Chainlink: децентрализованная сеть Oracle

Oleh Steve Ellis, Ari Juels and Sergey Nazarov · 2017

Abstrak

Dalam whitepaper ini, kami mengartikulasikan visi evolusi Chainlink melampaui konsep awalnya dalam whitepaper Chainlink asli. Kami meramalkan peran yang semakin luas untuk jaringan oracle, yang mana jaringan tersebut melengkapi dan meningkatkan blockchain yang sudah ada dan yang baru dengan menyediakan layanan yang cepat, andal, dan konektivitas universal yang menjaga kerahasiaan dan komputasi off-chain untuk smart contractdtk. Landasan rencana kami adalah apa yang kami sebut Jaringan Oracle Terdesentralisasi, atau DONs singkatnya. DON adalah jaringan yang dikelola oleh komite Chainlink node. Ini mendukung berbagai fungsi oracle yang tidak terbatas yang dipilih penyebaran oleh panitia. Dengan demikian, DON bertindak sebagai lapisan abstraksi yang kuat, menawarkan antarmuka untuk smart contracts ke sumber daya off-chain yang luas dan sangat sumber daya komputasi off-chain yang efisien namun terdesentralisasi dalam DON itu sendiri. Dengan DONs sebagai batu loncatan, Chainlink berencana untuk fokus pada kemajuan dalam tujuh bidang utama: • Hybrid smart contracts: Menawarkan kerangka kerja umum yang kuat untuk meningkatkan kemampuan smart contract yang ada dengan menyusun on-chain secara aman dan sumber daya komputasi off-chain menjadi apa yang kami sebut hybrid smart contracts. • Mengabstraksi kompleksitas: Menghadirkan pengembang dan pengguna dengan sederhana fungsionalitas menghilangkan kebutuhan untuk memahami hal-hal mendasar yang kompleks protokol dan batasan sistem. • Penskalaan: Memastikan bahwa layanan oracle mencapai latensi dan throughput dituntut oleh sistem desentralisasi yang berkinerja tinggi. • Kerahasiaan: Memungkinkan sistem generasi berikutnya yang menggabungkan blockchains' transparansi bawaan dengan perlindungan kerahasiaan baru yang kuat untuk sensitif data. • Kewajaran pesanan untuk transaksi: Mendukung pengurutan transaksi dengan berbagai cara yang adil bagi pengguna akhir dan mencegah serangan front-running dan lainnya bot dan penambang eksploitatif. • Minimalkan kepercayaan: Menciptakan lapisan dukungan yang sangat dapat dipercaya smart contracts dan sistem lain yang bergantung pada oracle melalui desentralisasi, penahan yang kuat pada blockchains dengan keamanan tinggi, kriptografi teknik, dan jaminan kriptoekonomi. • Keamanan berbasis insentif (kriptoekonomi): Merancang secara ketat dan menerapkan mekanisme yang kuat untuk memastikan node di DONs memiliki insentif ekonomi yang kuat untuk berperilaku andal dan benar, bahkan dalam menghadapi musuh yang mempunyai sumber daya yang baik. Kami menyajikan inovasi awal dan berkelanjutan dari komunitas Chainlink di masing-masing bidang tersebut, memberikan gambaran mengenai perluasan dan peningkatannya kemampuan canggih yang direncanakan untuk jaringan Chainlink.

Аннотация

В этом техническом документе мы формулируем видение развития Chainlink за пределами его первоначальной концепции, изложенной в оригинальном техническом документе Chainlink. Мы предвидим все более расширяющаяся роль сетей oracle, в которой они дополняют и улучшают существующие и новые blockchain, обеспечивая быструю, надежную и универсальная связь с сохранением конфиденциальности и автономные вычисления для smart contractс. Основой нашего плана является то, что мы называем децентрализованными сетями Oracle, или Для краткости DONs. DON — это сеть, поддерживаемая комитетом Chainlink. узлы. Он поддерживает любую из неограниченного диапазона oracle функций, выбранных для размещение комитетом. Таким образом, DON действует как мощный уровень абстракции, предлагая интерфейсы для smart contracts с обширными оффчейн-ресурсами и высокоэффективными эффективные, но децентрализованные вычислительные ресурсы вне сети внутри самого DON. Используя DONs в качестве трамплина, Chainlink планирует сосредоточиться на достижениях в семи ключевые направления: • Гибридные smart contracts: предложение мощной общей структуры для расширения существующих возможностей smart contract путем безопасного создания цепочки. и автономные вычислительные ресурсы в то, что мы называем гибридными smart contract. • Абстрагирование сложности: предоставление разработчикам и пользователям простых функциональность устраняет необходимость знакомства со сложными базовыми протоколы и границы системы. • Масштабирование: обеспечение того, чтобы службы oracle обеспечивали требуемые задержки и пропускную способность. востребованы высокопроизводительными децентрализованными системами. • Конфиденциальность: создание систем нового поколения, объединяющих blockchains’ врожденная прозрачность с новой надежной защитой конфиденциальности для чувствительных данные. • Справедливость заказов для транзакций: поддержка последовательности транзакций разными способами. которые являются справедливыми для конечных пользователей и предотвращают опережающие и другие атаки со стороны боты и майнеры-эксплуататоры. • Минимизация доверия: создание высоконадежного уровня поддержки smart contracts и другие oracle-зависимые системы посредством децентрализации, сильной привязки к высокозащищенным blockchains, криптографическим технологии и криптоэкономические гарантии. • Криптоэкономическая безопасность, основанная на стимулах: тщательное проектирование и активное развертывание механизмов, которые гарантируют, что узлы в DONs имеют сильные экономические стимулы вести себя надежно и правильно, даже перед лицом хорошо обеспеченных ресурсами противников. Представляем предварительные и текущие инновации сообщества Chainlink. в каждой из этих областей, давая картину расширяющегося и все более мощные возможности, запланированные для сети Chainlink.

Perkenalan

Conceptual figure showing how a Decentralized Oracle Network can realize basic oracle functionality by relaying off-chain data to a contract

Conceptual figure depicting on-chain and off-chain contract composition in a hybrid smart contract architecture

Blockchain oracles saat ini sering dipandang sebagai layanan terdesentralisasi dengan satu tujuan: untuk meneruskan data dari sumber daya off-chain ke blockchains. Namun ini adalah langkah singkat, mulai dari meneruskan data hingga menghitungnya, menyimpannya, atau mengirimkannya secara dua arah. Pengamatan ini membenarkan gagasan yang lebih luas tentang fungsi oracles. Begitu juga memenuhi kebutuhan layanan smart contracts yang semakin meningkat dan semakin beragam teknologi yang mengandalkan jaringan oracle. Singkatnya, oracle bisa dan perlu menjadi antarmuka dengan tujuan umum, dua arah, dan mendukung komputasi antara dan di antara sistem onchain dan off-chain. Peran Oracles dalam ekosistem blockchain adalah untuk meningkatkan kinerja, fungsionalitas, dan interoperabilitas smart contracts sehingga bisa membawa model kepercayaan dan transparansi baru ke berbagai industri. Transformasi ini akan terjadi melalui perluasan penggunaan smart contract hibrida, yang dapat digabungkan properti khusus blockchains dengan kemampuan unik sistem off-chain seperti oracle jaringan dan dengan demikian mencapai jangkauan dan kekuatan yang jauh lebih besar daripada sistem on-chain dalam isolasi. Dalam whitepaper ini, kami mengartikulasikan visi untuk apa yang kami sebut Chainlink 2.0, sebuah evolusi dari Chainlink melampaui konsepsi awalnya dalam whitepaper Chainlink asli [98]. Kami memperkirakan peran jaringan oracle akan semakin besar, salah satunya adalah mereka melengkapi dan menyempurnakan blockchain yang sudah ada dan yang baru dengan menyediakan konektivitas dan komputasi universal yang cepat, andal, dan menjaga kerahasiaan untuk perangkat hybrid smart contracts. Kami percaya bahwa jaringan oracle bahkan akan berkembang menjadi utilitas untuk mengekspor data tingkat blockchain berintegritas tinggi ke sistem di luar blockchain ekosistem. Saat ini, Chainlink node yang dijalankan oleh beragam entitas berkumpul di oracle jaringan untuk menyampaikan data ke smart contracts dalam apa yang dikenal sebagai laporan. Kita bisa melihatnya oracle node sebagai komite serupa dengan konsensus klasik blockchain [72], namun dengan tujuan mendukung blockchain yang sudah ada, dibandingkan menyediakan fungsionalitas yang berdiri sendiri. Dengan fungsi acak yang dapat diverifikasi (VRF) dan Pelaporan Off-Chain (OCR), Chainlink telah berkembang menuju kerangka kerja dan infrastruktur tujuan umum untuk menyediakan sumber daya komputasi yang smart contracts butuhkan untuk fungsionalitas tingkat lanjut. Landasan rencana kami untuk Chainlink 2.0 adalah apa yang kami sebut Oracle Terdesentralisasi Jaringan, atau disingkat DONs. Sejak kami memperkenalkan istilah “oracle jaringan” di whitepaper Chainlink asli [98], oracles telah mengembangkan fungsionalitas yang lebih kaya dan luasnya aplikasi. Dalam makalah ini, kami menawarkan definisi baru tentang istilah menurut untuk visi masa depan kami untuk ekosistem Chainlink. Dalam tampilan ini, DON adalah jaringan dikelola oleh komite yang terdiri dari Chainlink node. Berakar pada protokol konsensus, itu mendukung berbagai fungsi oracle yang tidak terbatas yang dipilih untuk diterapkan oleh panitia. Dengan demikian, DON bertindak sebagai lapisan abstraksi blockchain, menyediakan antarmuka ke sumber daya off-chain untuk smart contracts dan sistem lainnya. Ini juga menyediakan akses ke sumber daya komputasi off-chain yang sangat efisien namun terdesentralisasi. Secara umum, a DON mendukung operasi pada rantai utama. Tujuannya adalah untuk memungkinkan keamanan dan fleksibilitasble hybrid smart contracts, yang menggabungkan komputasi on-chain dan off-chain dengan koneksi ke sumber daya eksternal. Kami menekankan bahwa bahkan dengan penggunaan komite di DONs, Chainlink itu sendiri pada dasarnya tetap tanpa izin. DONs bertindak sebagai fondasi tanpa izin kerangka kerja di mana node dapat bersatu untuk mengimplementasikan jaringan oracle khusus rezim mereka sendiri untuk penyertaan node, yang mungkin diizinkan atau tanpa izin. Dengan DONs sebagai landasan, kami berencana untuk fokus pada Chainlink 2.0 pada kemajuan dalam tujuh area utama: hybrid smart contracts, mengabstraksikan kompleksitas, penskalaan, kerahasiaan, keadilan pesanan untuk transaksi, minimalisasi kepercayaan, dan keamanan berbasis insentif (kriptoekonomi). Dalam pengantar makalah ini, kami menyajikan gambaran umum tentang Desentralisasi Oracle Networks di Bagian 1.1 dan tujuh bidang inovasi utama kami di Bagian 1.2. Kami menjelaskan organisasi sisa makalah ini di Bagian 1.3. 1.1 Jaringan Oracle Terdesentralisasi Jaringan Oracle Terdesentralisasi dirancang untuk meningkatkan dan memperluas kemampuan dari smart contracts pada target blockchain atau rantai utama melalui fungsi yang tidak tersedia secara asli. Mereka melakukannya dengan menyediakan tiga sumber daya dasar yang terdapat di dalamnya sistem komputasi: jaringan, penyimpanan, dan komputasi. DON bertujuan untuk menawarkan sumber daya ini dengan sifat kerahasiaan, integritas, dan ketersediaan yang kuat,1 seperti serta akuntabilitas. DONs dibentuk oleh komite oracle node yang bekerja sama untuk memenuhi tujuan tertentu pekerjaan atau memilih untuk menjalin hubungan jangka panjang untuk memberikan layanan yang gigih kepada klien. DON dirancang dengan cara blockchain-agnostik. Mereka berjanji untuk melayani sebagai alat yang kuat dan fleksibel bagi pengembang aplikasi untuk menciptakan dukungan off-chain smart contracts mereka di rantai utama mana pun yang didukung. Dua jenis fungsi mewujudkan kemampuan DON: executable dan adaptor. Executable adalah program yang berjalan terus menerus dan terdesentralisasi di DON. Meskipun mereka tidak secara langsung menyimpan aset rantai utama, mereka memiliki manfaat penting, termasuk kinerja tinggi dan kemampuan untuk melakukan aktivitas rahasia. komputasi. Executable berjalan secara mandiri pada DON dan bekerja secara deterministik operasi. Mereka bekerja sama dengan adaptor yang menghubungkan DON ke sumber daya eksternal dan dapat dipanggil oleh executable. Adaptor, seperti yang kami bayangkan untuk DONs, adalah a generalisasi adaptor eksternal di Chainlink hari ini. Sementara adaptor yang ada biasanya hanya mengambil data dari sumber data, adaptor dapat beroperasi dua arah; di DONs, mereka juga dapat memanfaatkan komputasi gabungan sebanyak DON node untuk mencapai fitur tambahan, seperti mengenkripsi laporan untuk konsumsi yang menjaga privasi sebuah yang dapat dieksekusi. Untuk memberikan gambaran tentang operasi dasar DON, Gambar 1 menunjukkan secara konseptual bagaimana a DON mungkin digunakan untuk mengirim laporan ke blockchain dan dengan demikian mencapai fungsionalitas oracle tradisional yang sudah ada. DONs dapat memberikan banyak fitur tambahan, namun lebih dari itu 1 “Tiga serangkai CIA” dalam keamanan informasi [123, hal. 26, §2.3.5].jaringan Chainlink yang ada. Misalnya, dalam struktur umum Gambar 1, yang dapat dieksekusi dapat merekam data harga aset yang diambil di DON, menggunakan data tersebut untuk menghitung, misalnya, rata-rata tambahan untuk laporannya. Gambar 1: Gambar konseptual yang menunjukkan contoh bagaimana Jaringan Oracle Terdesentralisasi dapat mewujudkan fungsionalitas dasar oracle, yaitu menyampaikan data off-chain ke kontrak. Sebuah executable menggunakan adaptor untuk mengambil data off-chain, yang digunakan untuk menghitung, mengirimkan output melalui adaptor lain ke target blockchain. (Adaptor dimulai dengan kode di DON, diwakili oleh kotak kecil berwarna biru; panah menunjukkan arah aliran data untuk ini contoh tertentu.) Eksekusi juga dapat membaca dan menulis ke DON lokal penyimpanan untuk menjaga status dan/atau berkomunikasi dengan executable lainnya. Jaringan, komputasi, dan penyimpanan yang fleksibel dalam DONs, semuanya terwakili di sini, memungkinkan sejumlah hal baru aplikasi. Manfaat utama DON adalah kemampuannya untuk mem-bootstrap layanan blockchain baru. DONs adalah sarana dimana jaringan oracle yang ada dapat dengan cepat menjalankan aplikasi layanan yang saat ini memerlukan penciptaan jaringan yang dibangun khusus. Kami memberikan beberapa contoh penerapan tersebut di Bagian 4. Di Bagian 3, kami memberikan detail selengkapnya tentang DONs, yang menjelaskan kemampuannya dari segi antarmuka yang mereka hadirkan untuk pengembang dan pengguna. 1.2 Tujuh Tujuan Desain Utama Di sini kami meninjau secara singkat tujuh fokus utama evolusi yang disebutkan di atas Chainlink, yaitu:Hibrida smart contracts: Inti dari visi kami untuk Chainlink adalah gagasan tentang keamanan menggabungkan komponen on-chain dan off-chain dalam smart contracts. Kami mengacu pada kontrak mewujudkan ide ini sebagai smart contracts hybrid atau kontrak hybrid.2 Blockchain sedang dan akan terus memainkan dua peran penting dalam layanan terdesentralisasi ekosistem: Keduanya merupakan lokasi di mana kepemilikan mata uang kripto terwakili dan landasan yang kuat untuk layanan yang terdesentralisasi. Oleh karena itu, kontrak pintar harus direpresentasikan atau dieksekusi secara berantai, namun kemampuan on-chainnya sangat terbatas. Murni kode kontrak on-chain lambat, mahal, dan sempit, tidak dapat mengambil manfaat dari dunia nyata data dan berbagai fungsi yang secara inheren tidak dapat dicapai dalam rantai, termasuk berbagai bentuk komputasi rahasia, pembuatan keacakan (semu) yang aman terhadap manipulasi penambang / validator, dll. Oleh karena itu, agar smart contracts dapat mewujudkan potensi penuhnya, diperlukan smart contracts untuk dirancang dengan dua bagian: bagian on-chain (yang biasanya kami tunjukkan dengan SC) dan bagian off-chain, yang dapat dieksekusi berjalan pada DON (yang biasanya kami nyatakan dengan eksekutif). Tujuannya adalah untuk mencapai komposisi fungsionalitas on-chain yang aman dengan banyaknya layanan off-chain yang ingin disediakan oleh DONs. Bersama-sama, dua bagian membuat kontrak hibrida. Kami menyajikan ide tersebut secara konseptual pada Gambar 2. Hari ini, Chainlink layanan3 seperti data feed dan VRF diaktifkan jika tidak dapat dicapai smart contract aplikasi, mulai dari DeFi hingga NFT yang dihasilkan secara wajar hingga asuransi yang terdesentralisasi, sebagai langkah pertama menuju kerangka kerja yang lebih umum. Sebagai layanan Chainlink berkembang dan tumbuh lebih berkinerja sesuai dengan visi kami dalam whitepaper ini akankah kekuatan smart contract sistem di seluruh blockchains. Enam fokus utama kami yang lain dalam whitepaper ini dapat dipandang sebagai tindakan dalam layanan yang pertama, mencakup salah satu kontrak hibrida. Fokus ini melibatkan penghapusan yang terlihat kompleksitas dari kontrak hibrid, menciptakan layanan off-chain tambahan yang memungkinkan pembangunan kontrak hibrida yang semakin mumpuni, dan, dalam kasus minimalisasi kepercayaan, memperkuat properti keamanan yang dicapai oleh kontrak hibrida. Kami meninggalkan ide itu kontrak hibrida tersirat di sebagian besar makalah ini, namun kombinasi apa pun darinya Logika MAINCHAIN dengan DON dapat dipandang sebagai kontrak hibrid. Mengabstraksi kompleksitas: DONs dirancang untuk memanfaatkan desentralisasi sistem mudah bagi pengembang dan pengguna dengan mengabstraksikan mesin yang seringkali rumit di balik rangkaian layanan DONs yang kuat dan fleksibel. Layanan Chainlink yang ada sudah memiliki fitur ini. Misalnya, data feed di Chainlink saat ini menyajikan antarmuka onchain yang tidak mengharuskan pengembang untuk memikirkan detail tingkat protokol, seperti cara OCR menerapkan pelaporan konsensus di antara sejumlah perusahaan. 2Ide komposisi kontrak on-chain / off-chain telah muncul sebelumnya dalam berbagai kendala bentuk, misalnya, sistem lapisan-2, blockchains [80] berbasis TEE, dll. Tujuan kami adalah untuk mendukung dan menggeneralisasi pendekatan ini dan memastikan bahwa pendekatan tersebut dapat mencakup akses data off-chain dan oracle penting lainnya layanan. Layanan 3Chainlink terdiri dari berbagai layanan dan fungsi terdesentralisasi yang tersedia melalui jaringan. Mereka ditawarkan oleh banyak operator node yang terdiri dari berbagai jaringan oracle di seluruh ekosistem.Gambar 2: Gambar konseptual yang menggambarkan komposisi kontrak on-chain / off-chain. SEBUAH hybrid smart contract 3⃝terdiri dari dua komponen yang saling melengkapi: on-chain komponen SC 1⃝, berada di blockchain, dan komponen off-chain exec 2⃝yang dijalankan pada DON. DON juga berfungsi sebagai jembatan antara kedua komponen seperti menghubungkan kontrak hybrid dengan sumber daya off-chain seperti layanan web, dan lainnya blockchains, penyimpanan terdesentralisasi, dll. kumpulan node yang terdesentralisasi. DONs melangkah lebih jauh dalam arti memperluas berbagai layanan yang Chainlink dapat menawarkan lapisan abstraksi kepada pengembang menyertai antarmuka yang disederhanakan untuk layanan tingkat tinggi. Kami menyajikan beberapa contoh penerapan di Bagian 4 yang menyoroti pendekatan ini. Kami membayangkan perusahaan, misalnya, menggunakan DONs sebagai bentuk middleware yang aman untuk sambungkan sistem lama mereka ke blockchains. (Lihat Bagian 4.2.) Penggunaan DON ini menghilangkan kompleksitas dinamika blockchain secara umum (biaya, pengaturan ulang, dll.). Itu juga mengabstraksi fitur-fitur blockchain tertentu, sehingga memungkinkan perusahaan untuk menghubungkan sistem mereka yang ada ke rangkaian sistem blockchain yang semakin luas tanpa kebutuhan akan keahlian khusus dalam sistem ini atau, yang lebih umum, dalam pengembangan sistem yang terdesentralisasi. Pada akhirnya, ambisi kami adalah untuk mendorong tingkat abstraksi yang dicapai oleh Chainlink sampai pada penerapan apa yang kami sebut sebagai lapisan meta terdesentralisasi. Lapisan seperti itu akan mengabstraksikan perbedaan on-chain / off-chain untuk semua kelas pengembang dan pengguna DApps, memungkinkan pembuatan dan penggunaan layanan terdesentralisasi dengan lancar.Untuk menyederhanakan proses pengembangan, pengembang dapat menentukan fungsionalitas DApp di metalayer sebagai aplikasi virtual dalam model mesin terpadu. Mereka bisa kemudian gunakan kompiler metalayer terdesentralisasi untuk membuat instance DApp secara otomatis sebagai serangkaian fungsi terdesentralisasi yang saling beroperasi yang mencakup blockchains, DONs, dan layanan eksternal. (Salah satu layanan eksternal ini bisa berupa sistem perusahaan, sehingga metalayer berguna untuk aplikasi yang melibatkan sistem perusahaan lama.) Seperti itu kompilasi mirip dengan kompiler modern dan kit pengembangan perangkat lunak (SDK) mendukung pemrogram generalis dalam menggunakan potensi penuh perangkat keras heterogen arsitektur yang terdiri dari CPU tujuan umum dan perangkat keras khusus seperti GPU, akselerator pembelajaran mesin, atau kantong tepercaya. Gambar 3 menyajikan ide ini pada tingkat konseptual. Hybrid smart contracts adalah langkah pertama menuju visi ini dan konsep yang kami sebut kontrak meta. Kontrak meta adalah aplikasi yang dikodekan secara terdesentralisasi metalayer dan secara implisit mencakup logika on-chain (smart contracts), serta komputasi off-chain dan konektivitas antara berbagai blockchains dan off-chain yang ada layanan. Mengingat kebutuhan akan dukungan bahasa dan kompiler, model keamanan baru, dan harmonisasi konseptual dan teknis dari teknologi yang berbeda, namun, realisasinya dari metalayer terdesentralisasi yang sebenarnya adalah tujuan ambisius yang kami cita-citakan dalam jangka panjang cakrawala waktu. Meskipun demikian, ini merupakan model ideal yang berguna untuk diingat saat membaca makalah ini, tidak dirinci di sini, tetapi sesuatu yang kami rencanakan untuk menjadi fokus dalam pekerjaan kami di masa depan Chainlink. Penskalaan: Tujuan yang sangat penting dalam desain kami yang terus berkembang adalah memungkinkan Jaringan Chainlink untuk memenuhi kebutuhan penskalaan ekosistem blockchain yang terus meningkat. Dengan kemacetan jaringan menjadi masalah berulang dalam izin yang ada blockchains [86], desain blockchain yang baru dan lebih berperforma mulai digunakan, misalnya, [103, 120, 203], serta teknologi penskalaan lapisan-2 yang saling melengkapi, misalnya, [5, 12, 121, 141, 169, 186, 187]. Layanan Oracle harus mencapai latensi dan throughput yang memenuhi tuntutan kinerja sistem ini sekaligus meminimalkan biaya on-chain (misalnya, biaya bahan bakar) untuk operator kontrak dan pengguna biasa. Dengan DONs, Chainlink fungsionalitas bertujuan untuk melangkah lebih jauh dan memberikan kinerja yang cukup tinggi untuk sistem berbasis web murni. DONs memperoleh sebagian besar peningkatan kinerjanya dari penggunaan protokol konsensus yang cepat, berbasis komite, atau tanpa izin, yang digabungkan dengan blockchains mereka mendukung. Kami berharap banyak DON dengan konfigurasi berbeda dijalankan secara paralel; DApps yang berbeda dan pengguna dapat menavigasi trade-off dalam pilihan konsensus yang mendasarinya sesuai dengan persyaratan aplikasi mereka. DONs dapat dianggap sebagai teknologi lapisan-2. Kami mengharapkan itu di antara layanan lainnya, DONs akan mendukung Kerangka Eksekusi Transaksi (TEF), yang memfasilitasi integrasi yang efisien dari DONs dan dengan demikian oracles dengan kinerja tinggi lainnya sistem lapisan-2—misalnya, rollups, sistem yang menggabungkan transaksi secara off-chain untuk mencapai peningkatan kinerja. Kami memperkenalkan TEF di Bagian 6.

Conceptual figure showing ideal realization of a decentralized metalayer that abstracts blockchain and DON complexity

Gambar 3: Gambar konseptual yang menunjukkan realisasi ideal dari lapisan meta yang terdesentralisasi. Untuk kemudahan pengembangan, pengembang menentukan DApp, disorot dalam warna merah muda, sebagai virtual aplikasi dalam model mesin terpadu. Kompiler metalayer terdesentralisasi secara otomatis menghasilkan fungsi interoperasi yang sesuai: smart contracts (dilambangkan oleh SC), logika (dilambangkan dengan exec) pada DONs, adaptor yang terhubung ke layanan eksternal target, dan seterusnya, seperti yang ditunjukkan dalam sorotan kuning. Gambar 4 menunjukkan secara konseptual bagaimana DONs meningkatkan penskalaan blockchain (smart contract) dengan memusatkan transaksi dan oracle-pemrosesan laporan secara off-chain, bukan pada rantai. Pergeseran dalam lokus utama komputasi ini mengurangi latensi transaksi dan biaya sambil meningkatkan throughput transaksi. Kerahasiaan: Blockchain memberikan transparansi yang belum pernah ada sebelumnya untuk smart contracts dan penerapannya. Namun ada ketegangan mendasar antara transparansi dan kerahasiaan. Saat ini, misalnya, pertukaran desentralisasi penggunaGambar 4: Gambar konseptual yang menunjukkan bagaimana Jaringan Oracle Terdesentralisasi meningkatkan penskalaan blockchain yang diaktifkan smart contracts. Gambar A ⃝menunjukkan oracle konvensional arsitektur. Transaksi dikirim langsung ke blockchain, begitu pula laporan oracle. Jadi blockchain yang diberi tanda warna kuning merupakan lokus utama pemrosesan transaksi. Gambar B⃝menunjukkan penggunaan DON untuk mendukung kontrak di blockchain. Sebuah DON transaksi proses yang dapat dieksekusi bersama dengan data dari sistem eksternal dan seterusnya hasil—misalnya, transaksi gabungan atau perubahan status kontrak akibat dampak transaksi—ke blockchain. DON, yang disorot dengan warna kuning, adalah yang utama tempat pemrosesan transaksi. tindakan dicatat secara berantai, sehingga memudahkan untuk memantau perilaku pertukaran, tetapi juga membuat transaksi keuangan pengguna terlihat oleh publik. Demikian pula, data diteruskan ke smart kontrak tetap berantai. Hal ini membuat data tersebut mudah diaudit, namun bertindak sebagai disinsentif bagi penyedia data yang ingin memberikan smart contract dengan informasi sensitif atau data kepemilikan. Kami percaya bahwa jaringan oracle akan memainkan peran penting dalam mengkatalisasi generasi mendatang sistem yang menggabungkan transparansi bawaan blockchains dengan perlindungan kerahasiaan baru. Dalam makalah ini, kami menunjukkan bagaimana mereka akan melakukannya dengan menggunakan tiga pendekatan utama: • Adaptor yang menjaga kerahasiaan: Dua teknologi dengan penerapan terencana di jaringan Chainlink, DECO [234] dan Town Crier [233], aktifkan oracle node untuk mengambil data dari sistem off-chain dengan cara yang melindungi privasi dan data pengguna kerahasiaan. Mereka akan memainkan peran penting dalam desain adaptor untuk DONs. (Lihat Bagian 3.6.2 untuk rincian mengenai kedua teknologi ini.) • Perhitungan rahasia: DONs dapat dengan mudah menyembunyikan perhitungannya agar tidak mengandalkan blockchains. Menggunakan komputasi multi-pihak yang aman dan/atau lingkungan eksekusi tepercaya, kerahasiaan yang lebih kuat juga dimungkinkan di mana DON node menghitung data yang tidak dapat mereka lihat sendiri.

