1. Phiên bản chuỗi không được phép của ALGORAND

tiêu đề phụ

Tính minh bạch, tính bất biến và sự tin tưởng giữa những người xa lạ, đây là những nền tảng của các chuỗi khối không được phép công khai. Tuy nhiên, trong trường hợp không có sự phát triển của công nghệ, blockchain đã trở thành một hiện thực đáng thèm muốn trong nhiều năm.

tiêu đề phụ

ALGORAND chuỗi khối không được phép

Algorand cung cấp một blockchain thực sự phi tập trung, có thể mở rộng và an toàn. Nó thực sự phi tập trung: mọi mã thông báo đều có thể tham gia vào giao thức đồng thuận với sức mạnh tương tự như bất kỳ mã thông báo nào khác. Nó có thể mở rộng vì nó có thể hỗ trợ hàng tỷ người dùng tạo một khối trong vài giây chỉ bằng một lượng tính toán nhỏ. Và nó an toàn vì nó không thể bị phá vỡ bởi một vài người khai thác hoặc người được ủy thác hoặc chủ sở hữu của một phần nhỏ mã thông báo. Trên thực tế, miễn là phần lớn mã thông báo của chuỗi khối Algorand nằm trong tay đáng tin cậy, thì nó được đảm bảo hoạt động.

Giao thức Algorand dựa trên các công nghệ hoàn toàn mới, chẳng hạn như xổ số mật mã độc đáo và thỏa thuận Byzantine cực kỳ hiệu quả.

• Ngoài việc hoàn toàn phi tập trung, có thể mở rộng và bảo mật, chuỗi khối không được phép của Algorand còn có các thuộc tính đáng chú ý sau:

• Xử lý tài sản tiêu chuẩn và hợp đồng thông minh ở Lớp 1. Blockchain xử lý các giao dịch khác nhau ở các cấp độ khác nhau. Cấp 1 là ngay lập tức nhất và an toàn nhất. Theo truyền thống, Lớp 1 chỉ xử lý các khoản thanh toán thông thường và chính giao thức đồng thuận, còn việc phát hành tài sản mới, hợp đồng thông minh và mọi thứ khác được xử lý ở Lớp 2. Nhưng các giao thức Lớp 2 nổi tiếng là chậm, tốn kém và dễ bị lỗi. Ngược lại, Algorand cũng xử lý việc phát hành tài sản tiêu chuẩn và một số lượng lớn hợp đồng thông minh ở lớp 1, bao gồm token hóa tài sản, giao dịch nguyên tử[2] và cho vay thế chấp, đồng thời có thể cô lập và rút lại các giao dịch bị tranh chấp khi cần thiết. Trên thực tế, Algorand đáp ứng hầu hết các trường hợp sử dụng hợp đồng thông minh hiện tại ở lớp 1, với tính bảo mật và hiệu quả tương tự như các phương tiện thanh toán thông thường.

2. tiêu đề cấp đầu tiên

Phiên bản chuỗi giấy phép ALGORAND

Ưu điểm chính của các chuỗi khối được phép là khả năng bảo vệ các giao dịch khỏi sự can thiệp từ bên ngoài. [3]

Trong phiên bản chuỗi không được phép của Algorand, mỗi mã thông báo gốc (ngoài việc là một đơn vị đo lường cho tiền tệ bản địa (Algo)) có thể tham gia vào giao thức đồng thuận và có quyền hạn giống như các mã thông báo khác. Tuy nhiên, trong phiên bản chuỗi được phép của Algorand, doanh nghiệp E chỉ có thể sử dụng nhóm mã thông báo 10M nhất định cho giao thức đồng thuận và chia nó thành nút trình xác thực V do chính họ lựa chọn theo bất kỳ cách nào. Ví dụ: E có thể chọn V để chỉ bao gồm 5 trình xác thực và phân bổ 2 triệu mã thông báo đồng thuận cho mỗi trình xác thực. Kết quả cuối cùng của điều này là E cung cấp cho mỗi nút trong số năm nút xác thực khả năng tạo khối mới như nhau. Một ví dụ khác, E có thể chọn 55 nút xác minh, phân phối 1M mã thông báo cho mỗi trong số 5 nút xác minh đầu tiên và phân phối 100K mã thông báo cho mỗi trong số 50 nút xác minh khác. Theo cách này, khả năng tạo khối do E phân bổ cho 5 nút xác minh đầu tiên gấp 10 lần so với 50 nút xác minh khác.

