным объем. Блокчейн может обеспечить “защиту” только тем монетам, которые находятся в сети, но он никогда не сможет сделать это с монетами, которые находятся в offline (автономном) режиме.
Cash-like crypto решает проблемы конфиденциальности и масштабируемости.
Каждая транзакция имеет контекст, и существует договоренность участников перед обменом стоимостью. Люди часто забывают тот факт, что между участниками есть общение. Давайте рассмотрим один пример. Алиса хочет купить новую чашку в интернете из магазина Боба. Она должна попросить у Боба блокчейн-адрес для совершения платежа и должна предоставить свой физический адрес доставки, на который будет доставлена чашка. Боб будет знать блокчейн-адрес Алисы, а также ее физический адрес. В том случае, если Алиса имеет свои монеты на одном адресе, Боб может видеть все состояние Алисы. Кто еще может получить ту же информацию? Все, у кого есть возможность видеть контекст транзакции. Например, просмотрев электронную почту Боба. Злоумышленник может увидеть адрес Боба и узнать цену, которую Алиса заплатила за чашку. Таким образом злоумышленнику будет легко узнать адрес Алисы.
Если компании и частные лица не проявляют осторожность и раскрывают контекст транзакции, то почти нет смысла использовать частную платежную транзакцию. Даже, когда они совершают сделки с использованием конфиденциальных монет, им все равно нужен какой-то частный канал, через который они могут передавать соответствующую информацию. В нашем примере получается, что самое лучшее, что может сделать Алиса, - это посетить магазин Боба и купить чашку прямо там. В этом случае, контекст транзакции остается закрытым. Если Алиса смогла заплатить от чипа к чипу, избегая сетевого общения, то, соответственно, нет никакой записи о транзакции. Оплата производится сразу после передачи стоимости. Нет необходимости ждать подтверждения. Подтвердить сделку больше некому. Ни посредников, ни сетевого консенсуса. Мы можем наслаждаться этим видом приватности всегда, когда мы платим в ресторане, покупаем товары, идем в кино и т. д. Нам больше всего нужна конфиденциальность в том месте, где мы живем, так как мы обычно осуществляем большинство транзакций в offline режиме в нашей повседневной жизни.
Помимо конфиденциальности, транзакции между чипами могут очень помочь пользовательскому опыту, а также масштабируемости. Как мы уже говорили, передача стоимости от чипа к чипу не требует сетевого консенсуса, поэтому пропускная способность сетевых транзакций не зависит. Есть еще одно преимущество с точки зрения пользователя. Никаких комиссий за транзакцию. С другой стороны, сеть должна собирать оплату, чтобы иметь монеты для стимулирующей модели. Это не проблема для Cardano, так как поддержание работы PoS-сети довольно дешево, и там будет много онлайн-транзакций. Возможно, будет сложнее применить этот тип транзакций для PoW сетей, поскольку плата за транзакции должна постепенно стать основным доходом для стимулирующей модели.
Когда будет готов чип
Это долгосрочный проект, и могут потребоваться годы, чтобы обеспечить автономный обмен между чипами. Чип в первую очередь разработан для решения по борьбе с подделками, основанного на блокчейне Cardano. Чип будет встроен в предметы роскоши и обеспечит доказательство прав собственности. Индустрия во многом борется с подделками, и многие попытки с серийными кодами, голографическими наклейками потерпели неудачу. Конечные пользователи часто не имеют какого-либо способа убедиться в том, является ли серийный код на самом деле подлинным. Серийные коды для них на самом деле бесполезны. Считается, что сочетание аппаратного и программного обеспечения могло бы решить эту проблему.
Чип будет способен хранить приватные ключи. Производитель предметов роскоши должен иметь возможность встраивать чип в товары. Сеть Cardano сможет выпускать токены. Она также может выдавать специальный токен аутентификации, который может быть помещен в чип. Поскольку приватный ключ не может быть удален из чипа, токен также не может быть удален. Будет очень легко проверить, что предмет роскоши содержит чип с токеном аутентификации, просто сканируя его с помощью мобильного телефона. Чип сможет принять запрос и сгенерировать подпись, которая будет возвращена программе-аутентификатору. Затем аутентификатор сможет легко проверить, существует ли токен в блокчейне. Приложение в смартфоне может сделать эту работу легко и быстро.
Можно ожидать, что первая версия будет очень простой и не будет очень функциональной. Тем не менее, со временем она может быть улучшена, чтобы хранить не только приватные ключи, но и метаданные, например, об истории предметов роскоши или о том, где они были сделаны.
Даже если мошенник сможет извлечь чип из предметов роскоши и встроить его в подделку, это все равно сохранит соотношение 1:1. Ведь в этом случае оригинальный предмет роскоши останется без чипа, поэтому его будет трудно продать снова. Это огромное улучшение в отрасли. Единственное, что продавец должен гарантировать, - это безопасное встраивание в товар. Этот процесс должен быть безопасным.
Потенциал чипа огромен, а его возможность быть программируемым позволило бы добавить более продвинутые криптографические протоколы. Функциональность может быть расширена, и в один прекрасный день мы сможем увидеть обмен токенами напрямую между чипами. Однако, как мы уже сказали, нам предстоит пройти долгий путь, прежде чем мы увидим работающий прототип.
Резюме
Обмен токенами напрямую между чипами, безусловно, изменит правила игры для всей производственной отрасли. Токены, независимые от сети, были бы действительно децентрализованными. Владелец монет может отправить их обратно в блокчейн, но определенное количество токенов использовалось бы в автономном режиме. Никто не сможет предотвратить или подвергнуть цензуре использование монет, которые будут передаваться только от чипа к чипу. Это будет работать даже в том случае, если бы с блокчейном случилось что-то ужасное. Блокчейн будет необходим для многих вариантов использования. Например, в сфере борьбы с контрафактной продукцией.