Example comparing standard mining with Fair Sequencing Services showing how FSS prevents transaction reordering

Conceptual diagram of confidentiality-preserving operations in a DON processing sensitive data through adapters

• Dukungan untuk sistem lapisan-2 rahasia: TEF dirancang untuk mendukung berbagai sistem lapisan-2, banyak di antaranya menggunakan bukti tanpa pengetahuan untuk memberikan berbagai bentuk kerahasiaan transaksi. Kami membahas pendekatan-pendekatan ini di Bagian 3 (dengan rincian tambahan di Bagian 6, Lampiran B.1, dan Lampiran B.2). Gambar 5 menyajikan pandangan konseptual tentang bagaimana data sensitif dapat mengalir dari sumber eksternal ke smart contract melalui adaptor yang menjaga kerahasiaan dan perhitungan rahasia dalam DON. Gambar 5: Diagram konseptual operasi menjaga kerahasiaan di DON di data sensitif (disorot dengan warna kuning). Data sumber sensitif (lingkaran hitam) di web server diekstraksi ke DON menggunakan adaptor yang menjaga kerahasiaan (garis biru, panah ganda). DON menerima data turunan (lingkaran berongga) dari adaptor ini— hasil penerapan suatu fungsi atau, misalnya, berbagi rahasia, ke sumber sensitif data. Eksekusi pada DON dapat menerapkan penghitungan rahasia pada data turunan untuk membuat laporan (lingkaran ganda), yang dikirimkan melalui adaptor ke blockchain. Kami percaya bahwa alat yang ampuh untuk menangani data rahasia akan membuka keseluruhannya berbagai aplikasi. Diantaranya adalah keuangan swasta yang terdesentralisasi (dan terpusat), identitas yang terdesentralisasi, pinjaman on-chain berbasis kredit, dan sistem yang lebih efisien dan efisien. protokol kenali pelanggan dan akreditasi yang mudah digunakan, seperti yang kita bahas di Bagian 4. Kewajaran pesanan untuk transaksi: Desain blockchain hari ini sedikit kotor rahasia umum: Mereka terpusat secara sementara. Penambang dan validator dapat memesan trans-tindakan apapun yang mereka pilih. Urutan transaksi juga dapat dimanipulasi oleh pengguna seperti fungsi dari biaya jaringan yang mereka bayarkan (misalnya, harga gas di Ethereum) dan beberapa sejauh mana dengan memanfaatkan koneksi jaringan yang cepat. Manipulasi seperti itu bisa, misalnya Misalnya saja dalam bentuk front-running, dimana aktor strategis seperti penambang mengamati transaksi pengguna dan memasukkan transaksi eksploitatifnya ke transaksi sebelumnya posisi di blok yang sama—secara efektif mencuri uang dari pengguna dengan memanfaatkan pengetahuan awal tentang transaksi pengguna. Misalnya, bot dapat melakukan pemesanan pembelian sebelum pengguna. Perusahaan kemudian dapat mengambil keuntungan dari kenaikan harga aset yang disebabkan oleh perdagangan pengguna. Dijalankan terlebih dahulu oleh beberapa bot yang merugikan pengguna biasa—sama dengan frekuensi tinggi perdagangan di Wall Street—sudah lazim dan terdokumentasi dengan baik [90], dan sebagainya serangan seperti [159] yang berjalan kembali dan peniruan transaksi otomatis [195]. Proposal untuk mensistematisasikan eksploitasi pesanan oleh para penambang bahkan telah muncul baru-baru ini [110]. Teknologi lapisan-2 seperti rollups tidak menyelesaikan masalah, namun hanya memusatkan kembali memesan, menempatkannya di tangan entitas yang menciptakan rollup. Salah satu tujuan kami adalah memperkenalkan Chainlink layanan yang disebut Fair Sequencing Layanan (FSS) [137]. FSS membantu smart contract desainer memastikan pemesanan yang adil untuk mereka transaksi dan menghindari serangan yang berjalan di depan, berjalan di belakang, dan serangan terkait terhadap transaksi pengguna serta jenis transaksi lainnya, seperti transmisi laporan oracle. FSS memungkinkan DON untuk mengimplementasikan ide-ide seperti gagasan keadilan ketertiban yang ketat dan sementara yang diperkenalkan di [144]. Sebagai manfaat tambahan, FSS juga dapat menurunkan jaringan pengguna biaya (misalnya, biaya bahan bakar). Singkatnya, di FSS, transaksi melewati DON, bukan disebarkan langsung ke target smart contract. DON memerintahkan transaksi dan kemudian meneruskannya mereka ke kontrak. Gambar 6: Contoh manfaat FSS. Gambar ⃝menunjukkan bagaimana seorang penambang, mengeksploitasinya kekuasaan terpusat untuk memesan transaksi, dapat menukar sepasang transaksi: transaksi 1⃝ tiba sebelum 2⃝, namun penambang malah mengurutkannya setelah 2⃝. Sebaliknya, Gambar B⃝menunjukkan bagaimana DON mendesentralisasikan proses pemesanan di antara DON node. Jika kuorum node yang jujur menerima 1⃝sebelum 2⃝, FSS menyebabkan 1⃝muncul sebelum 2⃝pada rantai— mencegah pemesanan ulang penambang dengan melampirkan nomor urut yang dapat ditegakkan kontrak. Gambar 6 membandingkan penambangan standar dengan FSS. Ini menunjukkan bagaimana dalam penambangan standar,proses pemesanan transaksi dipusatkan pada penambang dan karenanya tunduk pada manipulasi, seperti menyusun ulang sepasang transaksi sehubungan dengan kedatangannya kali. Sebaliknya, di FSS, prosesnya didesentralisasi di antara DON node. Dengan asumsi kuorum node yang jujur, FSS membantu menegakkan kebijakan seperti pemesanan sementara transaksi, mengurangi peluang manipulasi oleh penambang dan entitas lainnya. Selain itu, karena pengguna tidak perlu bersaing untuk mendapatkan pemesanan preferensial berdasarkan harga bahan bakar, mereka dapat membayar harga bahan bakar yang relatif rendah (sementara transaksi dari DON dapat dilakukan secara batch untuk penghematan gas). Minimalkan kepercayaan: Tujuan umum kami dalam desain DONs adalah untuk memfasilitasi lapisan dukungan yang dapat dipercaya untuk smart contracts dan sistem lain yang bergantung pada oracle melalui desentralisasi, alat kriptografi, dan jaminan ekonomi kripto. DON itu sendiri terdesentralisasi, dan pengguna dapat memilih dari DON mana pun yang tersedia mendukung rantai utama yang ingin mereka operasikan atau menghasilkan DON tambahan dengan komite node yang mereka percayai. Namun, untuk beberapa aplikasi, khususnya smart contracts, Chainlink pengguna mungkin pilihlah model kepercayaan yang memperlakukan rantai utama yang didukung oleh DON sebagai lebih dapat dipercaya daripada DON itu sendiri. Untuk pengguna seperti itu, kami sudah memiliki atau berencana untuk menggabungkannya ke dalam arsitektur jaringan Chainlink sejumlah mekanisme yang memungkinkan kontrak pada rantai utama untuk memperkuat jaminan keamanan yang diberikan oleh DONs, sementara di pada saat yang sama juga menerapkan perlindungan terhadap kemungkinan sumber data rusak seperti server web tempat DON memperoleh data. Kami menjelaskan mekanisme ini di Bagian 7. Mekanisme ini terbagi dalam lima judul utama: • Autentikasi sumber data: Alat yang memungkinkan penyedia data menandatangani secara digital data mereka dan dengan demikian memperkuat rantai pengawasan antara negara asal dan mengandalkan kontrak. • DON laporan minoritas: Bendera yang dikeluarkan oleh subset minoritas dari DON node yang mengamati penyimpangan mayoritas di DON. • Rel pengaman: Logika pada rantai utama yang mendeteksi kondisi anomali dan jeda atau menghentikan pelaksanaan kontrak (atau meminta remediasi lainnya). • Tata kelola yang minim kepercayaan: Penggunaan pembaruan yang dirilis secara bertahap untuk memfasilitasi inspeksi masyarakat, serta intervensi darurat yang terdesentralisasi untuk mempercepat respons terhadap kegagalan sistem. • Otentikasi entitas terdesentralisasi: Penggunaan infrastruktur kunci publik (PKI) untuk mengidentifikasi entitas di jaringan Chainlink. Gambar 7 menyajikan skema konseptual tujuan minimalisasi kepercayaan kami. Keamanan berbasis insentif (kriptoekonomi): Desentralisasi pembuatan laporan di seluruh oracle node membantu memastikan keamanan bahkan ketika beberapa node rusak.

Conceptual diagram depicting super-linear scaling in Chainlink staking where briber cost grows faster than combined node deposits

Conceptual depiction of Chainlink trust-minimization goal showing DON and data source trust loci

Gambar 7: Penggambaran konseptual tujuan minimalisasi kepercayaan Chainlink, yaitu untuk meminimalkan kebutuhan pengguna akan perilaku yang benar dari DON dan sumber data seperti web server. Sorotan kuning pada gambar menunjukkan lokus minimalisasi kepercayaan: DON dan kumpulan server web individu atau minoritas. Sorotan merah muda menunjukkan komponen sistem yang sangat dapat dipercaya dengan asumsi: kontrak pada blockchain dan mayoritas server web, yaitu server web secara agregat. Namun, yang tidak kalah pentingnya adalah memastikan bahwa node memiliki insentif finansial untuk berperilaku benar. Staking, yaitu mengharuskan node untuk menyediakan deposit LINK dan pemotongan (menyita) simpanan ini jika terjadi perilaku buruk, akan memainkan peran penting dalam Chainlink. Ini adalah desain insentif penting yang telah digunakan di sejumlah blockchains, misalnya, [81, 103, 120, 204]. Namun, staking di Chainlink terlihat sangat berbeda dari staking di standalone blockchains. Staking di blockchains bertujuan untuk mencegah serangan terhadap konsensus. Ini memiliki tujuan yang berbeda di Chainlink: untuk memastikan pengiriman laporan oracle yang benar secara tepat waktu. Sistem staking yang dirancang dengan baik untuk jaringan oracle akan menghasilkan serangan seperti penyuapan tidak menguntungkan bagi musuh, bahkan ketika targetnya adalah smart contract dengan tinggi nilai moneter. Dalam makalah ini, kami menyajikan pendekatan umum untuk staking di Chainlink dengan tiga kunci inovasi:1. Model permusuhan yang kuat yang mencakup serangan-serangan yang diabaikan saat ini pendekatan. Salah satu contohnya adalah apa yang kita sebut suap prospektif. Ini adalah suatu bentuk penyuapan yang menentukan node mana yang menerima suap berdasarkan kondisi, misalnya, menawarkan jaminan suap terlebih dahulu ke node yang dipilih oleh mekanisme staking di acak untuk peran tertentu (seperti memicu pengambilan keputusan laporan). 2. Dampak staking super-linear, artinya secara informal bahwa agar berhasil, musuh harus memiliki anggaran $B lebih besar daripada gabungan simpanan seluruh oracle node. Lebih tepatnya, yang kami maksud adalah sebagai fungsi dari n, \(B(n) ≫\)dn di a jaringan n oracle node masing-masing dengan jumlah deposit tetap $d (lebih formalnya, \(B(n) is asymptotically larger in n than \)dn). Gambar 8 memberikan pandangan konseptual tentang properti ini. 3. Kerangka Insentif Implisit (IIF), sebuah model insentif yang telah kami rancang mencakup insentif yang dapat diukur secara empiris di luar yang disetorkan secara eksplisit staking dana, termasuk peluang biaya node di masa depan. IIF memperluas gagasan tentang mempertaruhkan di luar deposit node eksplisit. Gambar 8: Diagram konseptual yang menggambarkan penskalaan super-linear di Chainlink staking. Itu suap $B(n) yang dibutuhkan oleh musuh tumbuh lebih cepat di n dibandingkan gabungan simpanan $dn dari semua oracle node. Kami menunjukkan bagaimana dampak IIF dan super-linear staking bersama-sama menginduksi apa yang kita menyebut siklus baik keamanan ekonomi untuk jaringan oracle. Saat pengguna baru masuk

sistem, meningkatkan potensi pendapatan masa depan dari menjalankan Chainlink node, the penurunan biaya marjinal keamanan ekonomi bagi pengguna saat ini dan masa depan. Dalam rezim permintaan elastis, penurunan biaya ini memberi insentif kepada pengguna tambahan untuk memanfaatkannya jaringan, terus melanggengkan adopsi dalam siklus kebajikan yang berkelanjutan. Catatan: Meskipun whitepaper ini menguraikan elemen-elemen penting dari visi kami untuk evolusi Chainlink, whitepaper ini bersifat informal dan mencakup sedikit rincian teknis yang rinci. Kami berencana untuk melakukannya merilis makalah teknis yang berfokus pada fitur dan pendekatan tambahan seiring dengan perkembangannya. Lebih lanjut, penting untuk ditekankan bahwa banyak elemen dari visi yang disampaikan di sini (peningkatan skala, teknologi kerahasiaan, FSS, dll.) dapat dan akan terjadi diterapkan dalam bentuk awal bahkan sebelum DON tingkat lanjut menjadi fitur dasar Chainlink. 1.3 Organisasi Makalah ini Kami menyajikan model dan notasi keamanan kami di Bagian 2 dan menguraikan Desentralisasi Oracle Network API di Bagian 3. Di Bagian 4, kami menyajikan sejumlah contoh aplikasi yang DONs menyediakan platform penerapan yang menarik. Pembaca bisa pelajari sebagian besar konsep utama makalah ini dengan membaca hingga titik ini. Sisa makalah ini berisi rincian lebih lanjut. Kami menjelaskan Urutan yang Adil Layanan (FSS) di Bagian 5 dan Kerangka Eksekusi Transaksi (TEF) di Bagian 6. Kami menjelaskan pendekatan kami terhadap minimalisasi kepercayaan di Bagian 7. Kami mempertimbangkan beberapa persyaratan penerapan DON yang penting, yaitu peluncuran fitur secara bertahap, keanggotaan buku besar dinamis, dan akuntabilitas di Bagian 8. Terakhir, di Bagian 9, kami memberikan gambaran umum tentang pendekatan kami yang berkembang terhadap desain insentif. Kami menyimpulkan di Bagian 10. Untuk membantu pembaca yang memiliki pemahaman terbatas terhadap konsep-konsep dalam makalah ini, kami berikan glosarium di Lampiran A. Kami menyajikan detail lebih lanjut pada antarmuka DON dan fungsionalitas di Lampiran B dan sajikan beberapa contoh adaptor di Lampiran C. Dalam Lampiran D, kami menjelaskan primitif kriptografi untuk sumber data yang diminimalkan kepercayaan otentikasi disebut tanda tangan fungsional dan memperkenalkan varian baru yang disebut tanda tangan fungsional terdiskritisasi. Kami membahas beberapa pertimbangan yang ada di komite seleksi untuk DONs di Lampiran F.

Conceptual figure showing how DONs improve blockchain smart contract scaling by moving computation off-chain

Введение

Conceptual figure showing how a Decentralized Oracle Network can realize basic oracle functionality by relaying off-chain data to a contract

Блокчейн oracle сегодня часто рассматривается как децентрализованный сервис с одной целью: для пересылки данных из ресурсов вне сети на blockchains. Хотя это короткий шаг, от пересылки данных до их обработки, хранения или двунаправленной передачи. Это наблюдение оправдывает гораздо более широкое представление о функциональности oracles. И тоже выполнять растущие и все более многогранные требования к обслуживанию smart contracts технологии, основанные на сетях oracle. Короче говоря, oracle может и понадобится быть двунаправленным интерфейсом общего назначения с поддержкой вычислений между ончейн- и офчейн-системами. Роль оракулов в экосистеме blockchain заключается в улучшении производительность, функциональность и совместимость smart contract, чтобы они могли принести новые модели доверия и прозрачности во множество отраслей. Эта трансформация произойдет за счет более широкого использования гибридных smart contracts, которые объединяют Особые свойства blockchains с уникальными возможностями автономных систем, таких как oracle сетей и тем самым достичь гораздо большего охвата и мощности, чем ончейн-системы. в изоляции. В этом техническом документе мы формулируем видение того, что мы называем Chainlink 2.0, развитием Chainlink за пределами его первоначальной концепции, изложенной в исходном Chainlink техническом документе [98]. Мы прогнозируем возрастающую роль сетей oracle, в которых они дополняют и улучшают существующие и новые blockchain, обеспечивая быстрое, надежное и сохраняющее конфиденциальность универсальное соединение и вычисления для гибридных smart contractс. Мы считаем, что сети oracle даже превратятся в коммунальные услуги. для экспорта данных высокой степени целостности blockchain в системы за пределами blockchain экосистема. Сегодня узлы Chainlink, управляемые разнообразным набором объектов, объединяются в сети oracle для передачи данных на smart contract в так называемых отчетах. Мы можем просмотреть такие oracle узлов как комитет, аналогичный таковому в классическом консенсусе blockchain [72], но с целью поддержки существующих blockchain, а не предоставления автономной функциональности. С проверяемыми случайными функциями (VRF) и отчетами вне цепочки (OCR), Chainlink уже развивается в сторону универсальной структуры и инфраструктуры для предоставления вычислительных ресурсов, необходимых smart contract для расширенный функционал. Основой нашего плана для Chainlink 2.0 является то, что мы называем децентрализованным Oracle. Сети, или сокращенно DONs. Поскольку мы ввели термин «сеть oracle» в оригинальный Chainlink технический документ [98], oracle имеют еще более богатую функциональность и широта применения. В данной статье мы предлагаем новое определение этого термина, согласно нашему будущему видению экосистемы Chainlink. С этой точки зрения DON представляет собой сеть поддерживается комитетом из Chainlink узлов. Основанный на консенсусном протоколе, он поддерживает любую из неограниченного диапазона функций oracle, выбранных для развертывания комитет. Таким образом, DON действует как уровень абстракции blockchain, предоставляя интерфейсы. для отключения ресурсов как для smart contracts, так и для других систем. Он также обеспечивает доступ к высокоэффективным, но децентрализованным вычислительным ресурсам вне цепочки. В общем, DON поддерживает операции в основной цепочке. Его цель – обеспечить безопасное и гибкоеble гибридные smart contracts, которые сочетают в себе вычисления внутри и вне цепочки с подключение к внешним ресурсам. Подчеркнем, что даже при использовании комитетов в DONs, сам Chainlink остается по своей сути неразрешимым. DONs выступают в качестве основы несанкционированного доступа. структуру, в которой узлы могут объединяться для реализации пользовательских сетей oracle с свои собственные режимы включения узлов, которые могут быть разрешенными или неразрешенными. Взяв за основу DONs, мы планируем в Chainlink 2.0 сосредоточиться на достижениях в семи Ключевые области: гибридные smart contracts, абстрагирование сложности, масштабирование, конфиденциальность, справедливость порядка транзакций, минимизация доверия и основанная на стимулах (криптоэкономическая) безопасность. Во введении к этой статье мы представляем обзор децентрализованных систем. Oracle Networks в разделе 1.1, а затем наши семь ключевых областей инноваций в разделе 1.2. Мы описываем организацию остальной части этой статьи в разделе 1.3. 1.1 Децентрализованные сети Oracle Децентрализованные сети Oracle предназначены для улучшения и расширения возможностей из smart contracts в целевой blockchain или основной цепочке с помощью функций, которые не доступен изначально. Они делают это, предоставляя три основных ресурса, найденных в вычислительные системы: сети, хранение и вычисления. DON призван предложить эти ресурсы с высокими характеристиками конфиденциальности, целостности и доступности1, поскольку а также ответственность. DON формируются комитетами узлов oracle, которые сотрудничают для выполнения определенного работу или решите установить долгосрочные отношения, чтобы предоставлять постоянные услуги клиентам. DON разработаны независимо от blockchain. Они обещают служить мощный и гибкий инструмент для разработчиков приложений, позволяющий создавать автономную поддержку свои smart contract в любой поддерживаемой основной цепочке. Два типа функций реализуют возможности DON: исполняемые файлы и адаптеры. Исполняемые файлы — это программы, которые выполняются непрерывно и децентрализованно на компьютере DON. Хотя они не хранят активы основной цепи напрямую, у них есть важные преимущества, в том числе высокая производительность и способность выполнять конфиденциальные операции. расчет. Исполняемые файлы запускаются автономно на DON и работают детерминированно. операции. Они работают совместно с адаптерами, которые связывают DON с внешними ресурсами. и может вызываться исполняемыми файлами. Адаптеры, какими мы их представляем для DONs, представляют собой обобщение внешних адаптеров в Chainlink сегодня. Хотя существующие адаптеры обычно данные извлекаются только из источников данных, адаптеры могут работать в двунаправленном режиме; в DONs, они могут дополнительно использовать совместные вычисления узлов DON для достижения дополнительные функции, такие как шифрование отчетов для сохранения конфиденциальности исполняемый файл. Чтобы дать представление об основных операциях DON, на рис. 1 концептуально показано, как DON можно использовать для отправки отчетов на blockchain и, таким образом, реализовать традиционную существующую функциональность oracle. Однако DONs могут предоставлять множество дополнительных функций, помимо 1 «ЦРУ-триада» информационной безопасности [123, с. 26, §2.3.5].Существующие сети Chainlink. Например, в общей структуре рис. 1: исполняемый файл может записывать полученные данные о ценах активов на DON, используя эти данные для вычислить, например, скользящее среднее значение для своих отчетов. Рисунок 1. Концептуальный рисунок, показывающий в качестве примера, как децентрализованная сеть Oracle может реализовать базовую функциональность oracle, т. е. передавать данные вне цепочки в контракт. Ан исполняемый файл использует адаптеры для извлечения данных вне цепочки, на которых он вычисляет, отправляя выходные данные через другой адаптер к цели blockchain. (Адаптеры инициируются кодом в DON, представленный маленькими синими прямоугольниками; стрелки показывают направление потока данных для этого конкретный пример.) Исполняемый файл может дополнительно читать и записывать в локальный DON. хранилище для хранения состояния и/или связи с другими исполняемыми файлами. Гибкие сети, вычисления и хранение в DON, представленные здесь, открывают множество новых возможностей. приложения. Основным преимуществом DON является их способность запускать новые службы blockchain. DONс являются средством, с помощью которого существующие сети oracle могут быстро поддерживать сервисные приложения. сегодня для этого потребуется создание специально построенных сетей. Мы даем ряд примеры таких приложений в разделе 4. В разделе 3 мы предоставим более подробную информацию о DON, описывая их возможности в с точки зрения интерфейса, который они представляют разработчикам и пользователям. 1.2 Семь ключевых целей дизайна Здесь мы кратко рассмотрим семь ключевых направлений, перечисленных выше, для эволюции Chainlink, а именно:Гибридные smart contracts: Центральное место в нашем видении Chainlink занимает идея безопасного объединение ончейн и офчейн компонентов в smart contracts. Мы ссылаемся на контракты реализуя эту идею в виде гибридных smart contract или гибридных контрактов.2 Блокчейны играют и будут продолжать играть две критически важные роли в децентрализованном обслуживании. экосистемы: они оба являются локусами, где представлена собственность на криптовалюту. и надежные якоря для децентрализованных услуг. Поэтому смарт-контракты должны быть представлены или исполнены в цепочке, но их возможности в цепочке строго ограничены. Чисто Код ончейн-контракта медленный, дорогой и изолированный, неспособный извлечь выгоду из реального мира. данные и различные функциональные возможности, которые по своей сути недостижимы в цепочке, включая различные формы конфиденциальных вычислений, безопасную генерацию (псевдо)случайности против майнерских / validator манипуляций и т. д. Поэтому, чтобы smart contracts полностью реализовали свой потенциал, требуется smart contracts. быть спроектирован с двумя частями: частью цепочки (которую мы обычно обозначаем SC) и часть вне цепочки, исполняемый файл, работающий на DON (который мы обычно обозначаем как исполнительный). Цель состоит в том, чтобы достичь безопасного сочетания функциональных возможностей сети с помощью множество офчейн-сервисов, которые стремятся предоставить DONs. Вместе две части составить гибридный договор. Концептуально эту идею мы представляем на рис. 2. Уже сегодня Chainlink сервисы3, такие как каналы данных и VRF, позволяют сделать невозможное другим способом smart contract приложений, от DeFi до справедливо сгенерированных NFT и децентрализованного страхования, как первые шаги на пути к более общей структуре. В качестве услуг Chainlink расширяться и становиться более производительными в соответствии с нашим видением, изложенным в этом техническом документе, а также будет ли мощь систем smart contract во всех blockchain. Остальные шесть наших ключевых направлений в этом документе можно рассматривать как действие в сфере обслуживания. первого, всеобъемлющего гибридного контракта. Эти фокусы включают удаление видимых сложности из-за гибридных контрактов, создавая дополнительные офчейн-сервисы, которые позволяют создание все более эффективных гибридных контрактов и, в случае минимизации доверия, усиление свойств безопасности, достигаемых гибридными контрактами. Мы оставляем идею гибридных контрактов, подразумеваемых на протяжении большей части статьи, но любая комбинация Логику MAINCHAIN с DON можно рассматривать как гибридный контракт. Абстрагируем сложность: DON предназначены для использования децентрализованных системы удобны для разработчиков и пользователей за счет абстрагирования часто сложных механизмов за мощным и гибким набором услуг DONs. Существующие услуги Chainlink уже есть эта функция. Например, потоки данных в Chainlink сегодня представляют собой интерфейсы цепочки, которые не требуют от разработчиков интересоваться деталями уровня протокола, такими как средства, с помощью которых OCR обеспечивает согласованную отчетность между 2Идея составления контрактов ончейн/оффчейн возникала ранее в различных ограниченных формы, например системы уровня 2, blockchains [80] на базе TEE и т. д. Наша цель — поддержать и обобщить эти подходы и гарантировать, что они могут включать доступ к данным вне цепочки и другие ключевые oracle услуги. 3Chainlink услуги включают в себя множество децентрализованных услуг и функций, доступных через сеть. Их предлагают многочисленные операторы узлов, входящие в различные сети oracle. по всей экосистеме.Рисунок 2. Концептуальная схема, показывающая состав контракта внутри и вне цепочки. А гибрид smart contract 3⃝состоит из двух взаимодополняющих компонентов: цепочки компонент SC 1⃝, резидентный на blockchain, и исполнительный компонент оффчейна 2⃝, который выполняется на DON. DON также служит мостом между двумя компонентами. как соединение гибридного контракта с ресурсами вне сети, такими как веб-сервисы и другие blockchains, децентрализованное хранилище и т. д. децентрализованный набор узлов. DONs идут на шаг дальше в том смысле, что они расширяют диапазон сервисов, для которых Chainlink может предложить разработчикам уровень абстракции с сопровождающие оптимизированные интерфейсы для сервисов высокого уровня. В разделе 4 мы представляем несколько примеров применения, которые подчеркивают этот подход. Мы предполагаем, что предприятия, например, будут использовать DONs как форму безопасного промежуточного программного обеспечения для подключить свои устаревшие системы к blockchain. (См. раздел 4.2.) Такое использование DON абстрагирует сложность общей динамики blockchain (комиссии, реорганизации и т. д.). Это также абстрагирует особенности конкретных blockchain, тем самым позволяя предприятиям подключать свои существующие системы к постоянно расширяющемуся набору систем blockchain без потребность в специализированных знаниях в этих системах или, в более общем плане, в разработке децентрализованных систем. В конечном счете, наша цель — повысить степень абстракции, достигнутую Chainlink. вплоть до реализации того, что мы называем децентрализованным метаслоем. Такой слой абстрагировало бы различие между цепочкой и оффчейном для всех классов разработчиков. и пользователей DApps, что позволяет беспрепятственно создавать и использовать децентрализованные сервисы.Чтобы упростить процесс разработки, разработчики могли указать функциональность DApp на метауровне как виртуальное приложение в единой модели машины. Они могли бы затем используйте компилятор децентрализованного метаслоя для автоматического создания экземпляра DApp как набор взаимодействующих децентрализованных функций, охватывающий blockchains, DONs и внешние услуги. (Одним из этих внешних сервисов может быть корпоративная система, что делает метауровень полезным для приложений, использующих устаревшие корпоративные системы.) Такие компиляция сродни тому, как современные компиляторы и комплекты средств разработки программного обеспечения (SDK) поддерживать программистов широкого профиля в использовании всего потенциала гетерогенного оборудования. архитектуры, состоящие из процессора общего назначения и специализированного оборудования, такого как графические процессоры, ускорители машинного обучения или доверенные анклавы. Рис. 3 представляет эту идею на концептуальном уровне. Гибридные smart contract — это первый шаг на пути к этому видению и к концепции, которую мы называем метаконтрактами. Метаконтракты — это приложения, написанные на децентрализованной метаслой и неявно охватывают логику внутри цепочки (smart contracts), а также вычисления и связь вне цепочки между различными blockchain и существующими вне цепочки услуги. Учитывая необходимость поддержки языка и компилятора, новых моделей безопасности и концептуальное и техническое согласование разрозненных технологий, однако реализация создания настоящего децентрализованного метаслоя — это амбициозная цель, к которой мы стремимся на протяжении длительного времени. временной горизонт. Тем не менее, это полезная идеальная модель, о которой следует помнить при чтении. эта статья, здесь не подробно описана, но мы планируем сосредоточиться на ней в нашей будущей работе над Chainlink. Масштабирование: Целью первостепенной важности в наших развивающихся проектах является обеспечение возможности Сеть Chainlink для удовлетворения растущих потребностей в масштабировании экосистемы blockchain. Поскольку перегрузка сети становится постоянной проблемой в существующих blockchains [86], в использование вступают новые и более производительные конструкции blockchain, например, [103, 120, 203], а также дополнительные технологии масштабирования уровня 2, например, [5, 12, 121, 141, 169, 186, 187]. Сервисы Oracle должны обеспечивать задержки и пропускную способность. которые отвечают требованиям производительности этих систем при минимизации внутрисетевых комиссий. (например, стоимость газа) как для контрактных операторов, так и для обычных пользователей. С DONs, Chainlink Функциональность призвана пойти дальше и обеспечить достаточно высокую производительность для чисто веб-систем. DON получают большую часть своего прироста производительности за счет использования быстрых, комитетных или не требующих разрешения протоколов консенсуса, которые они комбинируют с blockchain. они поддерживают. Мы ожидаем, что множество DON с разными конфигурациями будут работать параллельно; различные DApps и пользователи могут находить компромиссы в базовых консенсусных решениях в соответствии с требованиями их применения. DONs фактически можно рассматривать как технологии уровня 2. Мы ожидаем, что среди другие службы, DONs будут поддерживать инфраструктуру выполнения транзакций (TEF), которая облегчает эффективную интеграцию DON и, следовательно, oracle с другими высокопроизводительными системы уровня 2, например rollups, системы, которые объединяют транзакции вне цепочки для достижения улучшения производительности. Мы представляем TEF в разделе 6.

Conceptual figure showing ideal realization of a decentralized metalayer that abstracts blockchain and DON complexity

Рисунок 3: Концептуальная фигура, показывающая идеальную реализацию децентрализованного метаслоя. Для простота разработки, разработчик указывает децентрализованное приложение, выделенное розовым, как виртуальное применение в единой модели машины. Компилятор децентрализованного метаслоя автоматически генерирует соответствующие взаимодействующие функции: smart contracts (обозначаемые SC), логика (обозначенная exec) на DONs, адаптеры, подключающиеся к целевым внешним службам, и т. д., как показано желтым цветом. На рис. 4 концептуально показано, как DON улучшает масштабирование blockchain (smart contract). концентрируя обработку транзакций и oracle-отчетов вне цепочки, а не на цепь. Этот сдвиг в основном месте вычислений снижает задержку транзакций и комиссий при одновременном повышении пропускной способности транзакций. Конфиденциальность: Блокчейны обеспечивают беспрецедентную прозрачность smart contract и реализуемых ими приложений. Но существует основное противоречие между прозрачностью и конфиденциальностью. Сегодня, например, децентрализованные обменные транзакции пользователейРисунок 4. Концептуальный рисунок, показывающий, как децентрализованные сети Oracle улучшают масштабирование blockchain smart contracts. Рисунок А ⃝показывает обычный oracle архитектура. Транзакции отправляются непосредственно в blockchain, как и отчеты oracle. Таким образом, blockchain, выделенный желтым цветом, является основным местом обработки транзакций. На рисунке B⃝ показано использование DON для поддержки контрактов на blockchain. А DON исполняемые процессы обрабатывают транзакции вместе с данными из внешних систем и пересылают их результаты — например, объединенные транзакции или изменения состояния контракта в результате эффектов транзакций — в blockchain. Таким образом, DON, выделенный желтым цветом, является основным место обработки транзакций. действия записываются в цепочке, что позволяет легко отслеживать поведение обмена, а также сделать финансовые транзакции пользователей общедоступными. Аналогично, данные передаются на интеллектуальные контракты остаются в цепочке. Это делает такие данные удобными для проверки, но действует как является препятствием для поставщиков данных, желающих предоставить smart contract конфиденциальные или собственные данные. Мы считаем, что сети oracle будут играть ключевую роль в стимулировании следующего поколения системы, которые сочетают в себе природную прозрачность blockchains с новой защитой конфиденциальности. В этой статье мы покажем, как они это сделают, используя три основных подхода: • Адаптеры, сохраняющие конфиденциальность: две технологии с запланированным развертыванием. в сетях Chainlink, DECO [234] и Town Crier [233], включите узлы oracle для извлекать данные из автономных систем способами, обеспечивающими защиту конфиденциальности и данных пользователей. конфиденциальность. Они сыграют ключевую роль в разработке адаптеров для DONs. (Подробную информацию об этих двух технологиях см. в разделе 3.6.2.) • Конфиденциальные вычисления: DONs могут просто скрыть свои вычисления от доверия blockchains. Используя безопасные многосторонние вычисления и/или доверенные среды выполнения, также возможна более строгая конфиденциальность, в которой узлы DON вычислять данные, которые они сами не видят.