Phiên bản được phép của Algorand có mức độ chi tiết cực kỳ tốt, cho phép các trình xác thực khác nhau được chỉ định các trọng số khác nhau.

Bằng cách sử dụng chuỗi khối được phép của Algorand, thay vì xây dựng chuỗi được phép của riêng mình từ đầu hoặc áp dụng một chuỗi được phép khác, E có được những lợi thế chính sau:

a) Phân quyền theo yêu cầu. Việc chọn một số lượng tùy ý (bất kỳ trọng số nào) của trình xác thực là rất quan trọng. Trên thực tế, E có thể muốn đưa ra lựa chọn này để cải thiện tính bảo mật của chuỗi khối của riêng mình hoặc để mở rộng cộng đồng mà nó phục vụ. Các chuỗi khối ban đầu phục vụ một số lượng nhỏ các tổ chức tài chính có thể bắt đầu với một số lượng nhỏ các nút xác thực. Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu sau này nó muốn phục vụ các ngân hàng vừa và nhỏ và hiệp hội tín dụng, tất cả đều muốn tham gia vào việc tạo khối? Một thuật toán đồng thuận hoạt động với một số ít người tham gia có thể không hoạt động hiệu quả với hàng trăm hoặc hàng nghìn người tham gia. Và việc thay đổi chiến thuật giữa chừng có thể khá khó khăn! Bằng cách cho phép giao thức đồng thuận mở rộng quy mô tới hàng tỷ trình xác thực, E có thể đảm bảo rằng bộ trình xác thực có thể được mở rộng bất kỳ lúc nào mà không gặp sự cố. Thu nhỏ thì dễ, mở rộng thì khó.

c) Khả năng nâng cấp và đổi mới liên tục. Bất cứ khi nào các cải tiến và đổi mới được thêm vào chuỗi chính Algorand không được phép cốt lõi, việc sử dụng phiên bản được phép của giao thức Algorand sẽ tự động cung cấp cho E những cải tiến và đổi mới trong tương lai.

3. ALGORAND Co-Chaintiêu đề phụ

sự định nghĩa

sự định nghĩa

(d) Khả năng tương tác với các Đồng chuỗi khác. Các chuỗi khối được phép cho phép người dùng trong một phạm vi nhất định tương tác một cách an toàn. Nhưng nó có thể không cho phép họ tương tác với các thực thể và cá nhân khác. Đây là một hạn chế lớn vì thế giới "bên ngoài" lớn hơn thế giới "bên trong" và chúng ta có thể muốn tương tác với thế giới rộng lớn hơn. Một nhóm các tổ chức tài chính có thể muốn xây dựng chuỗi được phép của riêng họ. Nhưng một số tổ chức y tế có thể muốn làm như vậy. Vì chăm sóc sức khỏe là một phần quan trọng của nền kinh tế, chuỗi các tổ chức tài chính có lẽ sẽ muốn tương tác và trao đổi tài sản với chuỗi các tổ chức y tế. Nếu không có khả năng tương tác bên ngoài, các thành viên của chuỗi được phép có thể bị mắc kẹt trong chuỗi của chính họ.

Co-Chain là một chuỗi được phép của Algorand, đảm bảo khả năng tương tác hiệu quả và an toàn giữa các chuỗi không được phép của Algorand và các Co-Chain khác.

Thách thức đầu tiên: an ninh

Khả năng tương tác giữa các chuỗi được phép dễ khai báo nhưng khó đảm bảo. Hãy xem xét một ví dụ đơn giản. Người dùng a sở hữu tài sản x và anh ta muốn trao đổi nó với một người dùng b khác sở hữu tài sản y.

