IOHK官网博客:Ouroboros Chronos提供第一个基于区块链技术的高弹性加密时间源

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原文来自IOHK Olga Hryniuk,由卡尔达诺大使陈哲Anson翻译

Chronos旨在提供更准确的全球计时,确保提高安全性和网络对通信延迟的恢复能力

跨任何分布式网络的全球时间同步对于确保其弹性至关重要。

从确保所有参与者之间的最新信息,保持准确的交易处理和区块创建,时间同步在智能合约部署方面尤为重要。

Input Output与爱丁堡大学、普渡大学和康涅狄格大学的科学家合作,找到了一种在区块链上全局同步时钟的方法,以提供更安全和防篡改的全球时间源。这包括来自物联网 (IoT) 设备的时间同步,例如供应链中的测量工具和通用分布式系统,尤其是在中央时钟中断代表安全风险的情况下。这项研究是由 Ouroboros Chronos 实现的,Ouroboros Chronos 是希腊语中的时间词,它是 Ouroboros 的最新版本——支持 Cardano 区块链的共识算法。

时间很重要

时间是计算机程序和应用程序中不可或缺的概念。如果没有这个概念,我们将无法访问任何基于传输层安全 (TLS) 的网站、交换数据或使用各种加密算法。

然而,时间跟踪是一个难以解决的问题。准确的时间同步假设数据在整个互联网上传输,而这反过来也需要时间。也很难预测某些数据传输需要多长时间 - 网络状态不断变化,并依赖于拥塞和实际数据大小等因素。因此,经常会出现不一致的情况,因此提供准确计时的工具和解决方案非常重要。

即时性

对于普通计算机,我们认为计时是理所当然的。然而,有一个严格的机制在幕后运作。例如,网络时间协议 (NTP) 使用服务器层次结构来解决计时问题享誉全球。这包括多达 15 个 Stratums,其路由路径被开发为以最优化的方式同步。这也是通过构建贝尔曼-福特最短路径生成树来实现的,该树减少了延迟和传输时间的不一致。

英国政府的卫星衍生时间和位置:Blackett 最近的评论强调需要更具弹性的计时数据以及从智能电网到自动驾驶汽车的关键部门对易受干扰和网络攻击的全球导航卫星系统 (GNSS) 的危险依赖。此外,由国家物理实验室领导的世界上第一个国家计时中心最近成立,旨在研究从电信到智能交通的所有领域的替代性和更具弹性的计时服务。国际计量中心目前必须比较在不同频率和多个地点运行的时钟以确保准确性。

区块链时间同步

分布式账本技术的计时概念是不同的。如果没有准确有效的时间戳,网络就无法验证正在处理的交易是否有效,并且不会恢复前一交易。在一系列区块链分类账中使用了不同的时间戳技术,但是,它们不一定非常准确。例如,比特币出于共识安全原因使用时间戳,但主要不是为了计时;在以太坊中,链上时间戳由矿工确定,而共识不会在技术上阻止或验证它们的有效性。

计时对于智能合约的执行也是必不可少的。不准确会给去中心化金融 (DeFi) 智能合约攻击带来风险。智能合约漏洞并不总是以糟糕的代码为条件,应该解决时间不一致的问题,以阻止账本中任何可能的攻击。

Ouroboros Chronos:旨在提高通信和时间弹性

Ouroboros Chronos的新研究使区块链技术能够更安全地同步时钟。 Chronos 本身是一种加密安全的区块链协议,它还通过新颖的时间同步机制提供准确的时间来源,消除了外部托管时钟的漏洞。这也使区块链能够准确地为交易加盖时间戳,从而使账本更能抵御针对时间信息的攻击。

通过将本地时间与没有单点故障的统一网络时钟同步,新协议可以显着提高关键电信、运输、贸易系统和基础设施的弹性。

领导这项研究的爱丁堡大学区块链技术实验室主任兼 Input Output 首席科学家 Aggelos Kiayias 教授说:

在没有中央计时员的情况下同步时钟的问题对于创建真正强大的去中心化金融系统至关重要。我们第一次开发了一种区块链机制,使动态发展的各方能够校准他们的本地时钟,使其保持一致——即使他们遵循任意参与模式来来去去。通过创建基于区块链的全球时钟,我们还为具有许多可能的外部应用程序的更安全、防篡改的时间源铺平了道路。

通过实现准确的计时以及所有交易的完全可追溯性,这一科学突破也标志着朝着创建完全可审计和防欺诈的金融系统迈出的重要一步。

要了解更多信息,请在此处查看已发表的研究。

感谢 Rachel Bruce、Jenny Corlett、Rod Alexander 和 Christian Badertscher 在撰写本文时提供的意见和支持。

原文链接:Ouroboros Chronos provides the first high-resilience, cryptographic time source based on blockchain technology - IOHK Blog