Example comparing standard mining with Fair Sequencing Services showing how FSS prevents transaction reordering

Conceptual diagram of confidentiality-preserving operations in a DON processing sensitive data through adapters

• Поддержка конфиденциальных систем уровня 2: TEF предназначен для поддержки различных систем уровня 2, многие из которых используют доказательства с нулевым разглашением для обеспечения различные формы конфиденциальности транзакций. Мы обсудим эти подходы в разделе 3 (дополнительную информацию см. в разделе 6, приложении B.1 и приложении B.2). На рис. 5 представлено концептуальное представление того, как конфиденциальные данные могут передаваться из внешних источников на smart contract с помощью адаптеров, сохраняющих конфиденциальность, и конфиденциальные вычисления в DON. Рисунок 5. Концептуальная схема операций по сохранению конфиденциальности в DON на конфиденциальные данные (выделены желтым цветом). Конфиденциальные исходные данные (черные кружки) в сети серверов извлекается в DON с помощью адаптеров, сохраняющих конфиденциальность (синие линии с двойной стрелкой). DON получает производные данные (полые кружки) от этих адаптеров: результат применения функции или, например, раскрытия секрета к конфиденциальному источнику данные. Исполняемый файл на DON может применять конфиденциальные вычисления к производным данным. для создания отчета (двойной круг), который он отправляет через адаптер на blockchain. Мы считаем, что мощные инструменты для работы с конфиденциальными данными откроют целый мир спектр приложений. Среди них частные децентрализованные (и централизованные) финансы, децентрализованная идентичность, кредитное онлайн-кредитование, а также более эффективные и удобные для пользователя протоколы «знай своего клиента» и аккредитации, о которых мы поговорим в разделе 4. Справедливость заказов для транзакций: Сегодняшние дизайны blockchain имеют немного грязного секрет полишинеля: они эфемерно централизованы. Майнеры и validators могут заказать транс-действия, как бы они ни выбрали. Пользователи также могут манипулировать порядком транзакций, как является функцией сетевой платы, которую они платят (например, цены на газ в Ethereum), а некоторым степени, используя преимущества быстрых сетевых подключений. Подобные манипуляции могут, например, Например, возьмем форму опережающего действия, при котором стратегический игрок, такой как шахтер, наблюдает за транзакцией пользователя и вставляет свою собственную эксплуатирующую транзакцию в более раннюю позицию в том же блоке — фактически крадет деньги у пользователя, используя предварительную информацию о транзакции пользователя. Например, бот может разместить заказ на покупку. перед пользователем. Затем он может воспользоваться ростом цен на активы, вызванным торговля пользователя. Опережающее выступление некоторых ботов, наносящее вред обычным пользователям — аналогично высокочастотному торговля на Уолл-стрит — уже широко распространена и хорошо документирована [90], что связано с такие атаки, как резервное выполнение [159] и автоматическое копирование транзакций [195]. Недавно даже появились предложения по систематизации эксплуатации ордеров майнерами [110]. Технологии уровня 2, такие как rollups, не решают проблему, а лишь рецентрализуют заказывая, передавая его в руки сущности, создающей rollup. Одна из наших целей — внедрить в Chainlink сервис под названием Fair Sequencing. Услуги (ФСС) [137]. FSS помогает дизайнерам smart contract обеспечить справедливый заказ своих проектов. транзакций и избегать опережающих, обратных и связанных с ними атак на пользовательские транзакции, а также другие типы транзакций, такие как передача отчетов oracle. ФСС позволяет DON реализовать такие идеи, как строгое, временное понятие справедливости порядка, представленное в [144]. В качестве дополнительной выгоды FSS может также снизить нагрузку на сеть пользователей. сборы (например, расходы на газ). Вкратце, в FSS транзакции проходят через DON, а не распространяются непосредственно на целевой объект smart contract. DON заказывает транзакции, а затем пересылает их. их к контракту. Рисунок 6: Пример преимуществ FSS. Рис. А ⃝показано, как майнер, эксплуатирующий свою централизованное право распоряжаться транзакциями, может поменять пару транзакций: транзакция 1⃝ поступает до 2⃝, но вместо этого майнер размещает его после 2⃝. Напротив, на рис. B⃝ показано как DON децентрализует процесс заказа между узлами DON. Если кворум честные узлы получают 1⃝перед 2⃝, FSS заставляет 1⃝появляться перед 2⃝в цепочке — предотвращение изменения порядка майнеров путем прикрепления порядковых номеров, предусмотренных контрактом. На рис. 6 сравнивается стандартный майнинг с FSS. Он показывает, как при стандартном майнингепроцесс заказа транзакций централизован у майнера и, следовательно, подлежит манипуляции, такие как изменение порядка пары транзакций относительно их прибытия раз. Напротив, в FSS процесс децентрализован между узлами DON. Предполагая кворум честных узлов, FSS помогает применять такие политики, как временное упорядочение транзакций, уменьшая возможности для манипулирования со стороны майнеров и других лиц. Кроме того, поскольку пользователям не нужно конкурировать за льготный заказ на основе цены на газ, они могут платить относительно низкие цены на газ (в то время как транзакции из DON можно группировать для экономии газа). Минимизация доверия: Наша общая цель при разработке DONs состоит в том, чтобы облегчить надежный уровень поддержки для smart contracts и других oracle-зависимых систем посредством децентрализации, криптографических инструментов и криптоэкономических гарантий. DON сам по себе децентрализован, и пользователи могут выбирать любой доступный DON, который поддерживает основную цепочку, в которой они хотят работать, или создает дополнительные DON с комитетами узлов, которым они доверяют. Однако для некоторых приложений, особенно smart contracts, Chainlink пользователи могут отдайте предпочтение модели доверия, которая рассматривает основную цепочку, поддерживаемую DON, как более надежную. чем сам DON. Для таких пользователей мы уже имеем или планируем включить в архитектура сети Chainlink ряд механизмов, обеспечивающих контракты в основной цепочке для усиления гарантий безопасности, предоставляемых DONs, в то время как на в то же время также обеспечивается защита от возможности повреждения источников данных. например веб-серверы, с которых DON получает данные. Мы описываем эти механизмы в разделе 7. Они подразделяются на пять основных заголовков: • Аутентификация источника данных: инструменты, позволяющие поставщикам данных ставить цифровую подпись. свои данные и тем самым укрепить цепочку сохранности между источником и полагающийся договор. • DON отчеты меньшинства: флаги, выдаваемые меньшинством узлов DON, которые наблюдает должностные преступления большинства в DON. • Ограждения: логика главной цепи обнаруживает аномальные условия и приостанавливает работу. или останавливает выполнение контракта (или требует других мер по исправлению ситуации). • Управление с минимальным доверием: использование обновлений, выпускаемых постепенно, для облегчения проверки сообщества, а также децентрализованное экстренное вмешательство для быстрого реагирование на системные сбои. • Децентрализованная аутентификация объекта: использование инфраструктуры открытых ключей (PKI) для идентифицировать объекты в сети Chainlink. На рис. 7 представлена ​​концептуальная схема наших целей по минимизации доверия. Стимулирующая (криптоэкономическая) безопасность: Децентрализация формирования отчетов по узлам oracle помогает обеспечить безопасность даже в случае повреждения некоторых узлов.

Conceptual depiction of Chainlink trust-minimization goal showing DON and data source trust loci

Conceptual diagram depicting super-linear scaling in Chainlink staking where briber cost grows faster than combined node deposits

Рисунок 7: Концептуальное изображение цели Chainlink по минимизации доверия, которая заключается в свести к минимуму потребность пользователей в правильном поведении DON и источников данных, таких как Интернет. серверы. Желтые блики на рисунке обозначают локусы минимизации доверия: DON и отдельные или меньшие наборы веб-серверов. Розовые блики обозначают компоненты системы. которые по предположению заслуживают большого доверия: контракты на blockchain и большинство веб-серверов, то есть веб-серверов в совокупности. Не менее важно, однако, обеспечить, чтобы узлы имели финансовый стимул вести себя правильно. Стейкинг, т. е. требование от узлов предоставить депозиты LINK и слэшинг. (конфискация) этих депозитов в случае ненадлежащего поведения сыграет ключевую роль в Chainlink. Это важная система стимулирования, которая уже использовалась в ряде blockchains, например, [81, 103, 120, 204]. Однако размещение в Chainlink сильно отличается от staking в автономном режиме. blockchainс. Ставка на blockchains направлена ​​на предотвращение атак на консенсус. У него есть другая цель в Chainlink: обеспечить своевременную доставку правильных отчетов oracle. Хорошо спроектированная система staking для сети oracle должна отражать такие атаки, как взяточничество. невыгодно противнику, даже если целью является smart contract с высоким денежная стоимость. В этой статье мы представляем общий подход к staking в Chainlink с тремя ключевыми инновации:1. Мощная состязательная модель, охватывающая атаки, упущенные из виду в существующих подходы. Одним из примеров является то, что мы называем предполагаемым взяточничеством. Это форма взяточничество, которое определяет, какие узлы получают взятки на условной основе, например, заранее предлагает гарантированные взятки узлам, которые выбирает механизм staking в случайным образом для определенных ролей (например, инициирование вынесения решения по отчету). 2. Суперлинейное воздействие staking, неформально означающее, что для успеха противник должен иметь бюджет B, превышающий совокупные вклады всех oracle. узлы. Точнее, мы имеем в виду, что в зависимости от n \(B(n) ≫\)dn в сеть из n oracle узлов, каждый с фиксированной суммой депозита $d (более формально, \(B(n) is asymptotically larger in n than \)дн). На рис. 8 представлено концептуальное представление это свойство. 3. Система неявных стимулов (IIF), модель стимулирования, которую мы разработали для охватывать эмпирически измеримые стимулы помимо явно депонированных staking средства, включая возможности будущих комиссий узлов. IIF расширяет понятие ставка выходит за рамки явных депозитов узлов. Рис. 8. Концептуальная диаграмма, изображающая суперлинейное масштабирование в Chainlink staking. взятка $B(n), требуемая противником, растет в n быстрее, чем совокупные депозиты $dn всех узлов oracle. Мы показываем, как IIF и суперлинейное воздействие staking вместе вызывают то, что мы назвать благотворный цикл экономической безопасности для сетей oracle. Когда приходят новые пользователи

системы, увеличивая потенциальные будущие доходы от запуска узлов Chainlink, предельные издержки экономической безопасности падают для нынешних и будущих пользователей. В режиме эластичный спрос, это снижение затрат стимулирует дополнительных пользователей использовать сети, постоянно поддерживая внедрение в непрерывном благотворном цикле. Примечание. Хотя в этом документе излагаются важные элементы нашего видения развития Chainlink, он носит неформальный характер и включает несколько подробных технических характеристик. Мы планируем выпускать технические документы, посвященные дополнительным функциям и подходам по мере их развития. Кроме того, важно подчеркнуть, что многие элементы представленного видения здесь (улучшения масштабирования, технологии конфиденциальности, ФСС и т. д.) могут и будут развернут в предварительной форме еще до того, как расширенные DON станут базовой функцией Chainlink. 1.3 Организация данного документа Мы представляем нашу модель безопасности и обозначения в разделе 2 и обрисовываем децентрализованную систему безопасности. Oracle Network API в разделе 3. В разделе 4 мы представляем ряд примеров приложения, для которых DONs предоставляют привлекательную платформу развертывания. Читатели могут изучите большинство ключевых концепций статьи, дочитав ее до этого момента. Оставшаяся часть документа содержит дополнительную информацию. Мы описываем справедливую последовательность Службы (FSS) в разделе 5 и структура выполнения транзакций (TEF) в разделе 6. Мы описываем наш подход к минимизации доверия в разделе 7. Мы рассматриваем некоторые важные требования DON к развертыванию, а именно постепенное развертывание функций, динамическое членство в реестре и подотчетность в Разделе 8. Наконец, в Разделе 9 мы приводим обзор нашего развивающегося подхода к разработке стимулов. Подведем итоги в разделе 10. Чтобы помочь читателям, которые ограниченно знакомы с концепциями этой статьи, мы предоставить глоссарий в Приложении A. Мы представляем дополнительную информацию об интерфейсе DON. и функциональность в Приложении B, а примеры адаптеров представлены в Приложении C. В приложении D мы описываем криптографический примитив для источника данных с минимизированным доверием. аутентификацию, называемую функциональными сигнатурами, и представить новый вариант, называемый дискретными функциональными сигнатурами. Мы обсуждаем некоторые соображения, имеющие отношение к комитету. выбор для DONs в Приложении F.

Conceptual figure showing how DONs improve blockchain smart contract scaling by moving computation off-chain

Conceptual figure depicting on-chain and off-chain contract composition in a hybrid smart contract architecture

Model dan Sasaran Keamanan

Jaringan Oracle Terdesentralisasi adalah sistem terdistribusi berbeda yang kami harapkan akan demikian pada awalnya biasanya dilaksanakan—walaupun belum tentu—oleh sebuah komite yang berbasis protokol konsensus dan dijalankan oleh sekumpulan oracle node. DON dirancang terutama untuk menambah kemampuan smart contract pada rantai utama dengan oracle laporan dan layanan lainnya, namun dapat menyediakan layanan pendukung yang sama ke sistem nonblockchain lainnya, sehingga tidak perlu diasosiasikan dengan rantai utama tertentu.

Oleh karena itu, model dan properti yang kami pertimbangkan sebagian besar tidak bergantung pada penggunaannya aplikasi khusus dari DON. 2.1 Model Arsitektur Saat Ini Penting untuk ditekankan bahwa Chainlink saat ini bukanlah layanan monolitik, melainkan kerangka kerja tanpa izin yang memungkinkan peluncuran yang berbeda dan independen jaringan oracle node [77]. Jaringan memiliki kumpulan operator node yang heterogen dan desain. Mereka juga mungkin berbeda dalam hal jenis layanan yang mereka berikan, yang mungkin saja berbeda mencakup, misalnya, umpan data, Bukti Cadangan, keacakan yang dapat diverifikasi, dan sebagainya. Lainnya Perbedaannya dapat mencakup tingkat desentralisasi, ukuran jaringan, dan sebagainya nilai terkunci yang didukungnya, dan berbagai parameter tingkat layanan, seperti frekuensi data dan akurasi. Model tanpa izin Chainlink mendorong pertumbuhan ekosistem di mana penyedia layanan mengkhususkan diri pada layanan yang paling mampu mereka berikan kepada masyarakat. Ini Model ini kemungkinan besar akan menghasilkan biaya yang lebih rendah bagi pengguna dan kualitas layanan yang lebih tinggi dibandingkan model yang mengharuskan semua node dan jaringan untuk menyediakan berbagai layanan, sebuah pendekatan yang dapat dengan mudah beralih ke adopsi layanan yang paling sedikit mewakili seluruh sistem penyebut umum sumber daya yang tersedia untuk node. Seiring berkembangnya Chainlink menuju desain berbasis DON di Chainlink 2.0, kami terus melanjutkan mendukung model kerangka kerja terbuka dan tanpa izin, dengan tetap memperhatikan tujuan memberi pengguna berbagai pilihan layanan yang secara global menghasilkan kecocokan terbaik dengan persyaratan aplikasi tertentu. 2.2 Asumsi Konsensus Kami menggunakan istilah Jaringan Oracle Terdesentralisasi untuk mencakup fungsionalitas penuh sistem oracle yang kami jelaskan: baik struktur data yang dipelihara oleh oracle node maupun API inti berlapis di atasnya. Kami menggunakan istilah buku besar (huruf kecil), dilambangkan dengan L, yang berarti data yang mendasarinya struktur yang dikelola oleh DON dan digunakan untuk mendukung layanan tertentu yang disediakannya. Kami menekankan bahwa kerangka DON kami tidak memperlakukan L sebagai sistem yang berdiri sendiri a blockchain: Tujuannya adalah untuk mendukung blockchains dan sistem lainnya. Blockchain adalah, tentu saja, ada satu cara untuk mewujudkan buku besar yang dapat dipercaya, namun ada cara lain. Kami berharap DONs dalam banyak kasus untuk merealisasikan buku besar yang mendasarinya menggunakan Byzantine Fault Tolerant (BFT) sistem, yang jauh lebih tua dari blockchain seperti Bitcoin [174]. Kami menggunakan BFT-jenis notasi dan properti di seluruh makalah untuk kenyamanan, meskipun kami tekankan bahwa DONs dapat direalisasikan menggunakan protokol konsensus tanpa izin. Secara konseptual, buku besar L adalah papan buletin tempat data diurutkan secara linier. Kami memandang buku besar secara umum memiliki beberapa properti utama yang umumnya dianggap berasal darinya blockchains [115]. Buku besar adalah: • Hanya tambahan: Data, setelah ditambahkan, tidak dapat dihapus atau diubah.• Publik: Siapapun dapat membaca isinya, yang konsisten sepanjang waktu di dalamnya pandangan semua pengguna.4 • Tersedia: Buku besar selalu dapat ditulis dan dibaca oleh penulis yang berwenang oleh siapa pun pada waktu yang tepat. Properti alternatif dimungkinkan dalam buku besar untuk DON bila direalisasikan oleh a panitia. Misalnya, akses menulis buku besar mungkin dibatasi untuk pengguna tertentu, seperti mungkin akses baca untuk beberapa aplikasi, yaitu, buku besar tidak perlu bersifat publik seperti yang ditentukan di atas. Demikian pula, aturan buku besar mungkin mengizinkan modifikasi atau redaksi data. Kami tidak melakukannya namun secara eksplisit mempertimbangkan varian tersebut dalam makalah ini. Desain modular DONs dapat mendukung berbagai macam BFT modern protokol, misalnya, Hotstuff[231]. Pilihan yang tepat akan bergantung pada asumsi kepercayaan dan karakteristik jaringan di antara oracle node. DON pada prinsipnya bisa sebagai alternatif gunakan blockchain tanpa izin yang berkinerja tinggi untuk buku besarnya dalam perannya mendukung sistem lapisan-2 atau blockchain yang sama-sama dapat diskalakan. Demikian pula, hibridisasi juga dimungkinkan: DON pada prinsipnya dapat terdiri dari node yang validators dalam sistem yang sudah ada blockchain, misalnya, dalam sistem Proof-of-Stake di mana komite dipilih untuk melaksanakan transaksi, misalnya, [8, 81, 120, 146, 204]. Mode operasi khusus ini memerlukan hal itu node beroperasi dengan cara penggunaan ganda, yaitu beroperasi sebagai blockchain node dan DON node. (Lihat Bagian 8.2 untuk pembahasan mengenai teknik-teknik untuk menjamin kesinambungan perubahan komite dan Lampiran F untuk beberapa peringatan mengenai pemilihan komite acak.) Dalam praktiknya, dalam algoritme BFT modern, node menandatangani pesan secara digital di buku besar. Kami berasumsi untuk kemudahan bahwa L memiliki kunci publik terkait pkL dan isinya ditandatangani oleh kunci pribadi yang sesuai. Notasi umum ini berlaku bahkan ketika data di L ditandatangani menggunakan tanda tangan ambang batas.5 Tanda tangan ambang batas mudah digunakan, karena mereka mengaktifkan identitas tetap untuk DON bahkan dengan perubahan keanggotaan node yang menjalankannya. (Lihat Lampiran B.1.3.) Dengan demikian kita berasumsi bahwa skL dibagikan secara rahasia dengan cara (k, n)-ambang batas untuk beberapa parameter keamanan k, misalnya k = 2f + 1 dan n = 3f + 1, dimana f adalah jumlah node yang berpotensi rusak. (Dengan memilih k dalam hal ini dengan cara ini, kami memastikan bahwa node yang salah tidak dapat mempelajari skL atau melakukan penolakan layanan serangan mencegah penggunaannya.) Pesan pada L berbentuk M = (m, z), dimana m adalah string dan z unik nomor indeks berurutan. Jika memungkinkan, kami menulis pesan dalam bentuk m = ⟨Jenis Pesan : muatan⟩. Jenis pesan MessageType adalah gula sintaksis yang menunjukkan fungsi pesan tertentu. 4Dalam kasus di mana blockchain tanpa finalitas merealisasikan buku besar, inkonsistensi biasanya diabstraksikan pergi dengan mengabaikan blok yang tidak cukup dalam atau “pemangkasan” [115]. 5Dalam praktiknya, beberapa basis kode, misalnya LibraBFT [205], varian dari Hotstuff, saat ini telah mengadopsi tanda tangan multi-tanda tangan, bukan tanda tangan ambang batas, sehingga mengurangi kompleksitas komunikasi rekayasa yang lebih sederhana. Dengan sejumlah biaya tambahan, node oracle dapat menambahkan tanda tangan ambang batas ke pesan ditulis ke L meskipun protokol konsensus yang digunakan untuk L tidak menerapkannya.2.3 Notasi Kami menyatakan himpunan n oracle node yang menjalankan buku besar dengan O = {Oi}n saya=1. Seperti itu kumpulan node sering disebut komite. Untuk mempermudah, kita asumsikan bahwa himpunan oracles mengimplementasikan fungsionalitas DON, yaitu layanan di atas L, identik dengan yang mempertahankan L, tetapi keduanya bisa berbeda. Kita biarkan pki menunjukkan kunci publik dari pemain Oi, dan mainkan kunci pribadi yang sesuai. Kebanyakan algoritma BFT memerlukan setidaknya n = 3f + 1 node, dimana f adalah jumlah node yang berpotensi rusak; node yang tersisa jujur, dalam arti mengikuti protokol persis seperti yang ditentukan. Kami menyebut panitia O jujur jika memenuhi hal tersebut persyaratan, yaitu, memiliki lebih dari 2/3 fraksi node jujur. Kecuali sebaliknya dinyatakan, kami berasumsi bahwa O jujur (dan model korupsi yang statis). Kami menggunakan pkO / skO dapat dipertukarkan dengan pkL/skL, tergantung konteksnya. Kita misalkan σ = Sigpk[m] menunjukkan tanda tangan pada pesan m sehubungan dengan pk, yaitu menggunakan sk kunci pribadi yang sesuai. Misalkan verifikasi(pk, σ, m) →{salah, benar} menunjukkan algoritma verifikasi tanda tangan yang sesuai. (Kami membiarkan pembuatan kunci tersirat di seluruh makalah ini.) Kami menggunakan notasi S untuk menunjukkan sumber data dan S untuk menunjukkan himpunan lengkap sumber nS dalam konteks tertentu. Kami menunjukkan dengan MAINCHAIN kontrak pintar yang diaktifkan blockchain didukung oleh DON. Kami menggunakan istilah kontrak mengandalkan untuk menunjukkan kecerdasan apa pun kontrak di MAINCHAIN yang berkomunikasi dengan DON, dan menggunakan notasi SC untuk menunjukkan kontrak seperti itu. Secara umum kita berasumsi bahwa DON mendukung satu rantai utama MAINCHAIN, meskipun dapat mendukung beberapa rantai seperti itu, seperti yang kami tunjukkan pada contoh di Bagian 4. A DON dapat dan biasanya akan mendukung beberapa kontrak yang mengandalkan MAINCHAIN. (Sebagai disebutkan di atas, DON dapat mendukung layanan non-blockchain.) 2.4 Catatan tentang Model Kepercayaan Seperti disebutkan di atas, DONs dapat dibangun berdasarkan protokol konsensus berbasis komite, dan kami berharap mereka biasanya akan menggunakan protokol seperti itu. Ada banyak argumentasi kuat yang menyatakan hal tersebut salah satu dari dua alternatif, blockchains berbasis komite atau tanpa izin, menyediakan keamanan yang lebih kuat dari yang lain. Penting untuk menyadari bahwa keamanan berbasis komite vs. tanpa izin sistem desentralisasi tidak dapat dibandingkan. Mengompromikan PoW atau PoS blockchain melalui serangan 51% mengharuskan musuh memperoleh sumber daya mayoritas secara sementara dan berpotensi secara anonim, misalnya dengan menyewa hash listrik dalam sistem PoW. Seperti itu serangan dalam praktiknya telah berdampak pada beberapa blockchain [200, 34]. Sebaliknya, mengkompromikan sistem berbasis komite berarti merusak jumlah ambang batas (biasanya sepertiga) dari node-nodenya, dimana node-node tersebut mungkin diketahui publik, mempunyai sumber daya yang baik, dan entitas yang dapat dipercaya. Di sisi lain, sistem berbasis komite (serta “hibrida” tidak memiliki izin sistem yang mendukung komite) dapat mendukung lebih banyak fungsi daripada yang hanya dilakukan secara ketat.sistem tanpa misi. Ini termasuk kemampuan untuk menjaga rahasia yang terus-menerus, seperti penandatanganan dan/atau kunci enkripsi—salah satu kemungkinan dalam desain kami. Kami menekankan bahwa DON pada prinsipnya dapat dibangun berdasarkan komite atau protokol konsensus tanpa izin dan DON yang menerapkan pada akhirnya dapat memilih untuk mengadopsinya pendekatan mana pun. Memperkuat model kepercayaan: Fitur utama Chainlink saat ini adalah kemampuan pengguna untuk melakukannya pilih node berdasarkan catatan desentralisasi dari riwayat kinerjanya, seperti yang telah dibahas di Bagian 3.6.4. Mekanisme staking dan Kerangka Insentif Implisit yang kami perkenalkan di Bagian 9 bersama-sama merupakan rancangan mekanisme yang memiliki cakupan luas dan ketat kerangka kerja yang akan memberdayakan pengguna dengan kemampuan yang jauh lebih luas untuk mengukur keamanan DONs. Kerangka kerja yang sama ini juga akan memungkinkan DONs itu sendiri untuk menegakkan berbagai persyaratan keamanan pada node yang berpartisipasi dan memastikan operasi dalam model kepercayaan yang kuat. Dimungkinkan juga untuk menggunakan alat yang dijelaskan dalam makalah ini untuk DONs guna menerapkan persyaratan model kepercayaan khusus, seperti kepatuhan terhadap persyaratan peraturan. Untuk Misalnya, dengan menggunakan teknik yang dibahas di Bagian 4.3, node dapat menyajikan bukti karakteristik node-operator, misalnya wilayah operasi, yang dapat digunakan untuk membantu menegakkan kepatuhan terhadap, misalnya, Peraturan Perlindungan Data Umum (GDPR) Pasal 3 (“Cakupan Teritorial”) [105]. Kepatuhan seperti itu bisa jadi sulit untuk dilakukan bertemu dalam sistem desentralisasi [45]. Selain itu, di Bagian 7 kami membahas rencana untuk memperkuat ketahanan DONs melalui mekanisme minimalisasi kepercayaan pada rantai utama yang mereka dukung.

Модель безопасности и цели

Децентрализованная сеть Oracle — это отдельная распределенная система, которая, как мы ожидаем, будет первоначально реализовываться обычно (хотя и не обязательно) комитетом на базе комитета. протокол консенсуса и выполняется набором узлов oracle. DON предназначен в первую очередь расширить возможности smart contract в основной цепочке с помощью отчетов oracle и другие услуги, но он может предоставлять те же вспомогательные услуги другим системам, отличным от blockchain, и поэтому не обязательно должен быть связан с конкретной основной цепочкой.

Поэтому модель и свойства, которые мы рассматриваем, в значительной степени независимы от использования конкретные применения DON. 2.1 Текущая архитектурная модель Важно подчеркнуть, что Chainlink сегодня представляет собой не монолитный сервис, а скорее не требующая разрешения структура, в которой можно запускать отдельные, независимые сети из oracle узлов [77]. Сети имеют разнородные наборы операторов узлов и конструкции. Они также могут различаться по видам предоставляемых услуг, что может включают, например, потоки данных, подтверждение резервов, проверяемую случайность и т. д. Другое различия могут включать степень децентрализации, размер сети с точки зрения поддерживаемое заблокированное значение и различные параметры уровня обслуживания, такие как частота передачи данных. и точность. Модель Chainlink без разрешений способствует развитию экосистемы, в которой Поставщики услуг специализируются на услугах, которые они лучше всего могут предоставить обществу. Это модель, вероятно, приведет к снижению затрат для пользователей и более высокому качеству обслуживания, чем модель который требует, чтобы все узлы и сети предоставляли полный спектр услуг, подход которые могут легко перерасти в общесистемное внедрение услуг, представляющих наименее общий знаменатель ресурсов, доступных узлам. По мере того как Chainlink развивается в сторону проектов на основе DON в Chainlink 2.0, мы продолжаем поддерживать модель не требующей разрешения открытой структуры, принимая во внимание цель предоставление пользователям широкого выбора услуг, которые во всем мире приводят к наилучшему совпадению с особыми требованиями к применению. 2.2 Консенсусные предположения Мы используем термин «децентрализованная сеть Oracle», чтобы охватить полную функциональность описываемая нами система oracle: как структура данных, которую поддерживают узлы oracle, так и основной API, наложенный поверх него. Мы используем термин «регистр» (строчная буква), обозначаемый буквой L, для обозначения базовых данных. структура, поддерживаемая DON и используемая для поддержки конкретных услуг, которые он предоставляет. Мы подчеркиваем, что наша структура DON не рассматривает L как автономную систему, такую как a blockchain: его целью является поддержка blockchain и других систем. Блокчейны — это, конечно, это один из способов создания надежного реестра, но есть и другие. Мы ожидаем DONs во многих случаях для реализации своих базовых реестров с использованием Byzantine Fault Tolerant (BFT), которые значительно предшествуют blockchain, таким как Bitcoin [174]. Мы используем Для удобства в статье введите обозначения и свойства BFT, хотя мы подчеркните, что DON могут быть реализованы с использованием протоколов консенсуса без разрешения. Концептуально реестр L представляет собой доску объявлений, на которой данные упорядочены линейно. Мы рассматриваем реестр в целом как имеющий несколько ключевых свойств, обычно приписываемых ему. blockchains [115]. Регистр – это: • Только добавление: Добавленные данные невозможно удалить или изменить.• Общественный: Любой может прочитать его содержимое, которое не меняется во времени. просмотр всех пользователей.4 • Доступен: авторизованные авторы всегда могут записать в реестр и прочитать его. кем-либо своевременно. Альтернативные свойства возможны в реестре для DON, если они реализованы комитет. Например, доступ к записи в реестр может быть ограничен определенными пользователями, как может иметь доступ на чтение для некоторых приложений, т. е. реестр не обязательно должен быть общедоступным, как определено выше. Аналогично, правила реестра могут разрешать изменение или редактирование данных. Мы не Однако подробно рассмотрим такие варианты в этой статье. Модульная конструкция DONs может поддерживать любые современные BFT. протоколы, например Hotstuff[231]. Точный выбор будет зависеть от предположений о доверии и характеристики сети среди узлов oracle. DON в принципе может альтернативно использовать высокопроизводительный blockchain без разрешений для своего реестра в роли поддержки одинаково масштабируемая система уровня 2 или blockchain. Аналогичным образом возможна и гибридизация: DON в принципе может состоять из узлов, которые являются validator в существующем blockchain, например, в системах Proof-of-Stake, в которых комитеты выбираются для выполнения транзакции, например, [8, 81, 120, 146, 204]. Этот конкретный режим работы требует, чтобы узлы работают двойного назначения, т. е. работают как узлы blockchain и DON. узлы. (См. раздел 8.2, где обсуждаются методы обеспечения непрерывности изменения комитетов и Приложение F, где приведены некоторые предостережения относительно случайного выбора комитетов.) На практике в современных алгоритмах BFT узлы подписывают сообщения в реестре цифровой подписью. Для удобства мы предполагаем, что L имеет связанный с ним открытый ключ pkL и что его содержимое подписаны соответствующим секретным ключом. Это общее обозначение применимо даже тогда, когда данные на L подписываются с использованием пороговых подписей.5 Пороговые подписи удобны, поскольку они обеспечивают постоянную идентификацию для DON даже при изменении членства в узлы, на которых он работает. (См. Приложение B.1.3.) Таким образом, мы предполагаем, что skL имеет общий секрет. (k, n)-пороговым образом для некоторого параметра безопасности k, например, k = 2f + 1 и n = 3f + 1, где f — количество потенциально неисправных узлов. (Выбирая k в этом Таким образом, мы гарантируем, что неисправные узлы не смогут ни изучить skL, ни смонтировать отказ в обслуживании. атака, препятствующая его использованию.) Сообщение на L принимает форму M = (m, z), где m — строка, а z — уникальная строка. порядковый индексный номер. Там, где это применимо, мы пишем сообщения в виде m = ⟨Тип сообщения: полезная нагрузка⟩. Тип сообщения MessageType — это синтаксический сахар, указывающий функцию конкретного сообщения. 4В случаях, когда blockchain без окончательности реализует реестр, несогласованность обычно абстрагируется. проигнорировав недостаточно глубокие блоки или «обрезая» [115]. 5На практике некоторые базы кода, например, LibraBFT [205], вариант Hotstuff, в настоящее время мультиподписи, а не пороговые подписи, в обмен на снижение сложности связи для более простая инженерия. За дополнительную плату узлы oracle могут добавлять к сообщениям пороговые подписи. записываются в L, даже если протокол консенсуса, используемый для L, их не использует.2.3 Обозначения Обозначим набор из n oracle узлов, управляющих реестром, через O = {Oi}n. я = 1. Такой набор узлов часто называют комитетом. Для простоты будем считать, что множество oracles, реализующие функциональность DON, т. е. службы поверх L, идентичны с что сохраняет L, но они могут быть различны. Мы обозначим pki открытый ключ игроку Oi, и лыжите соответствующий приватный ключ. Для большинства алгоритмов BFT требуется как минимум n = 3f + 1 узлов, где f — количество узлов. потенциально неисправные узлы; остальные узлы честны в том смысле, что они следуют Протокол точно такой, как указано. Мы называем комитет О честным, если он соответствует этому требованию. требование, т. е. имеет более 2/3 доли честных узлов. Если иное Как указано выше, мы предполагаем, что O честен (и является статической моделью коррупции). Мы используем пкО/ skO взаимозаменяемо с pkL/skL, в зависимости от контекста. Обозначим через σ = Sigpk[m] подпись сообщения m относительно pk, т. е. используя соответствующий закрытый ключ ск. Пусть Verify(pk, σ, m) → {false, true} обозначает соответствующий алгоритм проверки подписи. (Мы оставляем генерацию ключей неявной на протяжении всей статьи.) Мы используем обозначение S для обозначения источника данных и S для обозначения полного набора источники нс в данном контексте. Мы обозначаем MAINCHAIN включенный смарт-контракт. blockchain поддерживается DON. Мы используем термин «полагающийся контракт» для обозначения любого умного контракта. контракт на MAINCHAIN, который взаимодействует с DON, и используйте обозначение SC для обозначим такой договор. Обычно мы предполагаем, что DON поддерживает одну основную цепочку MAINCHAIN, хотя он может поддерживать несколько таких цепочек, как мы показываем в примерах в разделе 4. DON может и обычно будет поддерживать несколько зависимых контрактов на MAINCHAIN. (Как как отмечалось выше, DON альтернативно может поддерживать службы, отличные от blockchain.) 2.4 Примечание о моделях доверия Как отмечалось выше, DON могут быть построены на основе протоколов консенсуса на основе комитетов, и мы ожидайте, что они будут обычно использовать такие протоколы. Существует много веских аргументов в пользу того, что одна из двух альтернатив, основанная на комитете или не требующая разрешения blockchain, обеспечивает более сильная безопасность, чем другая. Важно признать, что безопасность комитетов по сравнению с несанкционированными децентрализованные системы несоизмеримы. Компрометация PoW или PoS blockchain Атака 51% требует, чтобы противник получил большинство ресурсов эфемерно и потенциально анонимно, например, арендуя hash мощность в системе PoW. такой На практике атаки уже затронули несколько blockchain [200, 34]. Напротив, компрометация системы, основанной на комитетах, означает повреждение порогового числа (обычно одной трети) ее узлов, при этом узлы могут быть общеизвестны, хорошо обеспечены ресурсами, и заслуживающие доверия субъекты. С другой стороны, системы на основе комитетов (а также «гибридные» системы без разрешения) системы, поддерживающие комитеты) могут поддерживать больше функций, чем строго предусмотренобеспредметные системы. Это включает в себя способность сохранять постоянные секреты, такие как ключи подписи и/или шифрования — одна из возможностей в наших разработках. Мы подчеркиваем, что DON в принципе могут быть построены на базе комитетов или протокол консенсуса без разрешений, и развертыватели DON могут в конечном итоге принять решение любой подход. Укрепление моделей доверия: Ключевой особенностью Chainlink сегодня является возможность пользователей выбирать узлы на основе децентрализованных записей их истории производительности, как обсуждалось. в разделе 3.6.4. Механизм staking и структура неявного стимулирования, которые мы представляем в разделе 9, вместе представляют собой широкомасштабный и строгий механизм проектирования. фреймворк, который предоставит пользователям значительно расширенные возможности для оценки безопасности DONs. Эта же структура позволит и самим DONs для обеспечения соблюдения различных требований безопасности на участвующих узлах и обеспечения работы в рамках моделей сильного доверия. Также возможно использовать инструменты, описанные в этом документе для DONs, для обеспечения соблюдения особых требований модели доверия, таких как соответствие нормативным требованиям. Для Например, используя методы, описанные в разделе 4.3, узлы могут предоставить доказательства характеристики узла-оператора, например, территория деятельности, которые можно использовать, чтобы помочь обеспечить соблюдение, например, статьи 3 Общего регламента защиты данных (GDPR) («Территориальный охват») [105]. В противном случае такое соблюдение может быть затруднено. встречаются в децентрализованных системах [45]. Кроме того, в разделе 7 мы обсуждаем планы по повышению устойчивости DONs. посредством механизмов минимизации доверия в основных цепочках, которые они поддерживают.