Nếu a và b thuộc về chuỗi Algorand không được phép hoặc cùng một Chuỗi đồng Algorand, vấn đề này có thể được giải quyết trong vòng 5 giây với tính hữu hạn và bảo mật. Trên thực tế, họ có thể sử dụng hoán đổi nguyên tử, đây là một trong những công cụ chính có sẵn trong Algorand dưới dạng giao dịch lớp 1. Nhưng nếu a là thành viên của Đồng chuỗi A và b là thành viên của Đồng chuỗi B khác thì sao?

Việc trao đổi tài sản giữa các chuỗi khác nhau thường được thực hiện thông qua giao thức khóa hàm băm. Nhưng có những vấn đề đáng kể với cách tiếp cận này. Ngoài việc yêu cầu nhiều bước phức tạp về mặt logic, nó cũng dễ bị tấn công từ chối dịch vụ. Một cuộc tấn công như vậy có thể cho phép một bên gian lận giữ tài sản của mình trong khi giành được tài sản của bên kia. Để tránh điều này, thỏa thuận có thể cần phải kéo dài trong một khoảng thời gian dài, điều này có thể làm cho chi phí từ chối dịch vụ cao hơn giá trị của tài sản cơ bản.

Thách thức thứ hai: quyền sở hữu rõ ràng

Tuy nhiên, điều này tạo ra một vấn đề khác và một vấn đề áp dụng cho bất kỳ giao thức nào chỉ liên quan đến x và y và các chuỗi khối A và B tương ứng của chúng. Nghĩa là, vì A và B là các chuỗi riêng tư được phép, nhiều nhất chỉ có các thành viên của họ biết rằng x và y đã trao đổi tài sản ban đầu, do đó, b hiện thuộc sở hữu của các thành viên của chuỗi A. Nếu chuỗi B bị hỏng, không có gì ngăn cản y liên tục bán b cho các thành viên của các chuỗi khối khác hoặc đổi nó lấy tài sản khác! Về cơ bản, số tiền này tăng gấp đôi chi tiêu trong trao đổi tài sản.

Khả năng tương tác của chuỗi phải đảm bảo quyền sở hữu rõ ràng đối với bất kỳ tài sản nào mà các thành viên của một chuỗi trung thực có được. Điều này đúng ngay cả đối với tài sản thu được từ các thành viên của một chuỗi tham nhũng.

4. tiêu đề cấp đầu tiên

tiêu đề phụ

lời mở đầu

lời mở đầu

• Chúng tôi sử dụng MAIN để biểu thị mạng chính của Algorand, không được phép và công khai. Tương ứng, mỗi Co-Chain giám sát các khối của MAIN. Đối với mỗi Co-Chain C, MAIN duy trì

• Danh sách trình xác nhận mới nhất của C VALIDATORSC,

Và một danh sách cập nhật ASSETSC của tất cả các tài sản thuộc sở hữu của các thành viên C có thể được chuyển sang các chuỗi khác.

Ban đầu, khi một Đồng chuỗi được hình thành, cả hai danh sách có thể được bao gồm trong khối gốc của C trong MAIN. (Khối genesis này khác với khối genesis ban đầu của C ở chỗ nó cho biết đâu là khóa công khai ban đầu của C và tài sản nào mà các khóa đó sở hữu ban đầu.)

Cần nhấn mạnh rằng MAIN không chỉ không biết gì về các giao dịch xảy ra trong Co-Chain C, mà còn không biết các khóa công khai thực sự của C, chứ chưa nói đến người dùng thực sự sử dụng các khóa này! Trên thực tế, ASSETSC sẽ không tiết lộ bất kỳ thông tin nào về các khóa công khai trong C kiểm soát nội dung trong ASSETS.