Antarmuka Jaringan Oracle Terdesentralisasi dan Ca-

kemampuan Di sini kami menguraikan secara singkat kemampuan DONs dalam hal sederhana namun kuat antarmuka yang dirancang untuk mereka wujudkan. Aplikasi pada DON terdiri dari executable dan adaptor. Yang dapat dieksekusi adalah sebuah program yang logika intinya adalah program deterministik, analog dengan smart contract. Sebuah executable juga memiliki sejumlah inisiator yang menyertainya, program yang memanggil entri poin dalam logika eksekusi ketika peristiwa yang telah ditentukan terjadi—misalnya, pada waktu tertentu (seperti tugas cron), ketika harga melewati ambang batas, dll.—seperti Keeper (lihat Bagian 3.6.3). Adaptor menyediakan antarmuka ke sumber daya off-chain dan dapat dipanggil oleh baik inisiator atau logika inti dalam executable. Karena perilaku mereka mungkin bergantung pada hal itu sumber daya eksternal, pemrakarsa dan adaptor mungkin berperilaku non-deterministik. Kami menjelaskan antarmuka pengembang DON dan fungsi executable dan adaptor dalam kaitannya dengan tiga sumber daya yang biasanya digunakan untuk mengkarakterisasi sistem komputasi: jaringan, komputasi, dan penyimpanan. Kami memberikan gambaran singkat tentang masing-masing hal ini sumber daya di bawah ini dan berikan rincian lebih lanjut di Lampiran B.

Adapters connecting a DON with different resources including blockchains, web servers, storage, and IoT devices

3.1 Jaringan Adaptor adalah antarmuka yang dapat digunakan oleh executable yang berjalan pada DON untuk mengirim dan menerima data dari sistem off-DON. Adaptor dapat dipandang sebagai generalisasi dari adaptor yang digunakan di Chainlink hari ini [20]. Adaptor mungkin bersifat dua arah—yaitu tidak bisa hanya menarik, tetapi mendorong data dari DON ke server web. Mereka mungkin juga memanfaatkan protokol terdistribusi serta fungsi kriptografi seperti multi-pihak yang aman komputasi. Gambar 9: Adaptor yang menghubungkan DON, dilambangkan DON1, dengan serangkaian sumber daya berbeda, termasuk DON lainnya, dilambangkan DON2, blockchain (rantai utama) dan rangkaiannya mempool, penyimpanan eksternal, server web, dan perangkat IoT (melalui server web). Contoh sumber daya eksternal yang dapat digunakan untuk membuat adaptor ditampilkan pada Gambar 9. Ini termasuk: • Blockchain: Adaptor dapat menentukan cara mengirim transaksi ke blockchain dan cara membaca blok, transaksi individu, atau keadaan lain darinya. Sebuah adaptor juga dapat didefinisikan untuk mempool blockchain. (Lihat Bagian 3.5.) • Server web: Adaptor dapat menentukan API yang dapat digunakan untuk mengambil data dari server web, termasuk sistem lama yang tidak diadaptasi secara khusus berinteraksi dengan DONs. Adaptor tersebut juga dapat menyertakan API untuk mengirim data server seperti itu. Server web yang terhubung dengan DON dapat berfungsi sebagai gerbang ke sumber daya tambahan, seperti perangkat Internet-of-Things (IoT).• Penyimpanan eksternal: Adaptor dapat menentukan metode untuk membaca dan menulis ke penyimpanan layanan di luar DON, seperti sistem file terdesentralisasi [40, 188] atau cloud penyimpanan. • DONs lainnya: Adaptor dapat mengambil dan mengirimkan data antara DONs. Kami berharap penerapan awal DONs akan mencakup serangkaian elemen penyusun adaptor untuk sumber daya eksternal yang umum digunakan dan selanjutnya akan memungkinkan DON-spesifik adaptor yang akan dipublikasikan oleh DON node. Saat smart contract pengembang menulis adaptor saat ini, kami berharap mereka akan membuat adaptor yang lebih kuat lagi dengan menggunakan teknologi canggih ini fungsionalitas. Kami berharap pada akhirnya pengguna dapat membuat adaptor baru di a cara tanpa izin. Beberapa adaptor harus dibangun sedemikian rupa sehingga menjamin persistensi dan ketersediaan sumber daya eksternal yang dikendalikan oleh DON. Misalnya, penyimpanan cloud mungkin memerlukan pemeliharaan akun layanan cloud. Selain itu, DON dapat berfungsi pengelolaan kunci privat yang terdesentralisasi atas nama pengguna (misalnya, [160]) dan/atau executable. Akibatnya, DON mampu mengendalikan sumber daya, seperti mata uang kripto, yang dapat digunakan, misalnya, untuk mengirim transaksi pada target blockchain. Lihat Lampiran B.1 untuk rincian lebih lanjut tentang adaptor DON, seperti Lampiran C untuk beberapa contoh adaptor. 3.2 Perhitungan Eksekusi adalah unit kode dasar pada DON. Yang dapat dieksekusi adalah pasangan exec = (logika, init). Di sini, logika adalah program deterministik dengan sejumlah entri yang ditentukan poin (logic1, logic2, . . . , logicℓ) dan init adalah sekumpulan inisiator yang sesuai (init1, init2, . . . , init). Untuk memastikan kemampuan audit penuh dari DON, logika yang dapat dieksekusi menggunakan buku besar yang mendasari L untuk semua input dan output. Jadi, misalnya, adaptor apa pun data yang berfungsi sebagai input ke executable harus disimpan terlebih dahulu di L. Pemrakarsa: Inisiator di Chainlink hari ini menyebabkan eksekusi pekerjaan yang bergantung pada peristiwa Chainlink simpul [21]. Inisiator di DONs berfungsi dengan cara yang hampir sama. Namun, inisiator DON secara khusus dikaitkan dengan executable. Seorang inisiator mungkin bergantung pada peristiwa atau keadaan eksternal, pada waktu saat ini, atau pada predikat pada keadaan DON. Dengan ketergantungan mereka pada peristiwa, tentu saja inisiator dapat berperilaku non-deterministik (seperti tentu saja adaptor). Inisiator dapat mengeksekusi dalam DON node individual sehingga tidak perlu bergantung pada adaptor. (Lihat Contoh 1 di bawah.) Inisiator adalah fitur penting yang membedakan executable dari smart contracts. Karena executable dapat dijalankan sebagai respons terhadap inisiator, maka executable dapat beroperasi secara efektif secara mandiri, tentu saja dengan perluasan kontrak hibrida yang menggabungkan kontrak yang dapat dieksekusi. Salah satu bentuk inisiator saat ini adalah Chainlink Keeper yang menyediakan transaksilayanan otomatisasi, memicu eksekusi smart contract—seperti likuidasi pinjaman tanpa jaminan dan eksekusi perdagangan limit-order—berdasarkan laporan oracle. Mudahnya, inisiator di DONs juga dapat dilihat sebagai cara untuk menentukan perjanjian layanan yang berlaku untuk executable, karena perjanjian tersebut mendefinisikan keadaan di bawah yang mana DON harus menyebutnya. Contoh berikut mengilustrasikan cara kerja inisiator dalam executable: Contoh 1 (Umpan harga yang dipicu oleh deviasi). smart contract SC mungkin memerlukan yang baru data harga pakan (lihat Bagian 3.6.3) setiap kali ada perubahan besar, misalnya 1%, pada nilai tukar antara sepasang aset, misalnya ETH-USD. Harga sensitif terhadap volatilitas feed didukung di Chainlink saat ini, namun ada baiknya kita melihat bagaimana feed tersebut dapat didukung direalisasikan pada DON melalui execfeed yang dapat dieksekusi. Execfeed yang dapat dieksekusi mempertahankan harga ETH-USD terbaru di L, di bentuk rangkaian ⟨HargaBaru : j, r⟩entri, dengan j adalah indeks yang ditambah dengan setiap pembaruan harga. Inisiator init1 menyebabkan setiap node Oi memantau harga ETH-USD saat ini penyimpangan minimal 1% dari harga yang disimpan terakhir r dengan indeks j. Setelah mendeteksi penyimpangan tersebut, Oi menulis pandangan terkininya tentang harga baru ke L menggunakan entri formulir ⟨PriceView : i, j + 1, ri⟩. Inisiator kedua dimulai ketika setidaknya ada k entri PriceView dengan harga baru nilai untuk indeks j + 1 yang dibuat oleh node berbeda telah terakumulasi di L. Kemudian, init2 memanggil logika titik masuk2 untuk menghitung median ρ dari k nilai tampilan harga baru yang valid dan menulis nilai baru ⟨NewPrice : j + 1, ρ⟩to L . (Secara operasional, node dapat bergiliran sebagai penulis yang ditunjuk.) Inisiator ketiga, init3, mengawasi entri NewPrice di L. Setiap kali ada laporan baru ⟨Harga Baru : j, r⟩muncul di sana, memanggil logika titik masuk3 yang mendorong (j, r) ke SC menggunakan adaptor. Seperti yang telah kami catat, executable memiliki kemampuan yang serupa dengan smart contract. Namun, selain kinerjanya yang lebih tinggi, kontrak ini berbeda dari kontrak rantai utama pada umumnya dalam dua cara penting: 1. Kerahasiaan: Sebuah executable dapat melakukan komputasi rahasia, yaitu, program rahasia dapat memproses masukan teks yang jelas, atau program yang diterbitkan dapat memproses data masukan rahasia, atau kombinasi keduanya. Dalam model sederhana, data rahasia bisa diakses oleh DON node, yang menyembunyikan hasil antara dan hanya mengungkapkan nilai yang diproses dan dibersihkan ke MAINCHAIN. Data sensitif juga dapat disembunyikan dari DONs itu sendiri: DONs dimaksudkan untuk mendukung pendekatan seperti itu sebagai komputasi multi-pihak, misalnya, [42, 157], dan lingkungan eksekusi tepercaya (TEEs) [84, 133, 152, 229] untuk tujuan ini.6 6Selain itu, menjaga kerahasiaan executable sehubungan dengan DON node juga dimungkinkan, meskipun hal ini hanya praktis saat ini untuk executable non-trivial yang menggunakan TEE.2. Peran pendukung: Sebuah executable dimaksudkan untuk mendukung smart contracts pada main rantai, daripada menggantinya. Sebuah executable memiliki beberapa keterbatasan yaitu a smart contract tidak: (a) Model kepercayaan: Sebuah executable beroperasi dalam model kepercayaan yang ditentukan oleh DON: Eksekusi yang benar bergantung pada perilaku jujur ​​O. (A main namun, rantai dapat memberikan beberapa pagar pengaman terhadap DON penyimpangan, seperti dibahas di Bagian 7.3.) (b) Akses aset: DON dapat mengontrol akun di blockchain—dan dengan demikian mengontrol aset di dalamnya melalui adaptor. Tapi DON tidak bisa secara otoritatif mewakili aset yang dibuat pada rantai utama, misalnya Ether atau ERC20 tokens, karena rantai asal mereka menyimpan catatan resmi kepemilikan mereka. (c) Siklus Hidup: DON dapat dibuat dengan sengaja dengan masa hidup terbatas, seperti ditentukan oleh perjanjian tingkat layanan on-chain antara DONs dan pemilik mengandalkan kontrak. Sebaliknya, Blockchain dimaksudkan untuk berfungsi sebagai sistem arsip permanen. Lihat Lampiran B.2 untuk rincian lebih lanjut tentang perhitungan DON. 3.3 Penyimpanan Sebagai sistem berbasis komite, DON dapat menyimpan data dalam jumlah sedang secara terus-menerus di L dengan biaya yang jauh lebih rendah daripada blockchain tanpa izin. Selain itu, melalui adaptor, DONs dapat mereferensikan sistem desentralisasi eksternal untuk penyimpanan data, misalnya Filecoin [85], dan dengan demikian dapat menghubungkan sistem tersebut ke smart contracts. Opsi ini khususnya menarik untuk data massal sebagai cara untuk mengatasi masalah “penggembungan” yang meluas blockchain sistem. DONs dapat menyimpan data secara lokal atau eksternal untuk digunakan dalam layanan yang didukung secara khusus. DON juga dapat menggunakan data tersebut secara rahasia, komputasi pada data yang: (1) dibagikan secara rahasia di DON node atau dienkripsi di bawah kunci yang dikelola oleh DON node dengan cara yang sesuai untuk komputasi multi-pihak yang aman atau enkripsi sebagian atau seluruhnya homomorfik; atau (2) dilindungi menggunakan eksekusi tepercaya lingkungan. Kami berharap DONs akan mengadopsi model manajemen memori sederhana yang umum digunakan sistem kontrak pintar: Sebuah executable hanya dapat menulis ke memorinya sendiri. Dapat dieksekusi mungkin, bagaimanapun, membaca dari memori executable lainnya. Lihat Lampiran B.3 untuk rincian lebih lanjut tentang penyimpanan DON. 3.4 Kerangka Eksekusi Transaksi (TEF) DONs dimaksudkan untuk mendukung kontrak pada rantai utama MAINCHAIN (atau pada beberapa rantai utama). Kerangka Eksekusi Transaksi (TEF), dibahas secara rincidi Bagian 6, adalah pendekatan tujuan umum untuk pelaksanaan kontrak secara efisien SC melintasi MAINCHAIN dan DON. TEF dimaksudkan untuk mendukung FSS dan layer-2 teknologi—secara bersamaan, jika diinginkan. Memang kemungkinan besar akan berfungsi sebagai kendaraan utama untuk penggunaan FSS (dan oleh karena itu, kami tidak membahas FSS lebih lanjut di bagian ini). Singkatnya, di TEF kontrak target asli SC dirancang atau dikembangkan untuk MAINCHAIN difaktorkan ulang menjadi kontrak hibrid. Refactoring ini menghasilkan keduanya saling beroperasi bagian dari kontrak hybrid: kontrak MAINCHAIN SCa yang kami rujuk untuk kejelasan dalam konteks TEF sebagai kontrak jangkar dan eksekutif yang dapat dieksekusi pada DON. Itu kontrak SCa menjaga aset pengguna, melaksanakan transisi status otoritatif, dan juga menyediakan pagar pengaman (lihat Bagian 7.3) terhadap kegagalan di DON. Para eksekutif yang dapat dieksekusi mengurutkan transaksi dan menyediakan data oracle terkait untuk transaksi tersebut. Itu bisa dibundel transaksi untuk SCa dengan salah satu dari beberapa cara—misalnya, menggunakan berbasis validitas atau rollups yang optimis, eksekusi rahasia oleh DON, dll. Kami berharap dapat mengembangkan alat yang memudahkan pengembang untuk mempartisi kontrak SC ditulis dalam bahasa tingkat tinggi menjadi potongan-potongan logika MAINCHAIN dan DON, SCa dan masing-masing eksekutif, yang menulis dengan aman dan efisien. Menggunakan TEF untuk mengintegrasikan skema transaksi berkinerja tinggi dengan kinerja tinggi oracles merupakan bagian integral dari pendekatan penskalaan oracle kami. 3.5 Layanan Mempool Fitur lapisan aplikasi penting yang ingin kami terapkan pada DONs sebagai dukungan FSS dan TEF adalah Mempool Services (MS). MS dapat dipandang sebagai adaptor, tapi yang memiliki dukungan kelas satu. MS menyediakan dukungan untuk pemrosesan transaksi yang kompatibel dengan warisan. Dalam penggunaan ini, MS menyerap dari mempool rantai utama transaksi-transaksi yang dimaksudkan untuk kontrak target SC di RANTAI UTAMA. MS kemudian meneruskan transaksi ini ke executable di DON, di mana mereka diproses dengan cara yang diinginkan. Data MS dapat digunakan oleh DON untuk membuat transaksi yang kemudian dapat diteruskan langsung ke SC dari DON atau ke kontrak lain yang memanggil SC. Misalnya, DON dapat meneruskan transaksi dipanen melalui MS, atau dapat menggunakan data MS untuk menetapkan harga gas untuk transaksi yang dikirimkannya RANTAI UTAMA. Karena memonitor mempool, MS dapat memperoleh transaksi dari pengguna yang berinteraksi langsung dengan SC. Dengan demikian pengguna dapat terus melakukan transaksi menggunakan perangkat lunak lama, yaitu aplikasi yang tidak mengetahui keberadaan MS dan konfigurasi MS kontrak. (Dalam hal ini, SC harus diubah untuk mengabaikan transaksi asli dan hanya menerima yang diproses oleh MS, untuk menghindari pemrosesan ganda.) Untuk digunakan dengan kontrak target SC, MS dapat digunakan dengan FSS dan/atau TEF.3.6 Batu Loncatan: Kemampuan Chainlink yang Ada 3.6.1 Pelaporan Off-Chain (OCR) Pelaporan Off-Chain (OCR) [60] adalah mekanisme di Chainlink untuk oracle agregasi dan transmisi laporan ke SC kontrak yang mengandalkan. Baru-baru ini diterapkan dengan harga Chainlink jaringan umpan, ini mewakili langkah pertama menuju DONs penuh. Pada intinya, OCR adalah protokol BFT yang dirancang untuk beroperasi secara sinkron sebagian jaringan. Ini memastikan keaktifan dan kebenaran di hadapan f < n/3 secara sewenang-wenang node yang salah, menjamin properti siaran Bizantium yang andal, tetapi sebenarnya tidak protokol konsensus BFT yang lengkap. Node tidak menyimpan log pesan yang ada konsisten dalam arti mewakili buku besar yang identik dalam semua pandangannya, dan pemimpin protokol dapat mengelak tanpa melanggar keselamatan. OCR saat ini dirancang untuk jenis pesan tertentu: agregasi median (setidaknya 2f +1) nilai yang dilaporkan oleh node yang berpartisipasi. Ini memberikan jaminan penting laporan yang dihasilkannya untuk SC, disebut laporan yang dibuktikan: Nilai median dalam sebuah laporan yang dibuktikan laporan sama dengan atau terletak di antara nilai yang dilaporkan oleh dua node jujur. Properti ini adalah kondisi keamanan utama untuk OCR. Pemimpin mungkin mempunyai pengaruh terhadap median nilai dalam laporan yang dibuktikan, tetapi hanya tunduk pada kondisi kebenaran ini. OCR bisa diperluas ke jenis pesan yang mengumpulkan nilai dengan cara berbeda. Sementara tujuan keaktifan dan kebenaran jaringan Chainlink saat ini tidak memerlukannya OCR merupakan protokol konsensus yang lengkap, namun memerlukan OCR untuk menyediakan beberapa bentuk fungsi tambahan yang tidak ada dalam protokol BFT konvensional, terutama: 1. Laporan off-chain semua atau tidak sama sekali disiarkan: OCR memastikan bahwa laporan telah dibuktikan dibuat tersedia dengan cepat untuk semua node yang jujur atau tidak sama sekali. Ini adalah sebuah keadilan properti yang membantu memastikan bahwa node yang jujur memiliki peluang untuk berpartisipasi dalam transmisi laporan yang dibuktikan. 2. Transmisi yang andal: OCR memastikan, bahkan jika ada yang salah atau berbahaya node, bahwa semua laporan dan pesan OCR dikirimkan ke SC dalam jangka waktu tertentu, interval waktu yang telah ditentukan sebelumnya. Ini adalah properti keaktifan. 3. Minimalkan kepercayaan berbasis kontrak: SC memfilter laporan yang dihasilkan OCR yang berpotensi salah, misalnya, jika nilai yang dilaporkan menyimpang secara signifikan dari nilai lain. yang baru saja diterima. Hal ini merupakan bentuk penegakan kebenaran ekstra protokol. Ketiga properti ini akan memainkan peran alami dalam DONs. Siaran off-chain semua atau tidak sama sekali (DON) merupakan landasan penting untuk jaminan ekonomi kripto seputar transmisi yang andal, yang pada gilirannya merupakan properti adaptor yang penting. Percaya minimalisasi di SC adalah jenis pagar pembatas, seperti yang dibahas dalam Bagian 7.3. OCR juga memberikan dasar untuk penerapan operasional dan penyempurnaan protokol BFT di jaringan oracle Chainlink dan dengan demikian, seperti disebutkan di atas, merupakan jalan menuju fungsionalitas DONs.3.6.2 DECO dan Town Crier DECO [234] dan Town Crier [233] adalah sepasang teknologi terkait yang saat ini sedang dikembangkan dikembangkan di jaringan Chainlink. Sebagian besar server web saat ini memungkinkan pengguna untuk terhubung melalui saluran aman menggunakan protokol disebut Keamanan Lapisan Transportasi (TLS) [94]. (HTTPS menunjukkan varian HTTP itu diaktifkan dengan TLS, yaitu URL yang diawali dengan “https” menunjukkan penggunaan TLS untuk keamanan.) Namun, sebagian besar server yang mendukung TLS memiliki batasan penting: Server tidak menandatangani secara digital data. Akibatnya, pengguna atau Prover tidak dapat menampilkan data yang diterimanya dari server kepada pihak ketiga atau Pemverifikasi, seperti oracle atau smart contract, dengan cara yang menjamin keaslian datanya. Bahkan jika server menandatangani data secara digital, masih ada masalah kerahasiaan. Seorang Prover mungkin ingin menyunting atau mengubah data sensitif sebelum menyajikannya kepada a Pemverifikasi. Namun, tanda tangan digital dirancang khusus untuk membatalkan validitas data yang dimodifikasi. Dengan demikian, hal-hal tersebut mencegah Prover melakukan perubahan demi menjaga kerahasiaan ke data. (Lihat Bagian 7.1 untuk diskusi lebih lanjut.) DECO dan Town Crier dirancang untuk memungkinkan Prover memperoleh data dari web server dan menyajikannya kepada Verifikasi dengan cara yang menjamin integritas dan kerahasiaan. Kedua sistem menjaga integritas dalam arti memastikan bahwa data disajikan oleh Prover ke Verifier berasal secara asli dari server target. Mereka mendukung kerahasiaan dalam arti mengizinkan Prover untuk menyunting atau mengubah data (sambil tetap menjaga integritas). Fitur utama dari kedua sistem ini adalah bahwa keduanya tidak memerlukan modifikasi apa pun pada a server web sasaran. Mereka dapat beroperasi dengan server apa pun yang mendukung TLS. Faktanya, mereka transparan ke server: Dari sudut pandang server, Provernya transparan membangun koneksi biasa. Kedua sistem tersebut memiliki tujuan yang serupa, namun berbeda dalam model kepercayaan dan implementasinya seperti yang akan kami jelaskan secara singkat. DECO memanfaatkan protokol kriptografi secara mendasar untuk mencapai integritasnya dan sifat kerahasiaan. Saat membuat sesi dengan server target menggunakan DECO, Prover terlibat pada saat yang sama dalam protokol interaktif dengan Pemverifikasi. Protokol ini memungkinkan Pemeriksa membuktikan kepada Pemverifikasi bahwa ia telah menerimanya sepotong data D tertentu dari server selama sesi saat ini. Pepatah bisa sebagai alternatif, berikan kepada Pemverifikasi bukti tanpa pengetahuan tentang beberapa properti D dan dengan demikian tidak mengungkapkan D secara langsung. Dalam penggunaan DECO pada umumnya, pengguna atau satu node dapat mengekspor data D dari data pribadi sesi dengan server web ke semua node di DON. Alhasil, DON penuh bisa membuktikan keaslian D (atau fakta yang diturunkan dari D melalui bukti tanpa pengetahuan). Selain contoh aplikasi yang diberikan nanti di makalah ini, kemampuan ini juga bisa digunakan untuk memperkuat akses integritas tinggi ke sumber data dengan DON. Meski hanya satu simpul memiliki akses langsung ke sumber data—misalnya karena perjanjian eksklusif dengan penyedia data—masih mungkin bagi seluruh DON untuk membuktikan kebenarannyalaporan yang dikeluarkan oleh node itu. Town Crier mengandalkan penggunaan lingkungan eksekusi tepercaya (TEE) seperti Intel SGX. Singkatnya, TEE berfungsi sebagai semacam kotak hitam yang mengeksekusi aplikasi dalam a cara tamperproof dan rahasia. Pada prinsipnya, bahkan pemilik host yang mana TEE yang sedang berjalan tidak dapat (tanpa terdeteksi) mengubah aplikasi yang dilindungi TEE juga melihat status aplikasi, yang mungkin berisi data rahasia. Town Crier dapat mencapai semua fungsi DECO dan banyak lagi. DECO membatasi Prover untuk berinteraksi dengan satu Verifier. Sebaliknya, Town Crier mengaktifkan sebuah Prover untuk menghasilkan bukti yang dapat diverifikasi secara publik pada data D yang diambil dari server target, yaitu, bukti bahwa siapa pun, bahkan smart contract, dapat memverifikasi secara langsung. Town Crier bisa juga menyerap dan memanfaatkan rahasia dengan aman (misalnya, kredensial pengguna). Keterbatasan utama Town Crier adalah ketergantungannya pada TEEs. TEE produksi punya baru-baru ini terbukti memiliki sejumlah kerentanan serius, meskipun teknologi ini masih dalam tahap awal dan pasti akan matang. Lihat Lampiran B.2.1 dan B.2.2 untuk diskusi lebih lanjut tentang TEE. Untuk beberapa contoh penerapan DECO dan Town Crier, lihat Bagian 4.3, 4.5 dan 9.4.3 dan Lampiran C.1. 3.6.3 Layanan Chainlink On-Chain yang Ada Chainlink oracle jaringan menyediakan sejumlah layanan utama di berbagai blockchains dan sistem desentralisasi lainnya saat ini. Evolusi lebih lanjut seperti yang dijelaskan dalam whitepaper ini akan memberikan layanan-layanan yang ada dengan kemampuan tambahan dan mencapai. Tiga contohnya adalah: Umpan data: Saat ini, mayoritas Chainlink pengguna mengandalkan smart contracts penggunaan data feed. Ini adalah laporan tentang nilai terkini dari data penting menurut ke sumber off-chain yang otoritatif. Misalnya, feed harga adalah feed yang melaporkan harga aset—mata uang kripto, komoditas, valas, indeks, ekuitas, dll.—menurut pertukaran atau layanan agregasi data. Umpan-umpan seperti itu saat ini sudah membantu mengamankan miliaran dolar dolar dalam nilai on-chain melalui penggunaannya dalam sistem DeFi seperti Aave [147] dan Sintetis [208]. Contoh lain dari data feed Chainlink mencakup data cuaca asuransi tanaman parametrik [75] dan data pemilu [93], dan masih banyak lagi. Penerapan DONs dan teknologi lain yang dijelaskan dalam makalah ini akan meningkatkan penyediaan data feed di jaringan Chainlink dalam banyak hal, termasuk: • Penskalaan: OCR dan selanjutnya DON bertujuan untuk memungkinkan Chainlink layanan ditingkatkan secara dramatis di banyak blockchain yang mereka dukung. Misalnya saja yang kita harapkan bahwa DONs akan membantu meningkatkan jumlah data feed yang disediakan oleh node yang menggunakan Chainlink dari 100 hingga 1000 dan seterusnya. Penskalaan seperti itu akan membantu Chainlink ekosistem mencapai tujuannya untuk menyediakan data yang relevan dengan smart contract secara komprehensif dan memenuhi serta mengantisipasi kebutuhan saat ini dan masa depan.• Peningkatan keamanan: Dengan menyimpan laporan perantara, DONs akan menyimpan catatan perilaku node untuk pemantauan dan pengukuran kinerja dan akurasi dengan ketelitian tinggi, memungkinkan landasan empiris yang kuat untuk sistem reputasi untuk Chainlink node. FSS dan TEF akan memungkinkan penggabungan feed harga dengan data transaksi dengan cara yang fleksibel yang mencegah serangan seperti front-running. (Eksplisit) staking akan meningkatkan perlindungan keamanan kriptoekonomi yang ada umpan data. • Kelincahan feed: Seperti sistem blockchain-agnostik (bahkan, lebih luas lagi, sistem agnostik konsumen), DONs dapat memfasilitasi penyediaan feed data dalam jumlah yang banyak dari sistem yang mengandalkan. Satu DON dapat mendorong umpan tertentu secara bersamaan ke satu set dari blockchain yang berbeda, menghilangkan kebutuhan akan jaringan oracle per rantai dan memungkinkan penerapan cepat feed yang ada pada blockchain baru dan tambahan feed di blockchain yang saat ini dilayani. • Kerahasiaan: Kemampuan untuk melakukan komputasi umum dalam DON memungkinkan komputasi pada data sensitif dilakukan secara off-chain, menghindari on-chain paparan. Selain itu, dengan menggunakan DECO atau Town Crier, hal ini dapat dicapai kerahasiaan yang lebih kuat, memungkinkan pembuatan laporan berdasarkan data yang bukan data terkena bahkan ke DON node. Lihat Bagian 4.3 dan Bagian 4.5 untuk contohnya. Fungsi Acak yang Dapat Diverifikasi (VRF): Beberapa jenis DApps memerlukan sumber keacakan yang dapat diverifikasi untuk memungkinkan verifikasi pengoperasian yang adil. Token Non-Fungible (NFTs) adalah contohnya. Kelangkaan fitur NFT di Aavegotchi [23] dan Axie Infinity [35] ditentukan oleh Chainlink VRF, begitu pula distribusinya dari NFTs melalui pengundian berbasis tiket di Kartu Ether [102]; berbagai macam DApps game yang hasilnya diacak; dan instrumen keuangan yang tidak konvensional, misalnya permainan tabungan tanpa rugi seperti PoolTogether [89], yang mengalokasikan dana ke pemenang acak. Aplikasi blockchain dan non-blockchain lainnya juga memerlukan keamanan sumber keacakan, termasuk pemilihan komite dengan sistem desentralisasi dan pelaksanaan lotere. Meskipun blok hashes dapat berfungsi sebagai sumber keacakan yang tidak dapat diprediksi, blok tersebut rentan terhadap manipulasi oleh penambang yang bermusuhan (dan sampai batas tertentu oleh pengguna yang mengirimkan transaksi). Chainlink VRF [78] menawarkan alternatif yang jauh lebih aman. Sebuah oracle memiliki pasangan kunci privat/publik terkait (sk, pk) yang kunci privatnya dipertahankan secara off-chain dan pk kunci publiknya dipublikasikan. Untuk menampilkan nilai acak, it menerapkan sk pada benih yang tidak dapat diprediksi x yang dilengkapi dengan kontrak yang dapat diandalkan (misalnya, blok hash dan parameter khusus DApp) menggunakan fungsi F, menghasilkan y = Fsk(x) bersama dengan a bukti kebenarannya. (Lihat [180] untuk VRF yang tersedia di Chainlink.) Apa yang membuat VRF yang dapat diverifikasi adalah fakta bahwa dengan pengetahuan tentang pk, dimungkinkan untuk memeriksa kebenaran pembuktian dan juga y. Oleh karena itu, nilai y tidak dapat diprediksi oleh an musuh yang tidak dapat memprediksi x atau mempelajari sk dan tidak layak untuk dimanipulasi oleh layanan.Chainlink VRF dapat dipandang hanya sebagai salah satu dari serangkaian aplikasi yang melibatkan penyimpanan kunci pribadi secara offchain. Secara umum, DONs dapat menawarkan keamanan, penyimpanan terdesentralisasi dari kunci individual untuk aplikasi dan/atau pengguna, dan digabungkan kemampuan ini dengan komputasi umum. Hasilnya adalah sejumlah aplikasi, tentu saja yang beberapa contohnya kami berikan pada tulisan ini, termasuk manajemen kunci untuk Proof of Cadangan (lihat Bagian 4.1) dan untuk kredensial terdesentralisasi pengguna (dan data digital lainnya aset) (lihat Bagian 4.3). Penjaga: Chainlink Penjaga [87] memungkinkan pengembang menulis kode untuk desentralisasi eksekusi pekerjaan off-chain, umumnya untuk memicu eksekusi smart contracts. Sebelum munculnya Keeper, pengembang biasanya mengoperasikan off-chain seperti itu logika mereka sendiri, menciptakan titik-titik kegagalan yang terpusat (serta banyak upaya pembangunan yang diduplikasi). Penjaga malah menyediakan kerangka kerja yang mudah digunakan outsourcing yang terdesentralisasi pada operasi ini, memungkinkan siklus pengembangan yang lebih pendek dan jaminan kuat akan keaktifan dan properti keamanan lainnya. Penjaga dapat mendukung siapa pun dari berbagai macam tujuan pemicu, termasuk likuidasi pinjaman atau pelaksanaan transaksi keuangan, inisiasi airdrop atau pembayaran yang bergantung pada waktu dalam sistem dengan pemanenan hasil, dan sebagainya. Dalam kerangka DON, inisiator dapat dipandang sebagai generalisasi Penjaga dalam beberapa pengertian. Inisiator dapat menggunakan adaptor, dan dengan demikian dapat memanfaatkan a perpustakaan antarmuka yang termodulasi ke sistem on-chain dan off-chain, memungkinkan proses yang cepat pengembangan fungsionalitas yang aman dan canggih. Inisiator memulai komputasi di executable, yang menawarkan keserbagunaan penuh DONs, memungkinkan penggunaan yang luas berbagai layanan terdesentralisasi yang kami sajikan dalam makalah ini untuk aplikasi on-chain dan off-chain. 3.6.4 Reputasi Node / Riwayat Kinerja Ekosistem Chainlink yang ada secara asli mendokumentasikan riwayat kinerja menyumbangkan node pada rantai. Fitur ini telah memunculkan kumpulan sumber daya berorientasi reputasi yang menyerap, menyaring, dan memvisualisasikan data kinerja individu operator node dan data feed. Pengguna dapat mereferensikan sumber daya ini untuk mendapatkan informasi keputusan dalam pemilihan node dan untuk memantau pengoperasian jaringan yang ada. Kemampuan serupa akan membantu pengguna memilih DONs. Misalnya, pasar tanpa izin saat ini seperti market.link mengizinkan node operator untuk mencantumkan layanan oracle mereka dan membuktikan identitas off-chain mereka melalui layanan seperti Keybase [4], yang mengikat profil sebuah node di Chainlink ke nama domain dan akun media sosial pemilik yang ada. Selain itu, kinerja alat analisis, seperti yang tersedia di market.link dan reputasi.link, mengizinkan pengguna untuk melihat statistik kinerja historis masing-masing node, termasuk node mereka latensi respons rata-rata, penyimpangan nilai dalam laporan mereka dari nilai konsensus diteruskan pada rantai, pendapatan yang dihasilkan, pekerjaan yang terpenuhi, dan banyak lagi. Alat analisis ini juga memungkinkan pengguna melacak adopsi berbagai jaringan oracle oleh pengguna lain, suatu bentukdukungan implisit terhadap node yang mengamankan jaringan tersebut. Hasilnya adalah “jaring” yang datar kepercayaan” di mana, dengan menggunakan node tertentu, terciptalah aplikasi terdesentralisasi yang bernilai tinggi sinyal kepercayaan mereka pada node yang dapat diamati dan diperhitungkan oleh pengguna lain keputusan pemilihan node sendiri. Dengan DONs (dan awalnya dengan OCR) terjadi pergeseran dalam pemrosesan transaksi dan aktivitas kontrak secara lebih umum di luar rantai. Model terdesentralisasi untuk merekam node kinerja tetap dimungkinkan dalam DON itu sendiri. Memang performanya tinggi dan kapasitas data sebesar DONs memungkinkan pembuatan catatan dengan cara yang lebih detail cara dan juga untuk melakukan perhitungan terdesentralisasi pada catatan-catatan ini, menghasilkan ringkasan yang dapat dipercaya yang dapat digunakan oleh layanan reputasi dan diperiksa di RANTAI UTAMA. Meskipun ada kemungkinan bagi DON pada prinsipnya untuk salah menggambarkan perilaku node konstituen jika sebagian besar node rusak, kami mencatat bahwa kolektif kinerja DON itu sendiri dalam mengirimkan data on-chain terlihat di MAINCHAIN dan dengan demikian tidak dapat disalahartikan. Selain itu, kami berencana untuk mengeksplorasi mekanisme itu memberi insentif pada pelaporan internal yang akurat tentang perilaku node di DON. Misalnya, dengan melaporkan subkumpulan node berperforma tinggi yang paling cepat mengembalikan kontribusi data ke laporan yang disampaikan secara berantai, DON menciptakan insentif bagi node untuk menyatakan kesalahan laporan: Salah memasukkan node dalam subset ini berarti salah mengecualikan node yang seharusnya dimasukkan dan oleh karena itu memberikan sanksi yang tidak sah kepada mereka. Kegagalan pelaporan yang berulang-ulang oleh DON juga akan menciptakan insentif bagi node yang jujur untuk meninggalkan DON. Kompilasi sejarah kinerja yang akurat dan konsekuensinya secara terdesentralisasi kemampuan pengguna untuk mengidentifikasi node berkinerja tinggi dan untuk membangun operator node reputasi adalah ciri pembeda yang penting dari ekosistem Chainlink. Kami tunjukkan di Bagian 9 bagaimana kita dapat mempertimbangkannya sebagai bagian penting dari pendekatan yang ketat dan pandangan luas tentang keamanan ekonomi yang diberikan oleh DONs.

Децентрализованный сетевой интерфейс Oracle и Ca-

возможности Здесь мы кратко описываем возможности DONs с точки зрения простого, но мощного интерфейс, который они призваны реализовать. Приложения на DON состоят из исполняемых файлов и адаптеров. Исполняемый файл — это программа, основная логика которой представляет собой детерминированную программу, аналогичную smart contract. Исполняемый файл также имеет ряд сопутствующих инициаторов — программ, вызывающих вход. точки в логике исполняемого файла, когда происходят заранее определенные события, например, в определенное время (как задание cron), когда цена пересекает пороговое значение и т. д. — очень похоже на Keepers (см. раздел 3.6.3). Адаптеры предоставляют интерфейсы для ресурсов вне цепочки и могут вызываться либо инициаторы, либо основная логика в исполняемых файлах. Поскольку их поведение может зависеть от этого внешних ресурсов инициаторы и адаптеры могут вести себя недетерминировано. Мы описываем интерфейс разработчика DON и функционирование исполняемых файлов и адаптеры с точки зрения трех ресурсов, которые обычно используются для характеристики вычислительных систем: сети, вычислений и хранения. Мы даем краткий обзор каждого из них ресурсы ниже и предоставьте более подробную информацию в Приложении B.

Adapters connecting a DON with different resources including blockchains, web servers, storage, and IoT devices

3.1 сеть Адаптеры — это интерфейсы, через которые исполняемые файлы, работающие на DON, могут отправлять и получать данные от офф-DON систем. Адаптеры можно рассматривать как обобщение адаптеры, используемые в Chainlink сегодня [20]. Адаптеры могут быть двунаправленными, т.е. не может просто извлекать, но и отправлять данные с DON на веб-сервер. Они также могут использовать распределенные протоколы, а также криптографические функции, такие как безопасная многосторонняя расчет. Рис. 9. Адаптеры, соединяющие DON, обозначенный DON1, с рядом различных ресурсов, включая еще один DON, обозначенный DON2, blockchain (основная цепочка) и его мемпул, внешнее хранилище, веб-сервер и устройства IoT (через веб-сервер). Показаны примеры внешних ресурсов, для которых можно создать адаптеры. на рис. 9. К ним относятся: • Блокчейны: адаптер может определить, как отправлять транзакции на blockchain и как читать из него блоки, отдельные транзакции или другое состояние. Адаптер также может быть определен для мемпула blockchain. (См. раздел 3.5.) • Веб-серверы: адаптеры могут определять API, через которые можно получать данные. с веб-серверов, включая устаревшие системы, специально не адаптированные для взаимодействие с DONs. Такие адаптеры также могут включать API для отправки данных. такие серверы. Веб-серверы, к которым подключается DON, могут служить шлюзами. к дополнительным ресурсам, таким как устройства Интернета вещей (IoT).• Внешнее хранилище: адаптер может определять методы чтения и записи в хранилище. сервисы за пределами DON, такие как децентрализованная файловая система [40, 188] или облачная хранилище. • Другие DON: адаптеры могут получать и передавать данные между DON. Мы ожидаем, что первоначальные развертывания DONs будут включать в себя набор строительных блоков. адаптеры для таких часто используемых внешних ресурсов и в дальнейшем позволят DON-специфичным адаптеры, которые будут опубликованы узлами DON. Как пишут адаптеры разработчики smart contract сегодня мы ожидаем, что они создадут еще более мощные адаптеры, используя эту передовую технологию. функциональность. Мы ожидаем, что в конечном итоге пользователи смогут создавать новые адаптеры в без разрешения. Некоторые адаптеры должны быть сконструированы таким образом, чтобы гарантировать постоянство и доступность внешних ресурсов, управляемых DON. Например, облачное хранилище может требуют обслуживания учетной записи облачных служб. Кроме того, DON может выполнять децентрализованное управление закрытыми ключами от имени пользователей (например, [160]) и/или исполняемые файлы. Следовательно, DON способен контролировать ресурсы, такие как криптовалюта, которые могут использоваться, например, для отправки транзакций по цели blockchain. Дополнительную информацию об адаптерах DON см. в Приложении B.1, а некоторые — в Приложении C. примеры адаптеров. 3.2 Вычисление Исполняемый файл — это базовая единица кода на DON. Исполняемый файл представляет собой пару exec = (логика, инициализация). Здесь логика представляет собой детерминированную программу с рядом обозначенных записей. точки (логика1, логика2,..., логикаℓ), а init — набор соответствующих инициаторов (инициал1, инит2,..., инит). Чтобы обеспечить полную проверяемость DON, логика исполняемого файла использует базовый регистр L для всех входов и выходов. Так, например, любой адаптер данные, служащие входными данными для исполняемого файла, должны быть сначала сохранены в L. Инициаторы: Инициаторы в Chainlink сегодня вызывают выполнение зависимых от событий заданий на Chainlink узлы [21]. Инициаторы в DONs действуют примерно таким же образом. Однако инициатор DON конкретно связан с исполняемым файлом. Инициатор может зависеть по внешнему событию или состоянию, по текущему времени или по предикату состояния DON. Учитывая свою зависимость от событий, инициаторы, конечно, могут вести себя недетерминировано. (как и адаптеры, конечно). Инициатор может выполняться внутри отдельных узлов DON. и поэтому не нужно полагаться на адаптер. (См. пример 1 ниже.) Инициаторы — важная особенность, отличающая исполняемые файлы от smart contract. Поскольку исполняемый файл может запускаться в ответ на инициатор, он может эффективно работать. автономно, как и, конечно, в расширении гибридного контракта, включающего исполняемый файл. Сегодня одной из форм инициаторов являются Chainlink Keepers, которые обеспечивают транзакцию.услуги автоматизации, инициирующие исполнение smart contract — например, ликвидацию кредитов с недостаточным обеспечением и исполнение сделок с лимитными ордерами — на основе отчетов oracle. Удобно, что инициаторы в DONs также можно рассматривать как способ указания соглашения об обслуживании, применимые к исполняемому файлу, поскольку они определяют обстоятельства, который DON должен назвать. Следующий пример иллюстрирует, как инициаторы работают внутри исполняемого файла: Пример 1 (Ценовой поток, вызванный отклонением). Для smart contract SC может потребоваться свежий данные ценового потока (см. раздел 3.6.3) всякий раз, когда происходит существенное изменение, например, 1%, в обменный курс между парой активов, например, ETH-USD. Чувствительная к волатильности цена каналы сегодня поддерживаются в Chainlink, но поучительно посмотреть, как их можно реализовано на DON с помощью исполняемого файла execfeed. Исполняемый файл execfeed поддерживает самую последнюю цену ETH-USD r на L в форме последовательности записей ⟨NewPrice : j, r⟩, где j — индекс, увеличенный на каждое обновление цен. Инициатор init1 заставляет каждый узел Oi отслеживать текущую цену ETH-USD для отклонения не менее 1% от последней сохраненной цены r с индексом j. После обнаружения такого отклонения, Oi записывает свое текущее представление ri о новой цене в L, используя запись вида ⟨PriceView: i, j + 1, ri⟩. Второй инициатор init2 срабатывает, когда по крайней мере k таких записей PriceView с новой ценой значения индекса j + 1, созданные разными узлами, накопились на L. Затем init2 вызывает логику точки входа2 для вычисления медианы ρ первых k свежих действительных значений PriceView и записывает свежее значение ⟨NewPrice : j + 1, ρ⟩ в L . (В оперативном режиме узлы могут по очереди выступать в качестве назначенных авторов.) Третий инициатор init3 отслеживает записи NewPrice на L. Всякий раз, когда появляется новый отчет ⟨NewPrice : там появляется j, r⟩, он вызывает логику точки входа3, которая отправляет (j, r) в SC с помощью адаптера. Как мы уже отмечали, исполняемый файл по своим возможностям аналогичен smart contract. Однако, помимо более высокой производительности, он отличается от типичного контракта основной цепи. двумя основными способами: 1. Конфиденциальность. Исполняемый файл может выполнять конфиденциальные вычисления, т. е. секретная программа может обрабатывать входные данные в виде открытого текста, а опубликованная программа может обрабатывать секретные входные данные или их комбинация. В простой модели секретные данные могут доступ к узлам DON, которые скрывают промежуточные результаты и раскрывают только обработанные и очищенные значения в MAINCHAIN. Также возможно скрыть конфиденциальные данные от самих DON: DON предназначены для поддержки таких подходов. как многосторонние вычисления, например [42, 157], и доверенные среды выполнения. (TEE) [84, 133, 152, 229] для этой цели.6 6Кроме того, также возможно сохранение секретности самих исполняемых файлов по отношению к узлам DON, хотя сегодня это практично только для нетривиальных исполняемых файлов, использующих TEE.2. Вспомогательная роль: исполняемый файл предназначен для поддержки smart contract на главном сервере. цепи, а не заменять их. Исполняемый файл имеет несколько ограничений, которые smart contract не: (a) Модель доверия: исполняемый файл работает в рамках модели доверия, определенной DON: Правильное выполнение зависит от честного поведения О. (Основной однако цепочка может обеспечить некоторую защиту от неправомерных действий DON, поскольку обсуждается в разделе 7.3.) (б) Доступ к активам: DON может контролировать учетную запись на blockchain — и, таким образом, управлять активами на нем через адаптер. Но DON не может авторитетно представляют активы, созданные в основной цепочке, например, Ether или ERC20 tokens, поскольку их родная сеть ведет авторитетную запись о своей собственности. (c) Жизненный цикл: DON могут быть намеренно установлены с ограниченным сроком службы, поскольку определяется внутрисетевыми соглашениями об уровне обслуживания между DONs и владельцами опирающихся контрактов. Блокчейны, напротив, призваны функционировать как постоянные архивные системы. См. Приложение B.2 для получения дополнительной информации о вычислении DON. 3.3 Хранение Как система, основанная на комитетах, DON может постоянно хранить умеренные объемы данных. на L по гораздо более низкой цене, чем несанкционированный blockchain. Кроме того, через адаптеры DON могут ссылаться на внешние децентрализованные системы для хранения данных, например Filecoin [85], и таким образом может подключать такие системы к smart contracts. Этот вариант особенно привлекательным для больших объемов данных как средство решения широко распространенной проблемы «раздувания» blockchain систем. Таким образом, DON могут хранить данные локально или внешне для использования в своих специально поддерживаемых службах. DON может дополнительно использовать такие данные конфиденциальным способом, вычисления с данными, которые: (1) секретно разделены между узлами DON или зашифрованы под ключ, управляемый узлами DON способами, подходящими для безопасных многосторонних вычислений или частичное или полностью гомоморфное шифрование; или (2) защищено с использованием доверенного выполнения окружающая среда. Мы ожидаем, что DONs примут простую модель управления памятью, общую для системы смарт-контрактов: исполняемый файл может записывать только в свою память. Исполняемые файлы однако может читать из памяти другие исполняемые файлы. Дополнительную информацию о хранилище DON см. в Приложении B.3. 3.4 Структура выполнения транзакций (TEF) DON предназначены для поддержки контрактов в основной цепочке MAINCHAIN (или в нескольких основных цепочках). Структура выполнения транзакций (TEF), подробно обсужденнаяв разделе 6 – это универсальный подход к эффективному исполнению контракта. SC через MAINCHAIN и DON. TEF предназначен для поддержки FSS и уровня 2. технологии — одновременно, при желании. Действительно, он, вероятно, будет служить основным транспортным средством. для использования FSS (по этой причине мы не обсуждаем FSS в этом разделе). Вкратце, в TEF исходный целевой контракт SC, спроектированный или разработанный для MAINCHAIN. реорганизован в гибридный контракт. Этот рефакторинг создает два взаимодействующих части гибридного контракта: контракт MAINCHAIN SCa, на который мы ссылаемся для ясности. в контексте TEF в качестве якорного контракта и исполняемого файла на DON. Контракт SCa хранит активы пользователей, выполняет авторитетные переходы между состояниями, а также обеспечивает ограждение (см. раздел 7.3) от сбоев в DON. Исполняемые исполнители упорядочивает транзакции и предоставляет для них связанные oracle данные. Он может объединять транзакции для SCa любым из нескольких способов, например, используя проверку достоверности или оптимистичные rollups, конфиденциальное исполнение DON и т. д. Мы планируем разработать инструменты, которые облегчат разработчикам разделение контракта. SC написан на языке высокого уровня на части логики MAINCHAIN и DON, SCa и соответственно, которые создают безопасно и эффективно. Использование TEF для интеграции высокопроизводительных схем транзакций с высокопроизводительными oracles является неотъемлемой частью нашего подхода к масштабированию oracle. 3,5 Услуги мемпула Важная функция прикладного уровня, которую мы намерены развернуть на DON в рамках поддержки. FSS и TEF являются службами мемпула (MS). MS можно рассматривать как адаптер, но с первоклассной поддержкой. MS обеспечивает поддержку обработки транзакций, совместимой с устаревшими версиями. В этом случае MS принимает из мемпула основной цепочки те транзакции, которые предназначены для целевого контракта SC на ГЛАВНОЙ ЦЕПИ. Затем MS передает эти транзакции исполняемому файлу на DON, где они обрабатываются нужным образом. Данные MS могут использоваться DON для составления транзакций, которые затем можно будет передать непосредственно в SC из DON или к другому контракту, который вызывает SC. Например, DON может пересылать транзакции. собираются через MS, или он может использовать данные MS для установки цен на газ для транзакций, которые он отправляет ГЛАВНАЯ ЦЕПЬ. Поскольку MS контролирует мемпул, MS может получать транзакции от пользователей, напрямую взаимодействующих с SC. Таким образом, пользователи могут продолжать генерировать свои транзакции, используя устаревшее программное обеспечение, то есть приложения, не знающие о существовании MS и сконфигурированных под MS. контракты. (В этом случае необходимо изменить SC, чтобы он игнорировал исходные транзакции и принимать только те, которые обрабатываются MS, чтобы избежать двойной обработки.) Для использования с целевым контрактом SC MS может использоваться с FSS и/или TEF.3.6 Шаги: существующие возможности Chainlink 3.6.1 Внесетевая отчетность (OCR) Отчеты вне цепочки (OCR) [60] — это механизм в Chainlink для агрегации отчетов oracle и их передачи в опорный контрактный SC. Недавно развернуто по цене Chainlink. кормовых сетей, это представляет собой первый шаг на пути к полноценным DONs. По своей сути OCR представляет собой протокол BFT, предназначенный для работы в частично синхронном режиме. сеть. Это обеспечивает живучесть и корректность при наличии f < n/3 произвольно. неисправные узлы, гарантирующие византийские свойства надежного вещания, но это не полный протокол консенсуса BFT. Узлы не ведут журналы сообщений, которые последовательным в смысле представления реестра, идентичного во всех их представлениях, и ведущий протокола может уклоняться от ответа, не нарушая безопасности. В настоящее время OCR предназначен для определенного типа сообщений: медианного агрегирования (не менее 2f +1) значений, сообщаемых участвующими узлами. Это обеспечивает ключевую гарантию отчеты, которые он выводит для SC, называемые аттестованными отчетами: медианное значение в аттестованном отчете. report равен или находится между значениями, сообщенными двумя честными узлами. Это свойство ключевое условие безопасности для OCR. Лидер может иметь некоторое влияние на медианное значение. значение в заверенном отчете, но только при условии соблюдения этого условия правильности. OCR может быть распространено на типы сообщений, которые агрегируют значения различными способами. Хотя сегодня цели жизнеспособности и корректности сети Chainlink не требуют Поскольку OCR является полноценным консенсусным протоколом, они требуют, чтобы OCR предоставлял некоторые дополнительные формы функциональности, отсутствующие в обычных протоколах BFT, в первую очередь: 1. Трансляция отчета вне сети по принципу «все или ничего»: OCR гарантирует, что заверенный отчет быстро становится доступным для всех честных узлов или ни для одного из них. Это справедливость свойство, которое помогает гарантировать, что честные узлы имеют возможность участвовать при заверенной передаче отчета. 2. Надежная передача: распознавание символов обеспечивает распознавание даже при наличии ошибочных или вредоносных сообщений. узлов, что все отчеты и сообщения OCR передаются в SC в течение определенного, заранее заданный интервал времени. Это свойство живости. 3. Минимизация доверия на основе контракта: SC отфильтровывает потенциально ошибочные отчеты, созданные OCR, например, если их сообщаемые значения значительно отклоняются от других недавно полученные. Это форма внепротокольного обеспечения корректности. Все три свойства будут играть естественную роль в DONs. Офчейн-трансляция по принципу «все или ничего» (DON) является важным строительным блоком криптоэкономических гарантий. вокруг надежной передачи, что, в свою очередь, является важным свойством адаптера. Доверие Минимизация в SC — это своего рода ограждение, как обсуждалось в разделе 7.3. OCR также обеспечивает основу для оперативного развертывания и доработки протоколов BFT в сетях oracle Chainlink и, таким образом, как отмечалось выше, открывает путь к полной функциональность DONs.3.6.2 ДЕКО и городской глашатай DECO [234] и Town Crier [233] — это пара связанных технологий, которые в настоящее время разрабатываются. разработано в сетях Chainlink. Большинство веб-серверов сегодня позволяют пользователям подключаться по защищенному каналу с использованием протокола. называется Transport Layer Security (TLS) [94]. (HTTPS указывает на вариант HTTP, который включен с помощью TLS, т. е. URL-адреса с префиксом «https» означают использование TLS для безопасности.) Однако у большинства серверов с поддержкой TLS есть заметное ограничение: они не подписывают цифровую подпись. данные. Следовательно, пользователь или проверяющий не может представить данные, которые он получает с сервера. третьей стороне или проверяющей стороне, например oracle или smart contract, таким образом, чтобы гарантировать достоверность данных. Даже если сервер подписывает данные цифровой подписью, остается проблема конфиденциальности. Испытатель может пожелать отредактировать или изменить конфиденциальные данные перед представлением их проверяющему. Верификатор. Однако цифровые подписи созданы специально для признания недействительными измененных данных. Таким образом, они не позволяют проверяющему вносить изменения, сохраняющие конфиденциальность. к данным. (Для более подробной информации см. раздел 7.1.) DECO и Town Crier предназначены для того, чтобы позволить испытателю получать данные из Интернета. сервер и представить его проверяющему лицу таким образом, чтобы обеспечить целостность и конфиденциальность. Обе системы сохраняют целостность в том смысле, что они гарантируют, что данные, представленные Доказывающее устройство проверяющему исходит аутентично с целевого сервера. Они поддерживают конфиденциальность в том смысле, что проверяющему разрешено редактировать или изменять данные (при этом все еще сохраняя целостность). Ключевой особенностью обеих систем является то, что они не требуют каких-либо модификаций целевой веб-сервер. Они могут работать с любым существующим сервером с поддержкой TLS. Фактически, они прозрачны для сервера. С точки зрения сервера Доказывающее устройство установление обычного соединения. Обе системы преследуют схожие цели, но различаются моделями доверия и реализациями, как мы сейчас кратко объясним. DECO фундаментально использует криптографические протоколы для достижения целостности. и свойства конфиденциальности. Устанавливая сеанс с целевым сервером с помощью DECO, Prover одновременно участвует в интерактивном протоколе с Верификатор. Этот протокол позволяет проверяющему доказать проверяющему, что он получил данный фрагмент данных D с сервера во время его текущего сеанса. Испытатель может в качестве альтернативы предоставьте проверяющему доказательство с нулевым разглашением некоторого свойства D и, таким образом, не раскрывать D напрямую. При типичном использовании DECO пользователь или отдельный узел может экспортировать данные D из частного сеанс с веб-сервером для всех узлов в DON. В результате полный DON может подтвердить подлинность D (или факта, полученного из D посредством доказательства с нулевым разглашением). В дополнение к примерам приложений, приведенным далее в статье, эта возможность может быть реализована. используется для усиления доступа к источнику данных с высокой степенью целостности с помощью DON. Даже если только один узел имеет прямой доступ к источнику данных — например, благодаря эксклюзивному соглашению с поставщиком данных — для всего DON остается возможность подтвердить правильностьотчеты, отправленные этим узлом. Town Crier полагается на использование доверенной среды выполнения (TEE), такой как Intel. СГХ. Коротко говоря, TEE функционирует как своего рода «черный ящик», который выполняет приложения в защищенный от несанкционированного доступа и конфиденциальный способ. В принципе, даже владелец хоста, на котором запущенный TEE не может ни (необнаружимо) изменить приложение, защищенное TEE, ни просмотреть состояние приложения, которое может включать секретные данные. Town Crier может реализовать все функции DECO и многое другое. DECO ограничивает взаимодействие Доказывающего с одним Верификатором. Напротив, Town Crier позволяет Доказывающее устройство для создания публично проверяемого доказательства на основе данных D, полученных с целевого сервера, то есть доказательство, которое любой, даже smart contract, может проверить напрямую. Городской глашатай может также безопасно получать и использовать секреты (например, учетные данные пользователя). Основным ограничением Town Crier является его зависимость от TEE. Производственные ТЭО имеют недавно было показано, что он имеет ряд серьезных уязвимостей, хотя технология находится в зачаточном состоянии и, несомненно, созреет. См. Приложения B.2.1 и B.2.2. дальнейшее обсуждение TEE. Несколько примеров применения DECO и Town Crier см. в разделах 4.3, 4.5. и 9.4.3 и Приложение C.1. 3.6.3 Существующие внутрисетевые Chainlink сервисы Сети Chainlink oracle предоставляют ряд основных услуг на множестве blockchains и другие децентрализованные системы сегодня. Дальнейшая эволюция, как описано в этом документе наделит существующие службы дополнительными возможностями и достичь. Три примера: Фиды данных: Сегодня большинство пользователей Chainlink, использующих smart contract, делают использование каналов данных. Это отчеты о текущей стоимости ключевых фрагментов данных в соответствии с авторитетным оффчейн источникам. Например, каналы цен — это каналы, сообщающие цены. активов — криптовалюты, сырьевые товары, форекс, индексы, акции и т. д. — согласно услуги обмена или агрегирования данных. Такие каналы сегодня уже помогают защитить миллиарды долларов внутрисетевой стоимости за счет их использования в системах DeFi, таких как Aave [147] и Синтетикс [208]. Другие примеры фидов данных Chainlink включают данные о погоде для параметрическое страхование урожая [75] и данные выборов [93], среди ряда других. Развертывание DONs и других технологий, описанных в этом документе, улучшит предоставление потоков данных в сетях Chainlink во многих отношениях, в том числе: • Масштабирование: OCR, а затем DONs, направлены на обеспечение возможности масштабирования сервисов Chainlink. существенно во многих blockchain, которые они поддерживают. Например, мы ожидаем что DONs поможет увеличить количество каналов данных, предоставляемых узлами с помощью Chainlink от 100 до 1000 и выше. Такое масштабирование поможет Chainlink экосистема достигает своей цели по предоставлению данных, имеющих отношение к smart contracts, в комплексном виде, одновременно удовлетворяя и предвидя существующие и будущие потребности.• Повышенная безопасность: сохраняя промежуточные отчеты, DONs сохраняет записи. поведения узлов для высокоточного мониторинга и измерения их производительности и точности, что обеспечивает прочное эмпирическое обоснование систем репутации. для узлов Chainlink. FSS и TEF позволят включать ценовые потоки с данными транзакций гибкими способами, которые предотвращают такие атаки, как опережающие действия. (Явное) staking укрепит существующую криптоэкономическую защиту безопасности. каналов данных. • Гибкость подачи данных: как blockchain-агностические системы (в более широком смысле, потребительско-независимые системы), DON могут облегчить предоставление потоков данных множеству доверяющих систем. Один DON может одновременно отправить данный канал в набор различных blockchain, что устраняет необходимость в сетях oracle для каждой цепочки и обеспечивая быстрое развертывание существующих каналов на новых blockchain и дополнительных каналы через обслуживаемые в настоящее время blockchain. • Конфиденциальность: возможность выполнять обобщенные вычисления в DON позволяет выполнять вычисления с конфиденциальными данными вне цепочки, избегая внутрицепных операций. экспозиция. Кроме того, используя DECO или Town Crier, можно добиться еще более строгая конфиденциальность, позволяющая создавать отчеты на основе данных, которые не доступен даже узлам DON. См. примеры в разделах 4.3 и 4.5. Верифицируемые случайные функции (VRF): Некоторым типам DApps требуется проверяемый источник случайных данных, чтобы обеспечить возможность проверки их собственной честной работы. Примером могут служить невзаимозаменяемые токены (NFTs). Редкость NFT функций в Aavegotchi [23] и Axie Infinity [35] определяется Chainlink VRF, как и распределение NFTs посредством розыгрышей билетов на Ether Cards [102]; широкий выбор игровые DApps, результаты которых рандомизированы; и нетрадиционные финансовые инструменты, например, сберегательные игры без потерь, такие как PoolTogether [89], в которых средства распределяются между случайные победители. Другие приложения blockchain и не blockchain также требуют безопасного источники случайности, включая выбор комитетов децентрализованной системы и проведение лотерей. Хотя блок hashes может служить источником непредсказуемой случайности, он уязвим для манипуляций со стороны состязательных майнеров (и в некоторой степени со стороны пользователей, отправляющих транзакции). Chainlink VRF [78] предлагает значительно более безопасную альтернативу. Ан oracle имеет связанную пару частного/открытого ключей (sk, pk), личный ключ которой хранится в автономном режиме, а открытый ключ pk публикуется. Чтобы вывести случайное значение, необходимо применяет sk к непредсказуемому начальному числу x, предоставленному зависимым контрактом (например, блоку hash и параметры, специфичные для DApp) с помощью функции F, что дает y = Fsk(x) вместе с доказательство правильности. (Информацию о VRF, доступном на Chainlink, см. в [180].) Что делает Верифицируемым VRF является тот факт, что, зная pk, можно проверить правильность доказательства и, следовательно, y. Следовательно, значение y непредсказуемо для злоумышленник, который не может предсказать x или изучить sk, и сервису невозможно манипулировать им.Chainlink VRF можно рассматривать как всего лишь одно из семейства приложений, предполагающих хранение закрытых ключей вне цепочки. В более общем плане DONs могут предлагать безопасные, децентрализованное хранение индивидуальных ключей для приложений и/или пользователей и объединение эту возможность с помощью обобщенных вычислений. Результатом является множество приложений, некоторые примеры которых мы приводим в этой статье, включая управление ключами для доказательства Резервы (см. раздел 4.1) и децентрализованные учетные данные пользователей (и другие цифровые активы) (см. раздел 4.3). Хранители: Chainlink Keepers [87] позволяют разработчикам писать код для децентрализованных выполнение заданий вне цепочки, как правило, для запуска выполнения зависимых __PH_0003__s. До появления Keepers разработчики обычно использовали такие офчейн-серверы. логику, создавая централизованные точки отказа (а также значительное дублирование усилий по разработке). Вместо этого Keepers предоставляют простую в использовании структуру для децентрализованный аутсорсинг этих операций, что позволяет сократить циклы разработки и надежная гарантия жизнеспособности и других свойств безопасности. Хранители могут поддержать любого широкого спектра триггерных целей, включая ценозависимую ликвидацию кредитов или выполнение финансовых транзакций, зависящее от времени инициирование аирдропов или платежей в системах с уборкой урожая и т.д. В рамках DON инициаторов можно рассматривать как обобщение Хранителей в нескольких смыслах. Инициаторы могут использовать адаптеры и, таким образом, могут использовать модульная библиотека интерфейсов к ончейн и оффчейн системам, позволяющая быстро разработка безопасного, сложного функционала. Инициаторы инициируют вычисления в исполняемые файлы, которые сами по себе предлагают полную универсальность DON, позволяя широко спектр децентрализованных услуг, которые мы представляем в этой статье для приложений внутри и снаружи сети. 3.6.4 Репутация узла / История производительности Существующая экосистема Chainlink изначально документирует историю производительности содействующие узлы в цепи. Эта функция привела к созданию коллекции ресурсов, ориентированных на репутацию, которые собирают, фильтруют и визуализируют данные о производительности отдельных пользователей. операторы узлов и каналы данных. Пользователи могут ссылаться на эти ресурсы, чтобы получать информацию. решения по выбору узлов и мониторингу работы существующих сетей. Подобные возможности помогут пользователям выбрать DONs. Например, сегодня открытые торговые площадки, такие как market.link, позволяют узлу операторы перечислить свои услуги oracle и подтвердить свою личность вне сети через такие сервисы, как Keybase [4], которые привязывают профиль узла в Chainlink к его существующие доменные имена владельца и учетные записи в социальных сетях. Кроме того, производительность инструменты аналитики, например, доступные на сайтах market.link и Reputation.link, позволяют пользователи могут просматривать статистику исторической производительности отдельных узлов, включая их средняя задержка ответа, отклонение значений в их отчетах от консенсусных значений передается по цепочке, генерируется доход, выполняются рабочие места и многое другое. Эти аналитические инструменты также позволяют пользователям отслеживать принятие различных сетей oracle другими пользователями, это форманеявное одобрение узлов, обеспечивающих безопасность таких сетей. В результате получается плоская «паутина доверия», в котором, используя определенные узлы, ценные децентрализованные приложения создают сигнал их доверия к тем узлам, которые другие пользователи могут наблюдать и учитывать в своих собственные решения по выбору узла. С появлением DONs (и первоначально с OCR) произошел сдвиг в обработке транзакций и контрактная деятельность в более общем смысле оффчейн. Децентрализованная модель узла записи производительность остается возможной внутри самого DON. Действительно, высокая производительность и емкость данных DONs позволяют создавать записи в мелкозернистом виде. способ, а также выполнять децентрализованные вычисления над этими записями, получая достоверные сводные данные, которые могут использоваться службами репутации и проверяться на контрольных точках. ГЛАВНАЯ ЦЕПЬ. Хотя в принципе DON может искажать поведение составляющих узлов, если большая часть узлов повреждена, мы отмечаем, что коллектив производительность самого DON при доставке данных в цепочке видна на MAINCHAIN и поэтому не может быть искажено. Кроме того, мы планируем изучить механизмы, которые стимулировать точные внутренние отчеты о поведении узлов в DON. Например, сообщая о подмножестве высокопроизводительных узлов, которые быстрее всего возвращают данные, способствующие в отчете, передаваемом по цепочке, DON создает стимул для узлов оспаривать неправильные отчеты: неправильное включение узлов в это подмножество означает неправильное исключение узлов это должно было быть включено и, следовательно, неправомерно наказывать их. Повторные неудачные отчеты со стороны DON также создадут стимул для честных узлов покинуть сеть. DON. Децентрализованное составление точных историй производительности и последующее способность пользователей определять высокопроизводительные узлы, а операторам узлов создавать Репутация — важная отличительная черта экосистемы Chainlink. Мы покажите в разделе 9, как мы можем рассуждать о них как о ключевом элементе строгого и расширенный взгляд на экономическую безопасность, обеспечиваемую DONs.