Chuyển tài sản từ chuỗi đồng Algorand sang chuỗi chính

Người dùng x của Algorand Co-Chain A có thể muốn chuyển tài sản a thuộc sở hữu của anh ấy sang MAIN thông qua khóa công khai tx. Người dùng x có thể làm điều này vì bất kỳ lý do nào. Ví dụ: x có thể muốn đấu giá a và "càng nhiều người đặt giá thầu, giá càng cao". Do đó, thay vì đấu giá a trên A, người dùng x có thể sẵn sàng đấu giá trên MAIN hơn, để không chỉ các thành viên của A sẽ đấu giá mà cả các thành viên của MAIN hoặc các Đồng chuỗi khác cũng sẽ đấu giá. Trên thực tế, bất kỳ thành viên nào của Co-Chain đều có thể dễ dàng chuyển stablecoin sang MAIN với mục đích duy nhất là tham gia đấu giá.

Giống như quá trình chuyển thông thường trong Co-Chain A, hoạt động chuyển một từ tx sang MAIN được ủy quyền bằng chữ ký số của tx, được ký hiệu là SIGx(tx, a, MAIN). Vì tx sở hữu a và quá trình chuyển được ủy quyền hợp lệ, nên SIGx(tx, a, MAIN) sẽ nhập một khối X mới của A được xác thực đúng bởi trình xác thực của A. Tại thời điểm này, tất cả các thành viên của Co-Chain A đều nhận ra rằng cả tx và bất kỳ khóa công khai nào khác trong A đều không sở hữu tài sản a. Do đó (trừ khi A bị hỏng), tx không còn có thể cho phép chuyển bên trong hoặc bên ngoài A.

chữ

                                                          X= (SIGx (tx, a, MAIN), other transfers to MAIN, H)

trong đó H là hàm băm một chiều (thường dài 256 bit) của tất cả các giao dịch trong A phải được giữ kín trong A. Cần lưu ý rằng định dạng của X rất nhỏ gọn. Trên thực tế, nó chỉ chứa 256 byte, không bao gồm thông tin dự định sẽ được chuyển đến chuỗi chính Algorand.

Khối X ở định dạng này và chứng chỉ của nó trong A được truyền tới các nút của MAIN.

chữ

• Vì Co-Chain A chạy cùng một thuật toán đồng thuận như MAIN và MAIN biết trình xác thực của A, nên trình xác thực của MAIN có thể phân tích cú pháp chứng chỉ của X và tìm hiểu điều đó

• tx là khóa của A để sở hữu nội dung a và

Chủ sở hữu khóa tx muốn chuyển a sang chuỗi chính của Algorand.

• Tương ứng,

• Nội dung a bị xóa khỏi ASSETSA và

LƯU Ý: MAIN được sử dụng trong bước 1 là công khai và không được phép. Cụ thể, thực tế là MAIN không được phép đảm bảo rằng tx trở thành khóa trong MAIN mà không gặp bất kỳ sự cố nào. Và việc MAIN được công khai đảm bảo rằng mọi người đều biết rằng nội dung a hiện đang ở MAIN. Điều này đảm bảo rằng y sẽ (trong bước tiếp theo) có quyền sở hữu rõ ràng đối với a. Trên thực tế, bất kể Co-Chain A có bị hỏng hay không, cả x và bất kỳ thành viên nào khác trong A đều không thể chuyển a cho bất kỳ thành viên nào của bất kỳ Co-Chain nào khác.

Chuyển tài sản từ chuỗi chính trở lại Co-Chain

Sau khi bán một trong MAIN, tx có thể muốn chuyển số tiền ổn định thu được từ cuộc đấu giá sang A.