Layanan Terdesentralisasi Diaktifkan oleh Terdesentralisasi

Jaringan Oracle Untuk mengilustrasikan keserbagunaan DON dan cara DON mengaktifkan sejumlah layanan baru, kami menyajikan lima contoh aplikasi berbasis DON di bagian ini dan menjelaskannya kontrak hibrida yang mewujudkannya: (1) Bukti Cadangan, suatu bentuk layanan lintas rantai; (2) Berinteraksi dengan sistem enterprise/legacy, yaitu menciptakan berbasis middleware lapisan abstraksi yang memfasilitasi pengembangan aplikasi blockchain dengan minimal blockchain kode atau keahlian khusus; (3) Identitas terdesentralisasi, alat yang memungkinkan pengguna untuk memperoleh dan mengelola dokumen identitas dan kredensial mereka sendiri; (4) Saluran prioritas, layanan yang memastikan penyertaan transaksi infrastruktur penting secara tepat waktu (misalnya, oracle laporan) pada blockchain; dan (5) Menjaga kerahasiaan DeFi, yaitu keuangan smart contracts yang menyembunyikan data sensitif pihak yang berpartisipasi. Di sini, kita

gunakan SC untuk menunjukkan bagian MAINCHAIN ​​dari kontrak hibrida dan menjelaskan DON komponen secara terpisah atau dalam istilah exec yang dapat dieksekusi. 4.1 Bukti Cadangan Untuk banyak aplikasi, berguna untuk menyampaikan status antara atau di antara blockchains. SEBUAH Aplikasi populer dari layanan tersebut adalah pembungkusan mata uang kripto. Koin yang dibungkus seperti itu karena WBTC [15] menjadi aset populer di Keuangan Terdesentralisasi (DeFi). Mereka melibatkan penyimpanan aset pendukung yang "terbungkus" pada sumbernya blockchain MAINCHAIN(1) dan membuat token yang sesuai pada target blockchain MAINCHAIN(2) yang berbeda. Misalnya, WBTC adalah ERC20 token di Ethereum blockchain yang sesuai ke BTC di Bitcoin blockchain. Karena kontrak pada MAINCHAIN(2) tidak memiliki visibilitas langsung ke MAINCHAIN(1), mereka harus bergantung secara eksplisit atau implisit pada oracle untuk melaporkan simpanan yang dibungkus aset dalam smart contract, menghasilkan apa yang terkadang disebut Bukti Cadangan. Di WBTC [15], misalnya, kustodian BitGo memegang BTC dan menerbitkan WBTC, dengan Chainlink jaringan menyediakan Bukti Cadangan [76]. DON sendiri dapat memberikan Bukti Cadangan. Namun, dengan DON, hal itu mungkin dilakukan untuk melangkah lebih jauh. DON dapat mengelola rahasia dan, melalui penggunaan adaptor yang sesuai, dapat bertransaksi di blockchain mana pun yang diinginkan. Oleh karena itu, DON dapat bertindak sebagai salah satu di antara sejumlah kustodian—atau bahkan sebagai satu-satunya kustodian yang terdesentralisasi—untuk aset yang dibungkus. DONs dengan demikian dapat berfungsi sebagai platform untuk meningkatkan keamanan layanan yang ada yang menggunakan Bukti Cadangan. Misalnya, MAINCHAIN(1) adalah Bitcoin dan MAINCHAIN(2) adalah Ethereum. Di MAINCHAIN(2), kontrak SC menerbitkan tokens yang mewakili BTC yang dibungkus. DON mengontrol alamat BTC addr (1) DON. Untuk membungkus BTC, pengguna U mengirimkan X BTC dari tambahan(1) kamu untuk menambahkan(1) DON bersama dengan alamat MAINCHAIN(2)(2) kamu. Monitor DON tambahan(1) DON melalui adaptor ke MAINCHAIN(1). Saat mengamati deposit U, dengan konfirmasi probabilitas yang cukup tinggi, ia mengirimkan pesan ke SC melalui adaptor ke RANTAI UTAMA(2). Pesan ini menginstruksikan SC untuk mencetak X tokens untuk addr(2) kamu. Jika U melepaskan X tokens, hal sebaliknya akan terjadi. Namun, di MAINCHAIN(1), tambahan(1) DON mengirimkan X BTC ke alamat(1) U (atau ke alamat lain, jika diminta oleh pengguna). Tentu saja, protokol-protokol ini dapat diadaptasi untuk bekerja dengan bursa, bukan secara langsung dengan pengguna. 4.2 Berinteraksi dengan Sistem Perusahaan / Warisan DONs dapat berfungsi sebagai jembatan antara blockchains, seperti pada contoh Bukti Cadangan, namun tujuan lainnya adalah agar cadangan tersebut bertindak sebagai jembatan dua arah di antara keduanya blockchains dan sistem lama [176] atau sistem serupa blockchain seperti bank sentral mata uang digital [30]. Perusahaan menghadapi sejumlah tantangan dalam menghubungkan sistem dan sistem yang ada proses ke sistem desentralisasi, termasuk:• Ketangkasan Blockchain: Sistem Blockchain berubah dengan cepat. Suatu perusahaan mungkin menghadapi kemunculan baru yang cepat atau peningkatan popularitas blockchains pihak lawan ingin melakukan transaksi, tetapi perusahaan tidak memilikinya dukungan infrastruktur yang ada. Secara umum, dinamisme blockchains membuat sulit bagi masing-masing perusahaan untuk tetap mengikuti ekosistem secara keseluruhan. • Sumber daya pengembangan khusus Blockchain: Bagi banyak organisasi, merekrut atau menginkubasi keahlian blockchain yang mutakhir adalah hal yang sulit, terutama mengingat tantangan ketangkasan. • Manajemen kunci pribadi: Mengelola kunci pribadi untuk blockchains atau mata uang kripto memerlukan keahlian operasional yang berbeda dari keamanan siber tradisional praktek dan tidak tersedia untuk banyak perusahaan. • Kerahasiaan: Perusahaan enggan mengungkapkan hal-hal sensitif dan hak milik mereka data pada rantai. Untuk mengatasi tiga kesulitan pertama ini, pengembang cukup menggunakan DON sebagai lapisan middleware yang aman untuk memungkinkan sistem perusahaan membaca atau menulis blockchaindtk. DON dapat mengabstraksi pertimbangan teknis terperinci seperti dinamika gas, reorganisasi rantai, dan sebagainya, baik untuk pengembang maupun pengguna. Oleh menghadirkan antarmuka blockchain yang disederhanakan ke sistem perusahaan, dengan demikian DON dapat sangat menyederhanakan pengembangan aplikasi perusahaan yang sadar akan blockchain, menghilangkan beban perusahaan dalam memperoleh atau menginkubasi sumber daya pengembangan khusus blockchain. Penggunaan DONs seperti ini sangat menarik karena memungkinkan pengembang perusahaan untuk melakukannya membuat aplikasi kontrak pintar yang sebagian besar blockchain agnostik. Akibatnya, lebih besar kumpulan blockchain yang mana DON diinstrumentasikan untuk bertindak sebagai middleware, maka lebih besar kumpulan blockchain yang dapat diakses dengan mudah oleh pengguna perusahaan. Pengembang dapat mem-porting aplikasi dari blockchain yang ada ke yang baru dengan sedikit modifikasi ke aplikasi yang dikembangkan secara internal. Untuk mengatasi masalah tambahan kerahasiaan, pengembang dapat mengajukan banding ke alat yang kami perkenalkan dalam makalah ini dan diharapkan dapat diterapkan untuk mendukung aplikasi DON. Ini termasuk DECO dan Town Crier Bagian 3.6.2 serta menjaga kerahasiaan Modifikasi API dibahas di Bagian 7.1.2 dan sejumlah pendekatan khusus aplikasi yang dibahas di sisa bagian ini. Sistem DON ini dapat menyediakan pengesahan on-chain berintegritas tinggi tentang status sistem perusahaan tanpa mengungkapkannya data sumber perusahaan yang sensitif pada rantai. 4.3 Identitas Terdesentralisasi Identitas terdesentralisasi adalah istilah umum untuk gagasan bahwa pengguna harus dapat melakukannya memperoleh dan mengelola kredensial mereka sendiri, daripada mengandalkan pihak ketiga untuk melakukannya jadi. Kredensial yang terdesentralisasi adalah pengesahan terhadap atribut atau pernyataan pemegangnya,yang sering disebut klaim. Kredensial ditandatangani secara digital oleh entitas, sering disebut penerbit, yang secara resmi dapat mengaitkan klaim dengan pengguna. Dalam sebagian besar skema yang diusulkan, klaim dikaitkan dengan Pengidentifikasi Terdesentralisasi (DID), yaitu pengidentifikasi universal untuk pengguna tertentu. Kredensial terikat pada kunci publik yang kunci privatnya dimiliki pengguna. Dengan demikian, pengguna dapat membuktikan kepemilikan klaim menggunakan kunci pribadinya. Visioner sebagai identitas terdesentralisasi adalah skema yang ada dan yang diusulkan, misalnya [14, 92, 129, 216], memiliki tiga keterbatasan parah: • Kurangnya kompatibilitas warisan: Sistem identitas terdesentralisasi yang ada bergantung pada a komunitas otoritas, yang disebut penerbit, untuk menghasilkan kredensial DID. Karena layanan web yang ada umumnya tidak menandatangani data secara digital, penerbit harus diluncurkan sebagai sistem tujuan khusus. Karena tidak ada insentif untuk melakukan hal ini tanpa a ekosistem identitas yang terdesentralisasi, menimbulkan masalah ayam dan telur. Di tempat lain Dengan kata lain, tidak jelas bagaimana melakukan bootstrap pada ekosistem emiten. • Manajemen kunci yang tidak dapat diterapkan: Sistem identitas yang terdesentralisasi mengharuskan pengguna untuk melakukan hal tersebut mengelola kunci pribadi, sesuatu yang ditunjukkan oleh pengalaman dengan mata uang kripto menjadi tanggung jawab yang tidak bisa dijalankan. Diperkirakan sekitar 4.000.000 Bitcoin telah terjadi hilang selamanya karena kegagalan manajemen kunci [194], dan banyak pengguna menyimpannya aset kripto dengan bursa [193], sehingga merusak desentralisasi. • Kurangnya penolakan Sybil untuk menjaga privasi: Persyaratan keamanan dasar aplikasi seperti pemungutan suara, alokasi token yang adil selama token penjualan, dll. adalah bahwa pengguna tidak dapat menyatakan banyak identitas. Proposal identitas terdesentralisasi yang ada mengharuskan pengguna untuk mengungkapkan identitas dunia nyata mereka untuk mencapai hal tersebut Penolakan Sybil, sehingga merusak jaminan privasi yang penting. Masalah-masalah ini dapat diatasi dengan menggunakan kombinasi komite node melakukan komputasi terdistribusi dalam DON dan penggunaan alat seperti DECO atau Town Crier, seperti yang ditunjukkan dalam sistem bernama CanDID [160]. DECO atau Town Crier dengan desain dapat mengubah layanan web yang ada tanpa modifikasi menjadi penerbit kredensial yang menjaga kerahasiaan. Mereka mengaktifkan DON untuk mengekspor relevan data untuk tujuan ini menjadi kredensial sambil menyembunyikan data sensitif yang tidak seharusnya muncul dalam kredensial. Selain itu, untuk memfasilitasi pemulihan kunci bagi pengguna, sehingga mengatasi manajemen kunci masalahnya, DON dapat memungkinkan pengguna untuk menyimpan kunci pribadi dalam bentuk yang dibagikan secara rahasia. Pengguna bisa memulihkan kunci mereka dengan membuktikan ke node di DON—demikian pula, menggunakan Town Crier atau DECO—kemampuan untuk masuk ke akun dengan serangkaian penyedia web yang telah ditentukan (misalnya, Twitter, Google, Facebook). Keuntungan menggunakan Town Crier atau DECO, dibandingkan dengan OAUTH, adalah privasi pengguna. Kedua alat tersebut memungkinkan pengguna menghindari pengungkapan ke DON pengidentifikasi penyedia web—dari mana identitas dunia nyata sering kali dapat diperoleh. Terakhir, untuk memberikan perlawanan kepada Sybil, seperti yang ditunjukkan pada [160], DON dapat melakukan melakukan transformasi yang menjaga privasi dari pengidentifikasi dunia nyata yang unik bagi pengguna (misalnya, Nomor Jaminan Sosial (SSN)) ke dalam pengidentifikasi on-chain setelah pendaftaran pengguna.Sistem dengan demikian dapat mendeteksi registrasi duplikat tanpa data sensitif seperti SSN diungkapkan ke masing-masing DON node.7 DON dapat menyediakan layanan apa pun atas nama identitas desentralisasi eksternal sistem pada blockchains tanpa izin atau izin, misalnya, instance Hyperledger Indy [129]. Contoh aplikasi: KYC: Identitas yang terdesentralisasi menjanjikan sebagai sarana untuk mencapai tujuan tersebut merampingkan persyaratan untuk aplikasi keuangan di blockchains sambil meningkatkan pengguna privasi. Dua tantangan yang dapat diatasi adalah akreditasi dan kewajiban kepatuhan berdasarkan peraturan anti pencucian uang/kenali pelanggan Anda (AML/KYC). Peraturan AML di banyak negara mewajibkan lembaga keuangan (dan badan usaha lainnya) untuk menetapkan dan memverifikasi identitas individu dan badan usaha yang menjadi mitra mereka. mereka melakukan transaksi. KYC merupakan salah satu komponen lembaga keuangan kebijakan AML yang lebih luas, yang biasanya juga mencakup pemantauan perilaku pengguna dan pengawasan aliran dana. KYC biasanya melibatkan presentasi kredensial identitas pengguna dalam beberapa bentuk (misalnya, masuk ke formulir web online, memegang dokumen identitas di depan wajah pengguna dalam sesi video, dll.). Amankan pembuatan dan presentasi kredensial terdesentralisasi pada prinsipnya dapat menjadi alternatif yang bermanfaat dalam beberapa hal, yaitu dengan: (1) Pembuatan proses KYC lebih efisien bagi pengguna dan lembaga keuangan, karena sekaligus a kredensial diperoleh, maka dapat disajikan secara lancar ke lembaga keuangan mana pun; (2) Mengurangi penipuan dengan mengurangi peluang pencurian identitas melalui kompromi informasi pengidentifikasi pribadi (PII) dan pemalsuan selama verifikasi video; dan (3) Mengurangi risiko kompromi PII di lembaga keuangan, karena pengguna tetap memegang kendali dari data mereka sendiri. Mengingat denda miliaran dolar yang dibayarkan oleh lembaga keuangan atas kegagalan kepatuhan AML, dan banyaknya lembaga keuangan yang menghabiskan jutaan dolar setiap tahunnya untuk KYC, perbaikan dapat menghasilkan penghematan yang cukup besar bagi lembaga keuangan. dan, selanjutnya, untuk konsumen [196]. Sementara sektor keuangan tradisional berjalan lambat untuk mengadopsi alat kepatuhan baru, sistem DeFi semakin banyak yang menerapkannya [43]. Contoh penerapan: Pinjaman dengan jaminan rendah: Kebanyakan DeFi aplikasi itu pinjaman dukungan saat ini hanya berasal dari pinjaman yang dijamin sepenuhnya. Ini adalah pinjaman yang diberikan kepada peminjam yang menyetorkan aset mata uang kripto yang nilainya melebihi pinjaman. Baru-baru ini muncul minat terhadap apa yang umumnya disebut oleh komunitas DeFi sebagai pinjaman tanpa jaminan. Sebaliknya, ini adalah pinjaman yang memiliki agunan yang sesuai mempunyai nilai yang lebih kecil dari pokok pinjaman. Pinjaman dengan jaminan rendah menyerupai pinjaman yang sering diberikan oleh lembaga keuangan tradisional. Daripada mengandalkan atas jaminan yang dititipkan sebagai jaminan pelunasan pinjaman, mereka justru mendasarkan pemberian pinjaman keputusan tentang sejarah kredit peminjam. 7Transformasi ini bergantung pada fungsi pseudorandom terdistribusi (PRF).Pinjaman dengan jaminan rendah merupakan bagian pasar pinjaman DeFi yang baru lahir namun terus berkembang. Mereka bergantung pada mekanisme seperti yang digunakan oleh keuangan tradisional institusi, seperti kontrak hukum [91]. Persyaratan penting untuk pertumbuhan mereka akan menjadi kemampuan untuk memberikan data mengenai kelayakan kredit pengguna—faktor kunci dalam keputusan pemberian pinjaman konvensional—ke sistem DeFi dengan cara yang memberikan integritas yang kuat, yaitu, jaminan data yang benar. Sistem identitas terdesentralisasi yang mendukung DON akan memungkinkan calon peminjam untuk melakukannya menghasilkan kredensial dengan jaminan tinggi yang membuktikan kelayakan kredit mereka sambil menjaganya kerahasiaan informasi sensitif. Secara khusus, peminjam dapat menghasilkan dana ini kredensial berdasarkan catatan dari sumber online yang berwenang dan hanya mengekspos data yang dibuktikan oleh DON, tanpa memaparkan data lain yang berpotensi sensitif. Untuk Misalnya, peminjam dapat menghasilkan kredensial yang menunjukkan bahwa nilai kreditnya dengan a sekelompok biro kredit melebihi ambang batas tertentu (misalnya 750), tanpa mengungkapkannya skor tepat atau data lain apa pun dalam catatannya. Selain itu, jika diinginkan, kredensial tersebut dapat dibuat secara anonim, yaitu nama pengguna dapat diperlakukan sebagai data sensitif dan dirinya sendiri tidak terekspos ke oracle node atau dalam kredensial terdesentralisasinya. Kredensial sendiri dapat digunakan secara chain atau offchain, tergantung pada aplikasinya. Singkatnya, peminjam dapat memberikan informasi penting kepada pemberi pinjaman atas kreditnya sejarah dengan integritas yang kuat dan tanpa risiko pemaparan yang tidak perlu dan sensitif data. Peminjam juga dapat memberikan berbagai kredensial yang menjaga kerahasiaan lainnya membantu dalam membuat keputusan peminjaman. Misalnya, kredensial dapat membuktikan identitas peminjam kepemilikan aset (off-chain), seperti yang kami tunjukkan pada contoh berikutnya. Contoh permohonan: Akreditasi: Banyak yurisdiksi membatasi kelas investor yang dapat menjual sekuritas yang tidak terdaftar. Misalnya, di AS, SEC Peraturan D menetapkan bahwa untuk mendapatkan akreditasi bagi peluang penanaman modal tersebut, an individu harus memiliki kekayaan bersih $1 juta, memenuhi persyaratan pendapatan minimum tertentu, atau memiliki kualifikasi profesional tertentu [209, 210]. Akreditasi saat ini prosesnya rumit dan tidak efisien, seringkali memerlukan surat pengesahan akuntan, atau bukti serupa. Sistem identitas yang terdesentralisasi akan memungkinkan pengguna untuk menghasilkan kredensial akun layanan keuangan online yang ada yang membuktikan kepatuhan terhadap akreditasi peraturan, memfasilitasi proses KYC yang lebih efisien dan menjaga privasi. Itu Terlebih lagi, properti DECO dan Town Crier yang menjaga privasi akan mengizinkan hal ini kredensial yang harus dihasilkan dengan jaminan integritas yang kuat tanpa secara langsung mengungkapkan rincian status keuangan pengguna. Misalnya, pengguna dapat membuat kredensial membuktikan bahwa dia memiliki kekayaan bersih setidaknya $1 juta tanpa mengungkapkan tambahan apa pun informasi tentang status keuangannya. 4.4 Saluran Prioritas Saluran prioritas adalah layanan baru yang berguna dan mudah dibuat menggunakan DON. Mereka

Diagram of basic Mixicle showing on-chain secrecy with private oracle reporting

Priority channel diagram showing a miner guarantee for transaction ordering to protect against MEV

tujuannya adalah untuk mengirimkan transaksi terpilih dan berprioritas tinggi secara tepat waktu di MAINCHAIN selama periode kemacetan jaringan. Saluran prioritas dapat dilihat sebagai salah satu bentuk kontrak berjangka pada ruang blok dan dengan demikian sebagai komoditas kripto, sebuah istilah yang diciptakan sebagai bagiannya dari Proyek Chicago [61, 136]. Saluran prioritas ditujukan secara khusus bagi para penambang untuk mengaktifkan layanan infrastruktur, seperti oracles, fungsi tata kelola untuk kontrak, dll.—bukan untuk aktivitas tingkat pengguna biasa seperti transaksi keuangan. Faktanya, seperti yang dirancang di sini, menjadi prioritas saluran yang diterapkan oleh kurang dari 100% kekuatan penambangan di jaringan saja bisa memberikan batasan yang longgar pada waktu pengiriman, mencegah penggunaannya karena sangat bergantung pada kecepatan tujuan seperti berlari ke depan. Gambar 10: Saluran prioritas adalah jaminan yang diberikan oleh penambang M—atau, lebih umum, a kumpulan penambang M—kepada pengguna U bahwa transaksinya τ akan ditambang dalam blok D penyertaan dalam mempool. SC kontrak dapat menggunakan pemantauan DON untuk menegakkan peraturan tersebut persyaratan layanan saluran. Saluran prioritas berbentuk kesepakatan antara penambang atau sekumpulan penambang (atau kumpulan penambangan) M yang menyediakan saluran dan pengguna U yang membayar biaya untuk akses. M setuju bahwa ketika U mengajukan transaksi τ ke mempool (dengan harga gas berapa pun,tetapi batas gas yang telah disepakati sebelumnya), M akan menempatkannya pada rantai di dalam blok D berikutnya.8 Idenya digambarkan secara skematis pada Gambar 10. Deskripsi kontrak saluran prioritas: Saluran prioritas dapat diwujudkan sebagai a hybrid smart contract kira-kira sebagai berikut. Kami membiarkan SC menunjukkan logika pada MAINCHAIN dan itu di DON oleh exec. SC menerima deposit/taruhan \(d from M and an advance payment \)p dari U. A DON executable exec memonitor mempool, memicu penempatan transaksi oleh U. Ini mengirimkan pesan sukses ke SC jika U mengirimkan transaksi yang ditambang oleh M cara yang tepat waktu dan pesan kegagalan jika terjadi kegagalan layanan. SC mengirimkan pembayaran $p ke M dengan pesan sukses dan mengirimkan semua sisa dana, termasuk $d, ke U jika menerima pesan kegagalan. Setelah penghentian berhasil, itu melepaskan deposit $d ke M. Penambang M tentu saja dapat menyediakan saluran prioritas secara bersamaan ke beberapa saluran pengguna dan dapat membuka saluran prioritas dengan U untuk sejumlah pesan yang telah disepakati sebelumnya. 4.5 Menjaga Kerahasiaan DeFi / Campuran Saat ini, DeFi aplikasi [1] memberikan sedikit atau bahkan tidak ada sama sekali kerahasiaan bagi pengguna: Semua transaksi terlihat secara berantai. Berbagai pendekatan berbasis nol pengetahuan, misalnya, [149, 217], dapat memberikan privasi transaksi, dan TEF cukup umum untuk mendukungnya. Tapi pendekatan-pendekatan ini tidak komprehensif, dan, misalnya, biasanya tidak menyembunyikan hal tersebut aset yang menjadi dasar transaksi. Serangkaian alat komputasi yang pada akhirnya ingin kami dukung dalam DONs akan memungkinkan privasi dalam sejumlah cara berbeda yang dapat menutup kesenjangan tersebut, membantu melengkapi jaminan privasi sistem lain. Misalnya, Mixicles, instrumen DeFi yang menjaga kerahasiaan yang diusulkan oleh Chainlink peneliti Labs [135], dapat menyembunyikan jenis aset yang mendukung instrumen keuangan, dan secara alami cocok dengan DON kerangka kerja. Mixicles paling mudah dijelaskan dalam hal penggunaannya untuk mewujudkan biner sederhana pilihan. Opsi biner adalah instrumen keuangan yang memiliki dua pengguna, yaitu kami lihat di sini untuk konsistensi dengan [135] sebagai pemain, bertaruh pada acara dengan dua kemungkinan hasil, misalnya, apakah suatu aset melebihi harga target pada waktu yang telah ditentukan. Contoh berikut mengilustrasikan gagasan tersebut. Contoh 2. Alice dan Bob adalah pihak dalam opsi biner berdasarkan nilai suatu aset disebut Token Gelembung Carol (CBT). Alice bertaruh bahwa CBT akan memiliki harga pasar sebesar minimal 250 USD pada waktu T = tengah hari tanggal 21 Juni 2025; Bob bertaruh sebaliknya. Setiap pemain menyetor 100 ETH dengan batas waktu yang telah ditentukan. Pemain dengan posisi menang menerima 200 ETH (yaitu, memperoleh 100 ETH). 8D tentu saja harus cukup besar untuk memastikan bahwa M dapat memenuhi probabilitas yang tinggi. Untuk Misalnya, jika M mengontrol 20% kekuatan penambangan di jaringan, ia mungkin memilih D = 100, memastikan probabilitas kegagalan sebesar ≈2 × 10−10, yaitu kurang dari satu dalam satu miliar.Mengingat jaringan O Chainlink oracle yang sudah ada, implementasi sistem cerdas dapat dilakukan dengan mudah. kontrak SC yang merealisasikan perjanjian pada Contoh 2. Kedua pemain masing-masing melakukan deposit 100 ETH di SC. Beberapa saat setelah T, permintaan q dikirim ke O meminta harga r CBT pada saat T.O mengirimkan laporan r harga tersebut kepada SC. SC kemudian mengirimkan uang ke Alice jika r ≥250 dan Bob jika tidak. Pendekatan ini, bagaimanapun, mengungkapkan r pada rantai—membuatnya menjadi mudah bagi pengamat untuk menyimpulkan aset yang mendasari opsi biner. Dalam terminologi Mixicles, akan sangat membantu jika memikirkan secara konseptual tentang hasilnya dari SC dalam bentuk Switch yang mentransmisikan nilai biner yang dihitung sebagai predikat beralih (r). Dalam contoh kita, switch(r) = 0 jika r ≥250; mengingat hasil ini, Alice menang. Jika tidak, switch(r) = 1 dan Bob menang. DON dapat mewujudkan Mixicle dasar sebagai kontrak hibrid dengan menjalankan executable exec yang menghitung switch(r) dan melaporkannya secara berantai ke SC. Kami menunjukkan konstruksi ini pada Gambar 11. Gambar 11: Diagram Mixicle dasar pada Contoh 2. Untuk memberikan kerahasiaan on-chain laporkan r, dan dengan demikian aset yang mendasari opsi biner, oracle dikirimkan ke kontrak SC melalui Switch hanya saklar nilai biner (r). Kami menentukan adaptor ConfSwitch di Lampiran C.3 yang memudahkan untuk mencapai hal ini gol dalam DON. Ide dasar di balik ConfSwitch cukup sederhana. Daripada melaporkan nilai r, ConfSwitch hanya melaporkan nilai saklar biner saklar (r). SC bisa dirancang untuk melakukan pembayaran yang benar berdasarkan switch(r) saja, dan switch(r) dengan sendirinya tidak mengungkapkan informasi tentang aset dasar—CBT dalam contoh kita. Selain itu, dengan menempatkan ciphertext pada (q, r) pada buku besar yang dienkripsi dengan pkaud, kunci publik dari seorang auditor, adaptor ConfSwitch menciptakan jejak audit yang menjaga kerahasiaan. Mixicle dasar yang kami pilih untuk kesederhanaan untuk dijelaskan di sini hanya menyembunyikannya aset dan bertaruh di belakang opsi biner dalam contoh kita. Mixicle lengkap [135] kaleng memberikan dua bentuk kerahasiaan. Ia menyembunyikan dari pengamat: (1) Peristiwa apa pemain bertaruh pada (yaitu, q dan r) tetapi juga (2) Pemain mana yang memenangkan taruhan. Karena Mixicles dieksekusi di MAINCHAIN, salah satu pemain harus melakukan relay switch(r) dari DON ke MAINCHAIN, atau exec yang dapat dieksekusi dapat dibuat

dipicu pada output oleh ConfSwitch dan memanggil adaptor lain untuk mengirim switch(r). RANTAI UTAMA. Jenis kerahasiaan yang ketiga dan halus juga patut dipertimbangkan. Dalam implementasi dasar ConfSwitch, O menjalankan adaptor di DON dan dengan demikian mempelajari aset—CBT dalam contoh kita—dan dengan demikian sifat dari opsi biner. Seperti yang dibahas pada Lampiran C.3, namun, DECO atau Town Crier juga dapat digunakan untuk bahkan menyembunyikan informasi ini dari O. Dalam kasus ini, O tidak mengetahui informasi lebih lanjut daripada pengamat publik SC. Untuk rincian lebih lanjut tentang Mixicles, kami merujuk pembaca ke [135].

Децентрализованные услуги, предоставляемые децентрализованными

Сети Oracle Чтобы проиллюстрировать универсальность DON и то, как они обеспечивают множество новых сервисов, в этом разделе мы представляем пять примеров приложений на основе DON и описываем гибридные контракты, которые их реализуют: (1) «Доказательство резервов», форма межсетевого сервиса; (2) Взаимодействие с корпоративными/устаревшими системами, то есть создание промежуточного программного обеспечения. уровень абстракции, который облегчает разработку приложений blockchain с минимальными затратами. blockchain — конкретный код или специализация; (3) Децентрализованная идентификация, инструменты, позволяющие пользователям получать и управлять своими собственными документами, удостоверяющими личность и учетными данными; (4) Приоритетные каналы, сервис, который обеспечивает своевременное включение транзакций критической инфраструктуры (например, oracle отчеты) на blockchain; и (5) сохраняющий конфиденциальность DeFi, то есть финансовый smart contracts, которые скрывают конфиденциальные данные участвующих сторон. Здесь мы

используйте SC для обозначения части MAINCHAIN гибридного контракта и опишите DON компонент отдельно или в виде исполняемого файла exec. 4.1 Доказательство резервов Для многих приложений полезно передавать состояние между или между blockchain. А Популярное применение таких сервисов — накрутка криптовалют. Завернутые монеты такие поскольку WBTC [15] становятся популярным активом в децентрализованных финансах (DeFi). Они включает размещение «завернутого» резервного актива в его источнике blockchain MAINCHAIN(1) и создание соответствующего token в другом целевом объекте blockchain MAINCHAIN(2). Например, WBTC — это ERC20 token на Ethereum blockchain, который соответствует в BTC на Bitcoin blockchain. Поскольку контракты на MAINCHAIN(2) не имеют прямой видимости в MAINCHAIN(1), они должны явно или неявно полагаться на oracle, чтобы сообщать об отложениях обернутых актив в smart contract, создавая то, что иногда называют доказательством резервов. В Например, WBTC [15], хранитель BitGo хранит BTC и выпускает WBTC с Сеть Chainlink, предоставляющая доказательства резерва [76]. DON сам по себе может предоставить подтверждение резервов. Однако с DON это возможно. идти дальше. DON может управлять секретами и, используя соответствующие адаптеры, может совершать транзакции по любому желаемому blockchain. Следовательно, DON может действовать в качестве одного из множества хранителей — или даже как единственного децентрализованного хранителя — для завернутый актив. Таким образом, DON могут служить платформой для повышения безопасности существующие сервисы, использующие доказательства резервов. Например, предположим, что MAINCHAIN(1) — это Bitcoin, а MAINCHAIN(2) — Ethereum. В MAINCHAIN(2) контрактный SC выдает token, представляющие упакованные BTC. DON управляет адресом BTC addr(1) DON. Чтобы обернуть BTC, пользователь U отправляет X BTC из адрес(1) ты в адрес(1) DON вместе с адресом MAINCHAIN(2) addr(2) У. Мониторы DON адрес(1) DON через адаптер к MAINCHAIN(1). При наблюдении месторождения U, с достаточно высокой вероятностью подтверждения, он отправляет сообщение в SC через адаптер на ГЛАВНАЯ ЦЕПЬ(2). Это сообщение инструктирует SC создать X tokens для addr(2). У. Чтобы U выпустил X PH_0006__s, происходит обратное. Однако в MAINCHAIN(1) адрес(1) DON отправляет X BTC на адрес(1) U (или на другой адрес, если этого требует пользователь). Эти протоколы можно адаптировать, конечно, для работы с биржами, а не напрямую. с пользователями. 4.2 Взаимодействие с корпоративными/устаревшими системами DON могут служить мостами между blockchain, как в примере Доказательства. резервов, но другая цель состоит в том, чтобы они действовали как двунаправленные мосты между blockchains и устаревшие системы [176] или blockchain, такие как центральный банк цифровые валюты [30]. Предприятия сталкиваются с рядом проблем при подключении существующих систем и процессов в децентрализованные системы, включая:• Гибкость блокчейна. Системы блокчейна быстро меняются. Предприятие может столкнуться с быстрым появлением или ростом популярности blockchain, на которых контрагенты желают совершить операции, но для которых у предприятия нет поддержка существующей инфраструктуры. В целом, динамичность blockchains делает отдельным предприятиям трудно оставаться в курсе всей экосистемы. • Ресурсы для разработки, специфичные для блокчейна. Для многих организаций наем или развитие передовых blockchain специалистов является затруднительным, особенно с учетом вызов ловкости. • Управление закрытыми ключами. Управление закрытыми ключами для blockchain или криптовалют требует операционного опыта, отличного от опыта традиционной кибербезопасности. практики и недоступны для многих предприятий. • Конфиденциальность: предприятия опасаются раскрывать свою конфиденциальную и частную информацию. данные по цепочке. Чтобы решить первые три из этих трудностей, разработчики могут просто использовать DON в качестве безопасного промежуточного уровня, позволяющего корпоративным системам читать или записывать данные. blockchainс. DON может абстрагироваться от детальных технических соображений, таких как газовая динамика, реорганизация цепочки и т.д., как для разработчиков, так и для пользователей. Автор представляя оптимизированный интерфейс blockchain для корпоративных систем, DON может, таким образом, значительно упростить разработку корпоративных приложений, поддерживающих blockchain, снимая с предприятий нагрузку по приобретению или инкубированию ресурсов разработки, специфичных для blockchain. Такое использование DONs особенно привлекательно, поскольку оно позволяет корпоративным разработчикам создавать приложения со смарт-контрактами, которые в значительной степени не зависят от blockchain. В результате больше набор blockchain, для которых DON используется в качестве промежуточного программного обеспечения, увеличить набор blockchain, к которым корпоративные пользователи могут получить легкий доступ. Разработчики может переносить приложения с существующих blockchain на новые с минимальными модификациями. к своим собственным разработанным приложениям. Чтобы решить дополнительную проблему конфиденциальности, разработчики могут обратиться к инструменты, которые мы представляем в этой статье и планируем использовать для поддержки приложений DON. К ним относятся раздел 3.6.2 DECO и Town Crier, а также правила сохранения конфиденциальности. Модификации API, обсуждаемые в разделе 7.1.2, а также ряд подходов для конкретных приложений, описанных в оставшейся части этого раздела. Эти DON системы могут обеспечить высоконадежные онлайн-аттестации состояния корпоративной системы без раскрытия конфиденциальные исходные данные предприятия в цепочке. 4.3 Децентрализованная идентичность Децентрализованная идентификация — это общий термин, обозначающий идею о том, что пользователи должны иметь возможность получать и управлять своими собственными учетными данными, а не полагаться на третьих лиц так. Децентрализованные учетные данные — это подтверждения атрибутов или утверждений владельца.которые часто называют претензиями. Учетные данные подписываются цифровой подписью субъектами, часто называемыми эмитенты, которые могут авторитетно связывать претензии с пользователями. В большинстве предлагаемых схем претензии связаны с децентрализованным идентификатором (DID), универсальным идентификатором для данного пользователя. Учетные данные привязаны к открытому ключу, закрытый ключ которого имеет пользователь. Таким образом, пользователь может доказать владение заявкой, используя свой закрытый ключ. Какими бы дальновидными ни была децентрализованная идентичность, существующие и предлагаемые схемы, например, [14, 92, 129, 216], имеют три серьезных ограничения: • Отсутствие совместимости с предыдущими версиями. Существующие децентрализованные системы идентификации полагаются на сообщество органов власти, называемых эмитентами, для создания учетных данных DID. Потому что существующие веб-сервисы обычно не подписывают данные цифровой подписью, эмитенты должны быть запущены как системы специального назначения. Потому что нет стимула делать это без В результате экосистемы децентрализованной идентификации возникает проблема курицы и яйца. В другом Другими словами, неясно, как запустить экосистему эмитента. • Неработоспособное управление ключами. Децентрализованные системы идентификации требуют от пользователей управлять закрытыми ключами, как показал опыт работы с криптовалютой быть непосильным бременем. По оценкам, около 4 000 000 __PH_0005 были потеряны навсегда из-за сбоев управления ключами [194], и многие пользователи сохраняют свои криптоактивы с биржами [193], тем самым подрывая децентрализацию. • Отсутствие защиты от Сивиллы, обеспечивающей сохранение конфиденциальности. Основное требование безопасности таких приложений, как голосование, справедливое распределение token во время продаж token и т. д., заключается в том, что пользователи не смогут подтвердить несколько удостоверений личности. Существующие предложения по децентрализованной идентификации требуют от пользователей раскрытия своей реальной личности для достижения такой цели. Сопротивление Сивиллы, тем самым подрывая важные гарантии конфиденциальности. Эти проблемы можно решить, используя комбинацию комитета узлов. выполнение распределенных вычислений внутри DON и использование таких инструментов, как DECO или Town Crier, как показано в системе под названием CanDID [160]. DECO или Town Crier могут по замыслу превратить существующие веб-сервисы без изменений. на эмитентов учетных данных, сохраняющих конфиденциальность. Они позволяют DON экспортировать соответствующие данные для этой цели в учетные данные, скрывая при этом конфиденциальные данные, которые не должны появляются в учетных данных. Кроме того, чтобы облегчить восстановление ключей для пользователей, тем самым решая проблему управления ключами. Проблема, DON может позволить пользователям хранить закрытые ключи в секретной форме. Пользователи могут восстановить свои ключи, доказав узлам в DON — аналогично, используя Town Crier или DECO — возможность входа в учетные записи с набором заранее определенных веб-провайдеров (например, Твиттер, Гугл, Фейсбук). Преимущество использования Town Crier или DECO по сравнению с OAUTH — это конфиденциальность пользователя. Эти два инструмента позволяют пользователю избежать раскрытия информации DON. идентификатор веб-провайдера, из которого часто можно получить реальные идентификаторы. Наконец, чтобы обеспечить сопротивление Сивилле, как показано в [160], DON может выполнить преобразование уникальных реальных идентификаторов пользователей с сохранением конфиденциальности (например, номера социального страхования (SSN)) в идентификаторы в цепочке при регистрации пользователя.Таким образом, система может обнаруживать дублирующиеся регистрации без конфиденциальных данных, таких как SSN раскрываются отдельным узлам DON.7 DON может предоставлять любые из этих услуг от имени внешнего децентрализованного удостоверения. системы на защищенных или разрешенных blockchain, например, экземпляры Hyperledger Инди [129]. Пример приложения: KYC: Децентрализованная идентичность обещает стать средством оптимизировать требования к финансовым приложениям на blockchains, одновременно улучшая конфиденциальность. Две проблемы, которые он может помочь решить, — это обязательства по аккредитации и соблюдению требований в соответствии с правилами борьбы с отмыванием денег и правилами «знай своего клиента» (AML / KYC). Правила ПОД во многих странах требуют, чтобы финансовые учреждения (и другие предприятия) устанавливали и проверяли личности физических и юридических лиц, с которыми они совершают транзакции. KYC является одним из компонентов системы финансового учреждения. более широкая политика ПОД, которая, как правило, также включает в себя, среди прочего, мониторинг поведения пользователей и наблюдение за потоками средств. KYC обычно предполагает предоставление пользователю учетных данных в той или иной форме (например, вход в онлайн-форму, поднесение документа, удостоверяющего личность, перед лицом пользователя в видеосеансе и т. д.). Безопасное создание и представление децентрализованных учетных данных в принципе может быть выгодной альтернативой в нескольких отношениях, а именно: (1) Создание процесс KYC более эффективен для пользователей и финансовых учреждений, поскольку однажды если сертификат получен, его можно беспрепятственно представить в любое финансовое учреждение; (2) Сокращение мошенничества за счет уменьшения возможностей кражи личных данных путем компрометации. информации, позволяющей установить личность (PII), и подделки во время видеоверификации; и (3) Снижение риска компрометации личных данных в финансовых учреждениях, поскольку пользователи сохраняют контроль. своих собственных данных. Учитывая многомиллиардные штрафы, выплачиваемые финансовыми учреждениями за несоблюдение требований AML, а также то, что многие финансовые учреждения ежегодно тратят миллионы долларов на KYC, улучшения могут принести значительную экономию для финансовых учреждений. и, как следствие, для потребителей [196]. В то время как традиционный финансовый сектор работает медленно Чтобы внедрить новые инструменты обеспечения соответствия, DeFi системы все чаще используют их [43]. Пример применения: Кредиты с недостаточным обеспечением: Большинство DeFi приложений, которые Поддержка кредитования сегодня вытекает только из полностью обеспеченных кредитов. Это кредиты, выданные заемщикам, которые вносят криптовалютные активы, стоимость которых превышает стоимость кредитов. Недавно возник интерес к тому, что сообщество DeFi обычно называет кредитами с недостаточным обеспечением. Это, напротив, кредиты, по которым соответствующее обеспечение имеет стоимость, меньшую, чем основная сумма кредита. Недообеспеченные кредиты напоминают кредиты, часто предоставляемые традиционными финансовыми учреждениями. Вместо того, чтобы полагаться на внесенном залоге в качестве гарантии погашения кредита они вместо этого основывают кредитование решения по кредитным историям заемщиков. 7Это преобразование основано на распределенной псевдослучайной функции (PRF).Кредиты с недостаточным обеспечением представляют собой зарождающуюся, но растущую часть кредитного рынка DeFi. Они полагаются на механизмы, подобные тем, которые используются в традиционных финансовых системах. учреждения, такие как юридические контракты [91]. Обязательное условие для их роста. будет возможность предоставлять данные о кредитоспособности пользователей — ключевом факторе при принятии традиционных решений о кредитовании — в системы DeFi таким образом, чтобы обеспечить надежную целостность, т. е. гарантия корректности данных. Децентрализованная система идентификации с поддержкой DON позволит потенциальным заемщикам генерировать надежные учетные данные, подтверждающие их кредитоспособность, сохраняя при этом конфиденциальность чувствительной информации. В частности, заемщики могут создавать такие учетные данные, основанные на записях из авторитетных онлайн-источников, раскрывая при этом только данные, подтвержденные DON, без раскрытия других потенциально конфиденциальных данных. Для Например, заемщик может создать учетные данные, указывающие, что ее кредитный рейтинг с набора кредитных бюро превышает определенный порог (например, 750), не раскрывая ее точный счет или любые другие данные в ее записях. Кроме того, при желании такие учетные данные может быть сгенерировано анонимно, т. е. имя пользователя можно рассматривать как конфиденциальные данные и сам не доступен узлам oracle или ее децентрализованным учетным данным. Полномочия сам по себе может использоваться как в цепочке, так и в автономном режиме, в зависимости от приложения. Таким образом, заемщик может предоставить кредиторам важную информацию о своем кредите. истории с высокой достоверностью и без риска раскрытия ненужных, чувствительных данные. Заемщик также может предоставить ряд других документов, подтверждающих конфиденциальность. помогает принимать решения о кредитовании. Например, учетные данные могут подтвердить личность заемщика. владение активами (вне сети), как мы покажем в нашем следующем примере. Пример заявки: Аккредитация: Многие юрисдикции ограничивают класс инвесторов, которым могут быть проданы незарегистрированные ценные бумаги. Например, в США SEC Положение D предусматривает, что для получения аккредитации для таких инвестиционных возможностей необходимо человек должен обладать собственным капиталом в 1 миллион долларов, соответствовать определенным требованиям к минимальному доходу или иметь определенную профессиональную квалификацию [209, 210]. Текущая аккредитация процессы являются громоздкими и неэффективными, часто требующими аттестационного письма от бухгалтера или аналогичные доказательства. Децентрализованная система идентификации позволит пользователям генерировать учетные данные из существующие учетные записи онлайн-финансовых услуг, подтверждающие соответствие аккредитации нормативных актов, что способствует более эффективному и сохраняющему конфиденциальность процессу KYC.

Более того, свойства DECO и Town Crier, сохраняющие конфиденциальность, позволят этим учетные данные должны генерироваться с надежной гарантией целостности без прямого раскрытия подробностей финансового статуса пользователя. Например, пользователь может создать учетные данные доказав, что ее собственный капитал составляет не менее 1 миллиона долларов, не раскрывая никаких дополнительных сведений. информация о ее финансовом положении. 4.4 Приоритетные каналы Приоритетные каналы — это новый полезный сервис, который легко создать с помощью DON. Их

Diagram of basic Mixicle showing on-chain secrecy with private oracle reporting

Priority channel diagram showing a miner guarantee for transaction ordering to protect against MEV

Цель состоит в том, чтобы своевременно доставлять избранные высокоприоритетные транзакции на MAINCHAIN. в периоды перегрузки сети. Приоритетные каналы можно рассматривать как форму фьючерсный контракт на пространстве блоков и, следовательно, как криптотовар, термин, придуманный как часть проекта «Чикаго» [61, 136]. Приоритетные каналы предназначены специально для майнеров для включения инфраструктурных сервисов, таких как oracle, функции управления контрактами и т. д., а не для обычных действий на уровне пользователя, таких как финансовые транзакции. Фактически, как задумано здесь, приоритетом канал, реализованный менее чем на 100% мощности майнинга в сети, может только обеспечить свободные ограничения на сроки доставки, предотвращая их использование для сильно зависящих от скорости такие цели, как опережение. Рисунок 10. Приоритетный канал — это гарантия майнера M или, в более общем смысле, набор майнеров M — пользователю U, что ее транзакция τ будет добыта в блоках D включения в мемпул. Контрактный SC может использовать мониторинг DON для обеспечения соблюдения условия обслуживания канала. Приоритетный канал принимает форму соглашения между майнером или группой майнеров. (или пулы майнинга) M, предоставляющий канал, и пользователь U, который платит комиссию за доступ. M согласен, что когда U отправляет транзакцию τ в мемпул (с любой ценой на газ,но заранее согласованный лимит газа), M поместит его в цепочку в следующих блоках D.8 Схематически идея изображена на рис. 10. Описание контракта приоритетного канала: Приоритетный канал может быть реализован как гибрид smart contract примерно следующим образом. Обозначим через SC логику в MAINCHAIN. и это на DON от exec. СК принимает депозит/долю \(d from M and an advance payment \)p от U.A. DON исполняемый файл exec контролирует мемпул, срабатывая при размещении транзакции пользователем U. Он отправляет сообщение об успехе в SC, если U отправляет транзакцию, которую M майнит в своевременный способ и сообщение об ошибке в случае сбоя службы. SC отправляет платеж $p в адрес M, получив сообщение об успехе, и отправляет все оставшиеся средства. включая $d, в U, если он получает сообщение об ошибке. В случае успешного завершения освобождает депозит $d М. Майнер М, конечно, может предоставлять приоритетные каналы одновременно нескольким пользователей и может открыть приоритетный канал с U для заранее оговоренного количества сообщений. 4,5 Сохранение конфиденциальности DeFi / Mixicles Сегодня приложения DeFi [1] практически не обеспечивают конфиденциальности для пользователей: все транзакции видны в цепочке. Различные подходы с нулевым разглашением, например, [149, 217], может обеспечить конфиденциальность транзакций, и TEF достаточно универсален, чтобы их поддерживать. Но эти подходы не являются всеобъемлющими и, например, обычно не скрывают актив, на котором основана сделка. Широкий набор вычислительных инструментов, которые мы в конечном итоге намерены поддерживать в DONs, будет обеспечить конфиденциальность различными способами, которые могут устранить такие пробелы, помогая дополнить гарантии конфиденциальности других систем. Например, Mixicles, инструмент сохранения конфиденциальности DeFi, предложенный исследователями Chainlink лаборатории [135], может скрывать тип актива, поддерживающего финансовый инструмент, и очень естественно вписывается в DON рамки. Миксикли легче всего объяснить с точки зрения их использования для реализации простого двоичного кода. вариант. Бинарный опцион — это финансовый инструмент, в котором два пользователя, которых мы будем см. здесь для согласованности с [135] в качестве игроков, сделайте ставку на событие с двумя возможными результаты, например, превысит ли актив целевую цену в заранее назначенное время или нет. Следующий пример иллюстрирует эту идею. Пример 2. Алиса и Боб являются участниками бинарного опциона, основанного на стоимости актива. называется «Пузырь Кэрол» (CBT). Алиса делает ставку на то, что рыночная цена CBT составит минимум 250 долларов США во время Т = полдень 21 июня 2025 года; Боб делает ставку на обратное. Каждый игрок вносит 100 ETH в заранее оговоренный срок. Игрок с выигрышной позицией получает 200 ETH (т. е. получает 100 ETH). 8D, конечно, должен быть достаточно большим, чтобы гарантировать, что M может соответствовать с высокой вероятностью. Для Например, если M контролирует 20% мощности майнинга в сети, он может выбрать D = 100, гарантируя вероятность отказа ≈2 × 10−10, т. е. менее одного на миллиард.Учитывая существующую сеть Chainlink oracle O, легко реализовать интеллектуальную контракт SC, который реализует соглашение в примере 2. Каждый из двух игроков вносит депозит 100 ETH в СЦ. Через некоторое время после T запрос q отправляется в O с запросом цены r CBT в момент времени T.O отправляет отчет об этой цене в SC. Затем SC отправляет деньги Алисе. если r ≥250, и Боб, если нет. Однако этот подход раскрывает r в цепочке, что упрощает задачу чтобы наблюдатель мог определить актив, лежащий в основе бинарного опциона. В терминологии Mixicles полезно концептуально подумать о результате. SC в терминах коммутатора, который передает двоичное значение, вычисленное как предикат переключатель (р). В нашем примере переключатель(r) = 0, если r ≥250; учитывая такой результат, Алиса побеждает. В противном случае switch(r) = 1, и Боб выигрывает. DON может реализовать базовый Mixicle как гибридный контракт, запустив исполняемый файл. exec, который вычисляет переключатель (r) и передает его по цепочке в SC. Мы показываем эту конструкцию на рис. 11. Рисунок 11: Схема базового Mixicle в примере 2. Чтобы обеспечить внутрисетевую секретность для отчет r и, следовательно, актив, лежащий в основе бинарного опциона, oracle отправляет в заключить контракт SC через переключатель Switch только двоичного значения (r). В Приложении C.3 мы указываем адаптер ConfSwitch, который позволяет легко добиться этого. гол в DON. Основная идея ConfSwitch довольно проста. Вместо того, чтобы отчитываться значение r, ConfSwitch сообщает только значение двоичного переключателя switch(r). СК может быть предназначен для осуществления правильного платежа только на основе переключателя (r) и отдельного переключателя (r) не раскрывает никакой информации о базовом активе — в нашем примере CBT. Кроме того, поместив зашифрованный текст в (q, r) в реестре, зашифрованном с помощью pkaud, открытого ключа В качестве аудитора адаптер ConfSwitch создает контрольный журнал, сохраняющий конфиденциальность. Базовый Mixicle, который мы выбрали для простоты описания, скрывает только актив и ставка на бинарный опцион в нашем примере. Полноценный Mixicle [135] может обеспечить две формы конфиденциальности. Оно скрывает от наблюдателей: (1) Какое событие произошло игроки делают ставки (т. е. на q и r), но также (2) какой игрок выиграл ставку. Поскольку Mixicles выполняются на MAINCHAIN, любому игроку потребуется ретранслировать переключите(r) с DON на MAINCHAIN, иначе можно создать исполняемый файл exec, который

запускается на выходе ConfSwitch и вызывает другой адаптер для отправки переключателя (r) в ГЛАВНАЯ ЦЕПЬ. Стоит также рассмотреть третий, тонкий тип конфиденциальности. В базовой реализации ConfSwitch O запускает адаптер на DON и таким образом изучает актив — в нашем примере CBT — и, следовательно, природу бинарного опциона. Как обсуждалось в Приложении C.3, однако, дополнительно можно использовать DECO или Town Crier для скрыть даже эту информацию от О. В этом случае О больше не узнает никакой информации. чем общественный наблюдатель ВС. Для получения более подробной информации о Mixicles мы отсылаем читателей по адресу [135].

Layanan Pengurutan yang Adil

Salah satu layanan penting yang kami harapkan akan ditawarkan oleh DONs yang memanfaatkan kemampuan jaringan, komputasi, dan penyimpanannya disebut Fair Sequencing Services (FSS). Meskipun FSS mungkin dipandang hanya sebagai aplikasi yang diwujudkan dalam kerangka DON, kami menyorotinya sebagai layanan yang kami yakini akan memiliki permintaan tinggi di seluruh dunia. blockchains, dan kami berharap jaringan Chainlink akan mendukung secara aktif. Ketika dijalankan di jaringan blockchain publik, banyak aplikasi DeFi saat ini mengungkapkan informasi yang dapat dimanfaatkan oleh pengguna untuk keuntungan mereka sendiri, serupa dengan jenis kebocoran orang dalam dan peluang manipulasi yang tersebar luas pasar [64, 155]. FSS malah membuka jalan menuju ekosistem DeFi yang adil. FSS membantu pengembang membangun kontrak DeFi yang terlindungi dari manipulasi pasar akibat kebocoran informasi. Mengingat masalah yang kami soroti di bawah ini, FSS adalah jawabannya sangat menarik untuk layanan lapisan-2 dan cocok dengan kerangka layanan tersebut yang kita bahas di Bagian 6. Tantangannya: Dalam sistem tanpa izin yang ada, transaksi diurutkan seluruhnya atas kebijaksanaan penambang. Dalam jaringan yang berizin, node validator mungkin digunakan kekuatan yang sama. Ini adalah bentuk sentralisasi sementara yang sebagian besar tidak diakui di negara ini jika tidak, sistem terdesentralisasi. Seorang penambang dapat (sementara) menyensor transaksinya keuntungan sendiri [171] atau susun ulang untuk memaksimalkan keuntungannya sendiri, sebuah gagasan yang disebut nilai yang dapat diekstraksi (minerextractable value/MEV) [90]. Istilah MEV sedikit menipu: Istilah ini tidak merujuk hanya untuk nilai yang dapat ditangkap oleh penambang: Beberapa MEV dapat ditangkap oleh pengguna biasa. Namun, karena penambang memiliki kekuatan yang lebih besar daripada pengguna biasa, MEV mewakili batas atas jumlah nilai yang dapat diperoleh entitas mana pun melalui penataan ulang permusuhan. dan penyisipan transaksi pelengkap. Bahkan ketika penambang memesan transaksi dengan sederhana berdasarkan biaya (gas), tanpa manipulasi, pengguna sendiri dapat memanipulasi harga gas untuk menguntungkan transaksi mereka dibandingkan transaksi yang kurang canggih. Daian dkk. [90] mendokumentasikan dan mengukur cara yang dilakukan bot (bukan penambang). keuntungan dinamika gas dengan cara yang merugikan pengguna sistem DeFi saat ini dan bagaimana caranya MEV bahkan mengancam stabilitas lapisan konsensus yang mendasarinya di blockchain. Contoh lain dari manipulasi urutan transaksi muncul secara teratur, misalnya, [50, 154].Metode pemrosesan transaksi baru seperti rollups adalah pendekatan yang sangat menjanjikan untuk masalah penskalaan blockchains throughput tinggi. Namun mereka tidak membahasnya masalah MEV. Sebaliknya, mereka mengalihkannya ke entitas yang menghasilkan rollup. Itu entitas, baik operator smart contract atau pengguna yang memberikan (zk-)rollup dengan bukti keabsahan, mempunyai kuasa untuk memerintahkan dan memasukkan transaksi. Dengan kata lain, rollups tukar MEV dengan REV: Nilai Rollup-Extractable. MEV mempengaruhi transaksi mendatang yang telah dikirimkan ke mempool tetapi belum berkomitmen pada rantai. Informasi tentang transaksi tersebut tersebar luas tersedia di jaringan. Penambang, validators, dan peserta jaringan biasa bisa oleh karena itu manfaatkan pengetahuan ini dan ciptakan transaksi yang bergantung. Selain itu, penambang dan validator dapat memengaruhi urutan transaksi yang mereka lakukan diri mereka sendiri dan memanfaatkannya untuk keuntungan mereka. Masalah pengaruh yang tidak semestinya dari para pemimpin terhadap tatanan transaksi berdasarkan konsensus protokol telah dikenal dalam literatur sejak tahun 1990an [71, 190], namun belum ada yang memuaskan. solusi telah direalisasikan dalam praktik sejauh ini [97]. Alasan utamanya adalah solusi-solusi yang diusulkan—setidaknya hingga saat ini—tidak dapat langsung diintegrasikan ke masyarakat blockchains, karena mereka mengandalkan konten transaksi yang tetap dirahasiakan hingga setelahnya pesanan mereka telah ditentukan. Ikhtisar Layanan Pengurutan Adil (FSS): DONs akan menyediakan alat untuk mendesentralisasikan pemesanan transaksi dan menerapkannya sesuai dengan kebijakan yang ditentukan oleh pihak yang mengandalkan pembuat kontrak, idealnya yang adil, dan tidak menguntungkan pihak-pihak yang menginginkannya memanipulasi pemesanan transaksi. Secara kolektif, alat-alat ini merupakan FSS. FSS mencakup tiga komponen. Yang pertama adalah pemantauan transaksi. Di FSS, oracle node di O memantau mempool MAINCHAIN dan (jika diinginkan) mengizinkan penyerahan transaksi off-chain melalui saluran khusus. Yang kedua adalah urutan transaksi. Node dalam transaksi pesanan O untuk kontrak yang mengandalkan sesuai dengan kebijakan yang ditentukan untuk kontrak itu. Yang ketiga adalah posting transaksi. Setelah transaksi diurutkan, node-node di O bersama-sama mengirimkan transaksi tersebut ke rantai utama. Manfaat potensial dari FSS meliputi: • Kewajaran pesanan: FSS mencakup alat untuk membantu pengembang memastikan transaksi tersebut masukan pada suatu kontrak tertentu diurutkan sedemikian rupa sehingga tidak menimbulkan ketidakadilan keuntungan bagi pengguna yang memiliki sumber daya yang baik dan/atau paham secara teknis. Kebijakan pemesanan dapat ditentukan untuk tujuan ini. • Pengurangan atau penghapusan kebocoran informasi: Dengan memastikan bahwa peserta jaringan tidak dapat memanfaatkan pengetahuan tentang transaksi yang akan datang, FSS dapat mengurangi atau menghilangkan serangan seperti front-running yang didasarkan pada informasi yang tersedia di jaringan sebelum transaksi dilakukan. Mencegah eksploitasi terhadap hal tersebut kebocoran memastikan bahwa transaksi permusuhan yang bergantung pada pending asli transaksi tidak dapat masuk ke buku besar sebelum transaksi awal dilakukan.• Mengurangi biaya transaksi: Dengan menghilangkan kebutuhan pemain akan kecepatan dalam mengirimkan transaksi mereka ke smart contract, FSS dapat sangat mengurangi biaya pemrosesan transaksi. • Urutan prioritas: SJK secara otomatis dapat memberikan prioritas khusus pada transaksi-transaksi penting memesan. Misalnya, untuk mencegah serangan terdepan terhadap oracle laporan, misalnya [79], FSS dapat memasukkan laporan oracle ke dalam aliran transaksi secara surut. Tujuan umum FSS di DONs adalah memberdayakan DeFi pencipta untuk mewujudkan keadilan sistem keuangan, yaitu sistem yang tidak menguntungkan pengguna (atau penambang) tertentu atas yang lain berdasarkan kecepatan, pengetahuan orang dalam, atau kemampuan untuk melakukan teknis manipulasi. Meskipun gagasan umum tentang keadilan masih sulit dipahami, dan keadilan yang sempurna tetap ada akal sehat apa pun tidak dapat dicapai, FSS bertujuan untuk menyediakan pengembang dengan kekuatan seperangkat alat sehingga mereka dapat menerapkan kebijakan yang membantu memenuhi tujuan desain mereka untuk DeFi. Kami mencatat bahwa tujuan utama FSS adalah bertindak sebagai layanan pengurutan yang adil RANTAI UTAMA yang menjadi target DON, beberapa dari keinginan keadilan yang sama dengan FSS jaminan juga dapat sesuai untuk protokol (terdesentralisasi) yang dijalankan di antara mereka DON pesta. Dengan demikian, FSS dapat dipandang lebih luas sebagai layanan yang disediakan oleh suatu subset dari DON node untuk mengurutkan secara wajar tidak hanya transaksi yang dikirim oleh pengguna MAINCHAIN tetapi juga transaksi (yaitu pesan) yang dibagikan di antara DON node lainnya. Di bagian ini, kami akan fokus terutama pada tujuan mengurutkan transaksi MAINCHAIN. Organisasi bagian: Di Bagian 5.1, kami menjelaskan dua aplikasi tingkat tinggi yang memotivasi desain FSS: mencegah laporan oracle yang berjalan di awal dan mencegah transaksi pengguna yang berjalan di depan. Kami kemudian memberikan rincian lebih lanjut tentang desain FSS di Bagian 5.2. Bagian 5.3 menjelaskan contoh-contoh jaminan dan sarana ketertiban yang adil untuk mencapainya. Terakhir, Bagian 5.4 dan Bagian 5.5 membahas ancaman tingkat jaringan terhadap kebijakan dan cara untuk mengatasinya, masing-masing untuk banjir jaringan dan Sybil serangan. 5.1 Masalah yang Berjalan di Depan Untuk menjelaskan tujuan dan desain FSS, kami menjelaskan dua bentuk umum front-running serangan dan keterbatasan solusi yang ada. Front-running mencontohkan sebuah kelas serangan pemesanan transaksi: Ada sejumlah serangan terkait seperti backrunning dan sandwiching (front-running plus back-running) [237] yang tidak kami bahas di sini, namun FSS juga membantu mengatasinya. 5.1.1 Oracle Terdepan Dalam peran tradisionalnya dalam menyediakan data off-chain ke blockchain aplikasi, oracles menjadi target alami untuk serangan terdepan.Pertimbangkan pola desain umum yang menggunakan oracle untuk memasok berbagai feed harga ke bursa on-chain: secara berkala (katakanlah setiap jam), oracle mengumpulkan data harga untuk aset yang berbeda dan mengirimkannya ke kontrak pertukaran. Transaksi data harga ini menghadirkan peluang arbitrase yang jelas: Misalnya, jika laporan oracle terbaru mencantumkan harga yang jauh lebih tinggi untuk beberapa aset, musuh dapat menjalankan laporan oracle terlebih dahulu ke membeli aset dan segera menjualnya kembali setelah laporan oracle diproses. Guncangan kecepatan dan penetapan harga yang berlaku surut: Solusi alami untuk masalah awal oracle adalah dengan memberikan prioritas khusus pada laporan oracle dibandingkan transaksi lainnya. Untuk misalnya, laporan oracle dapat dikirim dengan biaya tinggi untuk mendorong penambang agar memprosesnya mereka terlebih dahulu. Namun hal ini tidak akan mencegah terjadinya front-running jika peluang arbitrase tinggi, juga tidak dapat mencegah arbitrase yang dilakukan oleh para penambang itu sendiri. Oleh karena itu, beberapa bursa terpaksa menerapkan “speedbumps” kelas berat, seperti mengantri transaksi pengguna untuk sejumlah blok sebelum diproses. mereka, atau menyesuaikan harga secara surut ketika laporan oracle baru tiba. Kerugian dari solusi ini adalah menambah kompleksitas pada implementasi pertukaran, meningkatkan kebutuhan penyimpanan dan biaya transaksi, serta mengganggu pengalaman pengguna karena pertukaran aset hanya dikonfirmasi setelah jangka waktu yang signifikan. Membonceng: Sebelum beralih ke FSS, kita bahas piggybacking, cara yang cukup sederhana dan solusi elegan untuk masalah oracle yang sedang berjalan. Ini tidak berlaku untuk alamat Namun, berjalan paling depan dalam skenario lain. Singkatnya, alih-alih mengirimkan laporan secara berkala ke kontrak on-chain, oracles menerbitkan laporan bertanda tangan yang ditambahkan pengguna ke transaksi mereka saat membeli atau menjual aset on-chain. Pertukaran kemudian hanya memeriksa apakah laporan tersebut valid dan baru (misalnya, oracle dapat menandatangani rentang blok yang laporannya valid), dan mengekstrak umpan harga yang relevan darinya. Pendekatan sederhana ini memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan “kecepatan” di atas. pendekatan: (1) Kontrak pertukaran tidak perlu mempertahankan status harga, yang seharusnya menyebabkan biaya transaksi lebih rendah; (2) Karena laporan oracle diposting secara berantai berdasarkan kebutuhan, oracles dapat menghasilkan pembaruan yang lebih sering (misalnya, setiap menit), sehingga meminimalkan peluang arbitrase dalam menjalankan laporan9; (3) Transaksi dapat divalidasi segera, karena mereka selalu menyertakan feed harga baru. Namun pendekatan ini tidak sempurna. Pertama, solusi membonceng ini mengedepankan tanggung jawab pengguna bursa untuk mengambil laporan oracle terkini dan melampirkannya ke transaksi. Kedua, meskipun membonceng meminimalkan peluang arbitrase, hal ini tidak bisa dilakukan sepenuhnya mencegahnya tanpa mempengaruhi keberlangsungan kontrak on-chain. Memang benar, jika sebuah Laporan oracle valid sampai beberapa blok nomor n, kemudian transaksi dikirimkan ke blok n + 1 akan memerlukan laporan baru yang valid. Karena keterlambatan yang melekat dalam penyebaran laporan dari oracles ke pengguna, laporan baru yang valid untuk blok n + 1 akan memiliki 9Arbitrase hanya bermanfaat jika perbedaan harga aset yang dapat dieksploitasi melebihi perbedaan yang ada biaya yang diperlukan untuk membeli dan menjual aset, misalnya aset yang dikumpulkan oleh penambang dan bursa.untuk dipublikasikan beberapa waktu sebelum blok n + 1 ditambang, katakanlah di blok n −k, dengan demikian membuat urutan k blok di mana terdapat peluang arbitrase berumur pendek. Kami sekarang jelaskan bagaimana FSS mengatasi keterbatasan ini. Memprioritaskan laporan oracle dengan FSS: FSS dapat mengatasi oracle yang berjalan di depan masalah dengan mengembangkan solusi dukungan di atas, tetapi mendorong solusi tambahan pekerjaan menambah transaksi dengan laporan oracle ke Jaringan Oracle Terdesentralisasi. Pada tingkat tinggi, node oracle mengumpulkan transaksi yang ditujukan untuk pertukaran on-chain, menyetujui feed harga real-time, dan memposting feed harga bersama dengan transaksi yang dikumpulkan ke kontrak rantai utama. Secara konseptual, pendekatan ini dapat dianggap sebagai a “pengelompokan transaksi yang ditambah data”, di mana oracle memastikan bahwa umpan harga selalu ditambahkan ke transaksi. Solusi FSS dapat diimplementasikan secara transparan kepada pengguna bursa, dan dengan perubahan minimal pada logika kontrak, seperti yang kami jelaskan secara lebih rinci di Bagian 5.2. Memastikan bahwa laporan oracle baru selalu diprioritaskan dibandingkan transaksi pengguna hanyalah salah satu contohnya kebijakan pemesanan yang dapat diadopsi dan ditegakkan oleh FSS. Kebijakan FSS untuk memastikan ketertiban keadilan dijelaskan secara lebih umum di Bagian 5.3. 5.1.2 Transaksi Pengguna yang Berjalan di Depan Kita sekarang beralih ke front-running dalam aplikasi generik, dimana metode pertahanan di atas tidak berfungsi. Permasalahannya dapat ditangkap secara luas melalui skenario berikut: Musuh melihat beberapa transaksi pengguna tx1 dikirim ke jaringan P2P dan menyuntikkannya transaksi lawannya sendiri tx2, sehingga tx2 diproses sebelum tx1 (misalnya dengan membayar biaya transaksi yang lebih tinggi). Misalnya, front-running seperti ini biasa terjadi di kalangan bot yang mengeksploitasi peluang arbitrase di sistem DeFi [90] dan telah memengaruhi pengguna berbagai aplikasi terdesentralisasi [101]. Menerapkan ketertiban yang adil di antara transaksi diproses pada blockchain mengatasi masalah ini. Lebih mendasar lagi, melihat detail tx1 terkadang bahkan tidak diperlukan dan pengetahuan tentang keberadaannya saja dapat memungkinkan musuh untuk menyerang tx1 melaluinya memiliki tx2 dan menipu pengguna yang tidak bersalah yang membuat tx1. Misalnya, pengguna mungkin diketahui memperdagangkan aset tertentu pada waktu yang teratur. Untuk mencegah serangan tersebut diperlukan mitigasi yang menghindari kebocoran metadata juga [62]. Beberapa solusi untuk masalah ini memang ada, namun hal ini menimbulkan masalah penundaan dan kegunaan. Dari pesanan jaringan hingga pesanan selesai dengan FSS: Peluang untuk menjadi yang terdepan muncul karena sistem yang ada tidak memiliki mekanisme untuk menjamin ketertiban transaksi muncul dalam rantai menghormati urutan peristiwa dan aliran informasi di luar jaringan. Hal ini menunjukkan masalah yang timbul dari kekurangan dalam implementasi aplikasi (misalnya, platform perdagangan) pada blockchain. Idealnya, seseorang akan melakukannya memastikan bahwa transaksi dilakukan pada blockchain dalam urutan yang sama seperti sebelumnya dibuat dan dikirim ke jaringan P2P blockchain. Namun sejak jaringan blockchain