Tổng quát hơn, nếu tx là khóa công khai của cả MAIN và A, thì tx có thể muốn chuyển nội dung b mà nó sở hữu trong MAIN sang A. Một lần nữa, việc chuyển tiền như vậy có thể được ủy quyền bằng chữ ký số của tx, ký hiệu là SIGx(tx,b,A), đi vào một khối mới trong MAIN. Vì MAIN không được phép, nên trình xác thực của A có thể thấy SIGx (tx,a, A) xuất hiện trong khối của MAIN hoặc họ có thể thấy bằng chứng nhỏ gọn thích hợp về sự xuất hiện đó thông qua chính tx. Trong cả hai trường hợp, trình xác thực của A sẽ khiến tx trở thành chủ sở hữu hiện tại của nội dung b trong A, vì nó đã là khóa trong A. Đồng thời, ngay khi SIGx(tx, a, A) xuất hiện trong khối của MAIN, tx không còn sở hữu b trong MAIN nữa và TÀI SẢN A sẽ được cập nhật để bao gồm nội dung b.

tiêu đề phụ

Khả năng tương tác đồng chuỗi

Tiếp theo, chúng tôi sử dụng cùng một ví dụ trao đổi tài sản được đề cập ở trên để minh họa cách các Co-Chain tương tác với nhau. Bây giờ, A và B là các Đồng chuỗi Algorand khác nhau. Cụ thể, tài sản a được kiểm soát trong A bằng khóa công khai tx, có khóa riêng được biết bởi x, trong khi tài sản b được kiểm soát trong B bởi ty khóa công khai, có khóa riêng được biết bởi y.

Để trao đổi tài sản của họ, x và y sử dụng MAIN thông qua các bước khái niệm sau.

1. Trong chuỗi A, tx "chuyển a sang MAIN" và cung cấp bằng chứng chuyển sang MAIN. Trong chuỗi B, ty "chuyển b sang MAIN" và cung cấp bằng chứng chuyển sang MAIN.

3. Trong MAIN, tx chuyển b sang A và ty chuyển a sang B. Cả chuỗi A và B đều có thể xem cả hai lần chuyển.

tiêu đề phụ

Hướng dẫn cho Bước 1

• Bước 1 có thể đạt được bằng cách tx phát hành SIGx (tx, a, A) trong khối của MAIN, như được mô tả ở trên. Tương ứng, trong MAIN,

• Nội dung a sẽ bị xóa khỏi ASSETA và nội dung b sẽ bị xóa khỏi ASSETB.

Tương tự, điều này cũng đúng với ty.

tiêu đề phụ

Hướng dẫn cho Bước 2

Hướng dẫn cho Bước 3

Như đã đề cập trước đó, trong MAIN, tx chuyển b cho chính nó trong A, vì tx vẫn là khóa phê duyệt của A. Tương tự, điều này cũng đúng với ty.

Thông tin thêm

Chúng ta có thể nhận thấy rằng toàn bộ quá trình diễn ra rất nhanh. Trên thực tế, mỗi bước trong ba bước trên có thể được thực hiện trong khoảng thời gian cần thiết để tạo một khối mới. Thời gian này không vượt quá 5 giây trong chuỗi chính của Algorand. Nhưng việc tạo các khối trong Algorand Co-Chain có thể nhanh hơn nhiều. Trên thực tế, trong giao thức Algorand, một khối có thể được tạo trong thời gian cần thiết để đảm bảo rằng phần lớn các nút xác thực nhìn thấy khối. Trong một Co-Chain có tốc độ mạng nhanh, thời gian này là không đáng kể.

Chúng tôi cũng nhận thấy rằng toàn bộ quá trình xảy ra ở lớp 1, vì vậy, cho dù nó nằm trong chuỗi chính hay trong Chuỗi đồng hành, thì nó đều có tính bảo mật cao hơn.

chữ

Tăng cường quyền riêng tư

Tính riêng tư của việc trao đổi tài sản giữa Algorand Co-Chains có thể được tăng cường đáng kể.

chữ

____________________

Cụ thể, tx và ty có thể là khóa tạm thời chỉ được sử dụng bởi x và y trong trao đổi nội dung này. Nghĩa là, trước khi bắt đầu quy trình ba bước ở trên, x tạo khóa công khai tạm thời tx và chuyển nội dung a từ bất kỳ khóa công khai nào do a nắm giữ trước đó sang tx. Sau khi hoàn thành bước 3 và tx sở hữu tài sản b trong A, x có thể chuyển b từ tx sang bất kỳ khóa công khai nào khác mà anh ấy chọn. Theo cách này, chuỗi chính của Algorand không bao giờ biết khóa công khai nào trong tài sản A thuộc sở hữu ban đầu a và khóa công khai nào cuối cùng sẽ sở hữu b.

[1] Đồng thuận Algorand không phải là một quá trình lâu dài. Khi ngày càng có nhiều khối được thêm vào một khối B nhất định, thì càng có nhiều khả năng mọi người sẽ đạt được sự đồng thuận về B. Một mình Algorand đồng ý về các khối mới và sau khi quá trình này hoàn tất, đồng ý về khối tiếp theo, v.v.

[2] Giao dịch nguyên tử cho phép nhiều người dùng trao đổi tài sản trong một giao dịch hoặc thực hiện nhiều khoản thanh toán bằng nhiều loại tiền tệ. Do đó, không người tham gia giao dịch nguyên tử nào có thể lừa dối người tham gia khác và không ai ngại trở thành người đầu tiên thử.

[3] Một lý do khác thường được trích dẫn để chọn blockchain được phép là bảo mật. Tuy nhiên, lý do cơ bản này bỏ qua điểm mà chính sự phi tập trung hóa là nguồn bảo mật chính.

*Toàn bộ tài liệu kỹ thuật sẽ sớm được phát hành, vì vậy hãy chú ý theo dõi.

SERGEY GORBUNOV | Trưởng phòng mã hóa

MAURICE HERLIHY

Sergey là Trợ lý Giáo sư tại Đại học Waterloo. Nghiên cứu của ông tập trung vào mật mã cơ bản và thiết kế hệ thống bảo mật quy mô lớn, mạng máy tính, giao thức và chuỗi khối. Anh ấy đã nhận bằng Tiến sĩ từ MIT vào năm 2015 và cũng là người nhận Học bổng Tiến sĩ của Microsoft. Luận án của ông về việc xây dựng các giao thức mã hóa tiên tiến bằng cách sử dụng mật mã dựa trên mạng tinh thể đã giành được Giải thưởng Luận án Tiến sĩ MIT Sprowl về Khoa học Máy tính. Trước khi gia nhập Algorand, ông là người sáng lập và CTO của Stealth Mine và đã dành thời gian làm việc tại Trung tâm Nghiên cứu TJ Watson của IBM.

Giáo sư Herlihy là một chuyên gia đẳng cấp thế giới trong lĩnh vực điện toán phân tán. Ông là người đã nhận Giải thưởng Dijkstra năm 2003 về Điện toán phân tán, Giải thưởng Gödel năm 2004 về Khoa học máy tính lý thuyết, Giải thưởng bài báo có ảnh hưởng ISCA năm 2008, Giải thưởng Edsger W. Dijkstra năm 2012 và Giải thưởng Wallace McDowell năm 2013. Ông là thành viên của ACM và là thành viên của Học viện Nhà phát minh Hoa Kỳ, Học viện Kỹ thuật Quốc gia và Học viện Khoa học và Nghệ thuật Hoa Kỳ.

Giáo sư Herlihy có bằng Tiến sĩ Khoa học Máy tính của Viện Công nghệ Massachusetts.

SILVIO MICALI | Người sáng lập

Silvio Micali đã giảng dạy tại Khoa Kỹ thuật Điện và Khoa học Máy tính tại Viện Công nghệ Massachusetts từ năm 1983. Nghiên cứu của Silvio tập trung vào mật mã, kiến ​​thức không, tạo số giả ngẫu nhiên, giao thức bảo mật và thiết kế cơ chế. Vào năm 2017, Silvio đã thành lập Algorand, một chuỗi khối hoàn toàn phi tập trung, an toàn và có thể mở rộng, cung cấp một nền tảng công khai để xây dựng các sản phẩm và dịch vụ cho nền kinh tế phi tập trung. Tại Algorand, Silvio giám sát tất cả các nghiên cứu, bao gồm lý thuyết, bảo mật và tài chính tiền điện tử.