Fair Sequencing Services general schematic showing transaction flow from users through DON to main chain

didistribusikan, tidak ada pesanan seperti itu yang dapat ditangkap. Oleh karena itu FSS memperkenalkan mekanisme untuk menjaga terhadap pelanggaran keadilan, yang timbul hanya karena didistribusikan sifat jaringan blockchain. 5.2 Detail FSS Gambar 12: Mempool pesanan adil dengan dua jalur transaksi berbeda: langsung dan berbasis mempool. Gambar 12 menunjukkan skema umum FSS. Untuk memastikan keadilan, DON penyedia FSS harus mengganggu aliran transaksi saat memasuki MAINCHAIN. Penyesuaian pada klien, pada smart contract di MAINCHAIN, atau keduanya mungkin diperlukan. Pada tingkat tinggi, pemrosesan transaksi oleh FSS dapat dipecah menjadi tiga tahapan yang diuraikan sebagai berikut: (1) Pemantauan transaksi; (2) Urutan transaksi; dan (3) Posting transaksi. Bergantung pada metode pemesanan yang digunakan untuk pengurutan transaksi, langkah-langkah protokol tambahan diperlukan, seperti yang dijelaskan di bagian berikutnya. 5.2.1 Pemrosesan Transaksi Pemantauan transaksi: Kami membayangkan dua pendekatan berbeda untuk dipantau oleh FSS transaksi pengguna yang ditujukan untuk smart contract tertentu, langsung dan berbasis mempool: • Langsung: Pendekatan langsung secara konseptual paling sederhana, namun memerlukan perubahan klien pengguna sehingga transaksi dikirim langsung ke Oracle TerdesentralisasiNode jaringan, bukan ke node rantai utama. DON dikumpulkan transaksi pengguna ditujukan ke smart contract SC tertentu dan mengurutkannya berdasarkan pada beberapa kebijakan pemesanan. DON kemudian mengirimkan transaksi pesanan ke smart contract pada rantai utama. Beberapa mekanisme pemesanan juga memerlukan pendekatan langsung karena pengguna yang membuat transaksi harus secara kriptografis lindungi sebelum mengirimnya ke FSS. • Berbasis Mempool: Untuk memfasilitasi integrasi FSS dengan klien lama, DON dapat menggunakan Mempool Services (MS) untuk memantau mempool rantai utama dan mengumpulkannya transaksi. Penularan langsung kemungkinan besar merupakan penerapan pilihan bagi banyak kontrak, dan kami yakin hal ini cukup praktis dalam banyak kasus. Kami membahas secara singkat bagaimana DApps yang ada dapat dimodifikasi secara minimal untuk mendukung transmisi langsung sambil menjaga pengalaman pengguna yang baik. Kami menjelaskan pendekatan menggunakan Ethereum dan MetaMask [6] karena ini adalah pilihan paling populer saat ini, tapi teknik yang disebutkan harus diperluas ke rantai dan dompet lainnya. Ethereum baru-baru ini Proposal Perbaikan, “EIP-3085: Dompet menambahkan Ethereum metode RPC rantai” [100], akan memudahkan penargetan rantai Ethereum khusus (menggunakan ID RANTAI yang berbeda dari yaitu MAINCHAIN untuk mencegah serangan replay) dari MetaMask dan dompet berbasis browser lainnya. Setelah penerapan proposal ini, DApp ingin menggunakan DON hanya akan menambahkan satu panggilan metode ke front-end mereka untuk dapat mengirimkan secara langsung transaksi ke DON mana pun yang menampilkan API yang kompatibel dengan Ethereum. Sementara itu, “EIP-712: Ethereum mengetik data terstruktur hashing dan penandatanganan” [49] memberikan sedikit alternatif yang lebih terlibat tetapi sudah diterapkan secara luas, yang dapat digunakan oleh pengguna DApp MetaMask untuk menandatangani data terstruktur yang menentukan transaksi DON. DApp dapat mengirim ini menandatangani data terstruktur ke DON. Terakhir, kami mencatat bahwa pendekatan hibrid juga dimungkinkan. Misalnya warisan klien dapat terus mengirim transaksi ke mempool rantai utama, tetapi penting transaksi (misalnya, laporan oracle) dikirim ke DON node secara langsung (khususnya, kumpulan node yang menyediakan laporan oracle seperti pembaruan umpan harga dan kumpulan node asalkan FSS mungkin tumpang tindih atau identik). Urutan transaksi: Tujuan utama FSS adalah untuk menjamin bahwa transaksi pengguna diatur sesuai dengan kebijakan yang telah ditentukan sebelumnya. Sifat dari kebijakan ini akan bergantung pada kebutuhan aplikasi dan jenis pemesanan transaksi tidak adil yang dilakukannya bertujuan untuk mencegah. Karena FSS di DON mampu memproses data dan memelihara keadaan lokal, mereka mungkin menerapkan kebijakan pengurutan yang sewenang-wenang berdasarkan informasi yang ada tersedia di oracles. Kebijakan pemesanan tertentu dan implementasinya dibahas selanjutnya di Bagian 5.3.Postingan transaksi: Setelah mengumpulkan dan memesan transaksi pengguna, yang diterima langsung dari pengguna atau dikumpulkan dari mempool, DON mengirimkan transaksi ini ke rantai utama. Dengan demikian, interaksi DON dengan rantai utama tetap ada tunduk pada pemesanan transaksi (yang berpotensi tidak adil) yang diatur oleh penambang rantai utama. Untuk memanfaatkan manfaat pemesanan transaksi yang terdesentralisasi, targetnya cerdas kontrak SC dengan demikian harus dirancang untuk memperlakukan DON sebagai warga negara “kelas satu”. Kami membedakan dua pendekatan: • Kontrak khusus DON: Opsi desain paling sederhana adalah membuat rantai utama cerdas kontrak SC hanya menerima transaksi yang telah diproses oleh DON. Ini memastikan bahwa smart contract memproses transaksi sesuai urutan yang diusulkan oleh DON, namun secara de facto membatasi smart contract untuk beroperasi dalam sistem berbasis komite (yaitu, komite DON sekarang mempunyai kekuasaan yang berkelanjutan untuk menentukan pemesanan dan penyertaan transaksi). • Kontrak kelas ganda: Desain yang disukai dan lebih terperinci memiliki rantai utama yang cerdas kontrak SC menerima transaksi yang berasal dari DON dan dari warisan pengguna,10 tetapi menempatkan “kecepatan” tradisional pada transaksi yang tidak diproses oleh DON. Misalnya, transaksi dari DON dapat diproses segera, sedangkan transaksi lama akan “disangga” oleh smart contract untuk jangka waktu tertentu. Mekanisme standar lainnya untuk mencegah front-running seperti skema pengungkapan komitmen atau VDF [53] juga dapat diterapkan pada warisan transaksi. Hal ini memastikan bahwa transaksi yang dipesan DON benar-benar diproses perintah tersebut disetujui, tanpa memberikan DON wewenang yang tidak diinginkan untuk melakukan sensor transaksi. Karena penerapan pemesanan transaksi oleh FSS mengharuskan transaksi diagregasi secara “off-chain,” solusi ini secara alami dikombinasikan dengan teknik agregasi lain yang bertujuan untuk mengurangi biaya pemrosesan on-chain. Misalnya setelah mengumpulkan dan memesan transaksi, DON dapat mengirimkan transaksi ini ke rantai utama sebagai a satu “transaksi batch” (misalnya, rollup), sehingga mengurangi transaksi agregat biaya. Menegakkan perintah transaksi: Baik dalam desain DON saja atau kelas ganda, rantai utama smart contract SC dan DON harus dirancang bersama untuk menjamin bahwa pemesanan transaksi DON ditegakkan. Di sini juga, kami membayangkan hal yang berbeda pilihan desain: • Nomor urut: DON dapat menambahkan nomor urut ke setiap transaksi, dan mengirimkan transaksi ini ke mempool rantai utama. Yang utama 10Jika pemantauan transaksi DON didasarkan pada mempool, transaksi lama harus dapat dibedakan dari transaksi DON sehingga tidak dikumpulkan oleh DON, misalnya melalui tag khusus melekat dalam transaksi atau dengan menentukan harga gas tertentu, misalnya DON transaksi ada bensin harga di bawah ambang batas tertentu.rantai smart contract SC mengabaikan transaksi yang datang “di luar urutan.” Kami perhatikan bahwa dalam pengaturan ini, penambang rantai utama dapat memutuskan untuk mengabaikan DON pemesanan transaksi, sehingga menyebabkan transaksi gagal. Hal ini dimungkinkan dengan mempertahankan status (mahal) agar SC dapat menegakkan urutan transaksi yang benar analog dengan bagaimana TCP melakukan buffer terhadap paket yang rusak hingga paket hilang diterima. • Transaksi nonces: Untuk banyak blockchains, dan khususnya untuk Ethereum, Pendekatan penomoran urut di atas dapat memanfaatkan nonces transaksi bawaan menjadi menegakkan bahwa rantai utama smart contract SC memproses transaksi secara berurutan. Di sini, node DON mengirimkan transaksi ke rantai utama melalui satu akun rantai utama, dilindungi dengan kunci yang dibagikan di antara node DON. Akun itu transaksi nonce memastikan bahwa transaksi ditambang dan diproses dalam urutan yang benar. • Transaksi gabungan: DON dapat menggabungkan beberapa transaksi dalam rollup (atau dalam bundel yang mirip dengan rollup). Rantai utama smart contract harus ada dirancang untuk menangani transaksi agregat tersebut. • Gabungkan transaksi dengan proksi rantai utama: Di sini, DON juga mengelompokkan transaksi ke dalam satu “meta-transaksi” untuk rantai utama, namun bergantung pada proxy khusus smart contract untuk membongkar transaksi dan meneruskannya ke kontrak target SC. Teknik ini dapat berguna untuk kompatibilitas lama. Metatransaksi bertindak seperti rollup tetapi berbeda karena terdiri dari transaksi yang tidak terkompresi daftar transaksi yang diposting satu kali ke rantai utama. Desain terakhir memiliki keunggulan dalam mendukung transaksi pengguna secara lancar mereka sendiri diproksi melalui kontrak rantai utama sebelum mencapai target DON kontrak SC. Misalnya, pertimbangkan pengguna yang mengirim transaksi ke dompet tertentu kontrak, yang pada gilirannya mengirimkan transaksi internal ke SC. Menugaskan urutan nomor untuk transaksi seperti itu akan rumit, kecuali kontrak dompet penggunanya dirancang khusus untuk meneruskan nomor urut pada setiap transaksi internal SC. Demikian pula, transaksi internal tersebut tidak dapat dengan mudah digabungkan menjadi metatransaksi yang dikirim langsung ke SC. Kami mendiskusikan pertimbangan desain lebih lanjut untuk transaksi proxy seperti di bawah ini. 5.2.2 Atomisitas Transaksi Diskusi kita sejauh ini secara implisit mengasumsikan bahwa transaksi berinteraksi dengan satu transaksi on-chain smart contract (misalnya, pengguna mengirimkan permintaan pembelian ke bursa). Namun, di sistem seperti Ethereum, satu transaksi dapat terdiri dari beberapa transaksi internal, misalnya, satu smart contract yang memanggil fungsi dalam kontrak lain. Di bawah ini, kami menjelaskan dua strategi tingkat tinggi untuk mengurutkan transaksi “multi-kontrak”, sementara menjaga atomitas transaksi (yaitu, urutan tindakan yang ditentukan oleh semua transaksi dieksekusi dalam urutan yang benar, atau tidak dieksekusi sama sekali).Atomisitas yang kuat: Solusi paling sederhana adalah dengan menerapkan FSS, seperti dijelaskan di atas, langsung ke seluruh transaksi “multi-kontrak”. Artinya, pengguna mengirimkan transaksinya ke dalam jaringan dan FSS memantau, mengurutkan, dan memposting transaksi ini ke rantai utama. Pendekatan ini secara teknis sederhana, namun memiliki satu potensi keterbatasan: Jika pengguna transaksi berinteraksi dengan dua kontrak SC1 dan SC2 yang keduanya ingin dimanfaatkan secara adil layanan pengurutan, maka kebijakan pengurutan kedua kontrak ini harus konsisten. Artinya, diberikan dua transaksi berbeda tx1 dan tx2 yang masing-masing berinteraksi baik SC1 maupun SC2, kebijakan SC1 tidak boleh memerintahkan tx1 sebelum tx2 sedangkan kebijakan SC2 mengatur urutan sebaliknya. Untuk sebagian besar skenario yang menjadi perhatian, kami memperkirakan bahwa urutan kebijakan yang diadopsi oleh kontrak yang berbeda akan konsisten. Misalnya, SC1 dan SC2 mungkin ingin transaksi diurutkan berdasarkan perkiraan waktu kedatangannya di mempool, dan SC1 mungkin ingin laporan oracle tertentu selalu dikirimkan terlebih dahulu. Sebagai transaksi laporan oracle terakhir tidak berinteraksi dengan SC2, kebijakannya konsisten. Atomisitas lemah: Secara umum, FSS dapat diterapkan pada tingkat individu transaksi internal. Pertimbangkan transaksi dalam bentuk tx = { ˜txpre, ˜txSC, ˜txpost}, yang terdiri dari beberapa inisial transaksi ˜txpre, yang menghasilkan transaksi internal ˜txSC ke SC, yang pada gilirannya mengeluarkan transaksi internal ˜txpost. Kebijakan pengurutan SC mungkin menentukan caranya transaksi internal ˜txSC harus dipesan sehubungan dengan transaksi lain yang dikirim ke SC, tetapi biarkan urutan pengurutan untuk ˜txpre dan ˜txpost tetap terbuka. Mengingat hakikat pemrosesan transaksi dalam sistem seperti Ethereum, mengembangkan layanan pengurutan yang menargetkan transaksi internal tertentu tidaklah mudah. Dengan kontrak SC yang dirancang khusus, hal ini dapat diwujudkan sebagai berikut: 1. Transaksi tx dikirim ke jaringan dan ditambang (tanpa urutan apa pun dilakukan oleh FSS). ˜txpre awal dijalankan, dan memanggil ˜txSC. 2. SC tidak mengeksekusi ˜txSC dan kembali. 3. FSS memonitor transaksi internal ke SC, mengurutkannya, dan mempostingnya kembali ke SC (yaitu dengan mengirimkan transaksi ˜txSC langsung ke SC). 4. SC memproses transaksi ˜txSC yang diterima dari FSS, dan menerbitkan transaksi internal ˜txpost yang dihasilkan dari ˜txSC. Dengan pendekatan ini, transaksi tidak dieksekusi sepenuhnya secara atomik (yaitu, transaksi asli transaksi tx dipecah menjadi beberapa transaksi on-chain), tetapi urutannya transaksi internal dipertahankan. Solusi ini memerlukan sejumlah kendala desain. Misalnya, 'txpre tidak bisa asumsikan bahwa ˜txSC dan ˜txpost akan dieksekusi. Selain itu, SC harus dirancang sedemikian rupa mengeksekusi transaksi ˜txSC dan ˜txpost atas nama pengguna tertentu, meskipun demikiandikirim oleh FSS. Karena alasan ini, solusi “Strong Atomicity” lebih berbutir kasar di atas mungkin lebih disukai dalam praktiknya. Untuk menghormati ketergantungan yang lebih kompleks, yang melibatkan banyak transaksi dan transaksi internalnya masing-masing, dapat dimuat dalam penjadwal transaksi FSS fungsi rumit yang mirip dengan yang ditemukan pada manajer transaksi relasional manajer basis data. 5.3 Urutan Transaksi yang Adil Di sini kita membahas dua gagasan tentang keadilan dalam pengurutan transaksi dan penerapannya, yang dapat diwujudkan oleh FSS: keadilan ketertiban berdasarkan kebijakan diberlakukan oleh FSS dan pelestarian kausalitas yang aman, yang memerlukan metode kriptografi tambahan di FSS. Keadilan ketertiban: Keadilan ketertiban adalah gagasan keadilan sementara dalam protokol konsensus yang pertama kali diperkenalkan secara formal oleh Kelkar et al. [144]. Kelkar dkk. bertujuan untuk mencapai suatu bentuk kebijakan alami di mana transaksi berada diurutkan berdasarkan waktu pertama kali diterima oleh DON (atau jaringan P2P, dalam kasus FSS berbasis mempool). Namun, dalam sistem desentralisasi, hal ini berbeda node mungkin melihat transaksi tiba dalam urutan yang berbeda. Membangun ketertiban total pada semua transaksi adalah masalah yang diselesaikan oleh protokol konsensus yang mendasarinya RANTAI UTAMA. Kelkar dkk. [144] oleh karena itu perkenalkan gagasan yang lebih lemah dicapai dengan bantuan Jaringan Oracle Terdesentralisasi, yang disebut “keadilan urutan blok.” Ini mengelompokkan transaksi yang diterima DON selama interval waktu ke dalam a "blok" dan memasukkan semua transaksi blok secara bersamaan dan pada posisi yang sama (yaitu, tinggi) menjadi MAINCHAIN. Oleh karena itu, mereka diperintahkan bersama dan harus dapat dieksekusi secara paralel, tanpa menimbulkan konflik di antara mereka. Secara kasar, orderfairness kemudian menyatakan bahwa jika sebagian besar node melihat transaksi τ1 sebelum τ2, maka τ1 akan diurutkan sebelum atau di blok yang sama dengan τ2. Dengan memaksakan yang begitu kasar Dengan perincian pesanan transaksi, peluang terjadinya serangan front-running dan serangan terkait pesanan lainnya akan sangat berkurang. Kelkar dkk. mengusulkan keluarga protokol yang disebut Aequitas [144], yang alamatnya model penerapan yang berbeda, termasuk pengaturan jaringan sinkron, sinkron sebagian, dan asinkron. Protokol Aequitas membebankan overhead komunikasi yang signifikan dibandingkan dengan konsensus dasar BFT dan oleh karena itu tidak ideal untuk penggunaan praktis. Namun kami yakin akan muncul varian praktis dari Aequitas yang dapat digunakan untuk pengurutan transaksi di FSS dan aplikasi lainnya. Beberapa skema terkait telah telah diusulkan yang memiliki formalisme yang lebih sedikit dan sifat yang lebih lemah, misalnya, [36, 151, 236], tetapi kinerja praktisnya lebih baik. Skema ini dapat didukung di FSS juga. Perlu juga dicatat bahwa istilah “keadilan” muncul di tempat lain dalam blockchain sastra dengan arti yang berbeda, yaitu keadilan dalam arti memberikan kesempatan bagipenambang sebanding dengan sumber daya yang mereka berkomitmenkan [106, 181] atau dalam hal validators kesempatan yang sama [153]. Pelestarian kausalitas yang aman: Pendekatan yang paling dikenal luas untuk mencegah pelanggaran frontrunning dan pelanggaran pemesanan lainnya pada platform terdistribusi bergantung pada kriptografi teknik. Fitur umum mereka adalah menyembunyikan data transaksi itu sendiri, menunggu sampai urutan pada lapisan konsensus telah ditetapkan, dan untuk mengungkapkan data transaksi nanti untuk diproses. Ini menjaga urutan sebab akibat di antara transaksi-transaksi yang ada dieksekusi oleh blockchain. Gagasan keamanan dan protokol kriptografi yang relevan telah dikembangkan secara signifikan sebelum munculnya blockchains [71, 190]. Kondisi keamanan “input kausalitas” [190] dan “pelestarian kausalitas yang aman” [71, 97] mensyaratkan secara formal bahwa tidak ada informasi tentang suatu transaksi yang diketahui sebelum posisi transaksi ini dalam tatanan global ditentukan. Musuh tidak boleh dapat menyimpulkan informasi apa pun sampai saat itu, secara kriptografis rasa yang kuat. Seseorang dapat membedakan empat teknik kriptografi untuk mempertahankan kausalitas: • Protokol pengungkapan komitmen [29, 142, 145]: Daripada transaksi diumumkan yang jelas, hanya komitmen kriptografi terhadap transaksi yang disiarkan. Setelah semua transaksi yang dilakukan tetapi tersembunyi telah dipesan (di awal blockchain sistem di MAINCHAIN sendiri, tetapi di sini oleh FSS), pengirim harus membuka komitmen dan mengungkapkan data transaksi dalam interval waktu yang telah ditentukan. Jaringan kemudian memverifikasi bahwa pembukaan tersebut memenuhi komitmen sebelumnya. Itu asal muasal metode ini dimulai sebelum munculnya blockchains. Walaupun sederhana, pendekatan ini mempunyai banyak kelemahan dan tidak mudah diterapkan karena dua alasan. Pertama, karena hanya komitmen yang ada pada tingkat protokol pemesanan, maka semantik transaksi tidak dapat divalidasi selama konsensus. Perjalanan pulang pergi tambahan ke klien diperlukan. Namun, yang lebih parah adalah kemungkinan tidak adanya pembukaan pernah tiba, yang bisa berarti serangan penolakan layanan. Selain itu, itu sulit untuk menentukan apakah pembukaan tersebut valid secara konsisten dan terdistribusi cara karena semua peserta harus sepakat apakah pembukaan sudah tiba waktu. • Protokol pengungkapan komitmen dengan pemulihan tertunda [145]: Satu tantangan dengan Pendekatan commit-reveal adalah bahwa klien dapat melakukan transaksi secara spekulatif dan mengungkapkannya nanti hanya jika transaksi berikutnya menghasilkan keuntungan. SEBUAH Varian terbaru dari pendekatan commit-reveal meningkatkan ketahanan terhadap hal ini jenis perilaku buruk. Secara khusus, protokol TEX [145] mengatasi masalah ini menggunakan pendekatan cerdas di mana transaksi terenkripsi menyertakan kunci dekripsi dapat diperoleh dengan menghitung fungsi penundaan yang dapat diverifikasi (VDF) [53, 221]. Jika klien gagal mendekripsi transaksinya tepat waktu, orang lain dalam sistem akan mendekripsi itu atas namanya dengan memecahkan teka-teki kriptografi yang cukup sulit.• Enkripsi ambang batas [71, 190]: Metode ini mengeksploitasi yang dapat dilakukan oleh DON operasi kriptografi ambang batas. Asumsikan FSS memelihara enkripsi publik kunci pkO dan oracles berbagi kunci pribadi yang sesuai di antara mereka sendiri. Klien kemudian mengenkripsi transaksi di bawah pkO dan mengirimkannya ke FSS. perintah FSS transaksi di DON, lalu mendekripsinya, dan terakhir memasukkannya ke dalam RANTAI UTAMA dalam urutan tetap. Oleh karena itu enkripsi memastikan bahwa pemesanan dilakukan bukan berdasarkan isi transaksi, tetapi data itu sendiri tersedia kapan dibutuhkan. Metode ini awalnya diusulkan oleh Reiter dan Birman [190] dan kemudian disempurnakan oleh Cachin et al. [71], yang diintegrasikan dengan konsensus yang diizinkan protokol. Penelitian yang lebih baru telah mengeksplorasi penggunaan kriptografi ambang batas sebagai mekanisme tingkat konsensus untuk pesan umum [33, 97] dan untuk komputasi umum dengan data bersama [41]. Dibandingkan dengan protokol commit-reveal, enkripsi ambang batas mencegah serangan penolakan layanan sederhana (walaupun diperlukan kehati-hatian mengingat biaya komputasi dekripsi). Ini memungkinkan DON berjalan secara mandiri, dengan kecepatannya sendiri dan tanpa kecepatan menunggu tindakan klien selanjutnya. Transaksi dapat divalidasi segera setelah didekripsi. Selain itu, klien mengenkripsi semua transaksi dengan satu kunci untuk DON dan pola komunikasinya tetap sama seperti yang lain transaksi. Mengelola kunci ambang batas dengan aman dan dengan perubahan node Namun, O mungkin menimbulkan kesulitan tambahan. • Melakukan pembagian rahasia [97]: Daripada mengenkripsi data transaksi di bawah kunci yang dipegang oleh DON, klien juga dapat membagikannya secara rahasia untuk node di O. Menggunakan skema pembagian rahasia yang hibrid dan aman secara komputasi, transaksinya dienkripsi terlebih dahulu menggunakan sandi simetris dengan kunci acak. Hanya kunci simetris terkait yang dibagikan dan teks sandi dikirimkan ke DON. Klien harus mengirimkan satu key share ke setiap node di O menggunakan pesan terenkripsi secara terpisah. Langkah-langkah protokol lainnya sama dengan ambang batas enkripsi, kecuali data transaksi didekripsi dengan simetris algoritma setelah merekonstruksi kunci per transaksi dari bagiannya. Metode ini tidak memerlukan pengaturan atau pengelolaan sistem kriptografi kunci publik terkait dengan DON. Namun, klien harus mengetahui node di dalamnya HAI dan berkomunikasi dalam konteks yang aman dengan masing-masing dari mereka, di mana tempatnya beban tambahan pada klien. Meskipun metode kriptografi menawarkan perlindungan lengkap terhadap informasi bocor dari transaksi yang dikirimkan ke jaringan, mereka tidak menyembunyikan metadata. Untuk misalnya, alamat IP atau alamat Ethereum pengirim masih dapat digunakan musuh untuk melakukan serangan depan dan serangan lainnya. Berbagai peningkatan privasi teknik yang diterapkan pada lapisan jaringan, misalnya, [52, 95, 107], atau lapisan transaksi, misalnya, [13, 65], akan diperlukan untuk mencapai tujuan ini. Dampak dari suatu karya tertentu metadata, yaitu ke kontrak mana suatu transaksi dikirimkan, dapat (sebagian) disembunyikanmelalui multiplexing banyak kontrak pada DON yang sama. Penyembunyian kriptografi transaksi itu sendiri juga tidak mencegah prioritas transaksi yang dirusak DON node berkolusi dengan pengirim transaksi. Kausalitas yang aman sebagaimana dijamin oleh protokol kriptografi melengkapi jaminan ketertiban keadilan untuk kebijakan apa pun, dan kami bermaksud untuk mengeksplorasi kombinasi keduanya. metode, jika hal ini memungkinkan. Jika musuh tidak dapat memperoleh keuntungan yang signifikan mengamati metadata, protokol pelestarian kausalitas yang aman dapat digunakan bersamaan pendekatan pemesanan yang naif juga. Misalnya, node oracle dapat menulis transaksi ke L segera setelah mereka menerimanya, tanpa duplikasi. Transaksi kemudian akan terjadi diurutkan menurut penampilannya di L dan kemudian didekripsi. Kami juga berencana untuk mempertimbangkan penggunaan TEE sebagai cara untuk membantu menegakkan ketertiban yang adil; untuk Misalnya, Tesseract [44] mungkin dipandang mencapai bentuk keteraturan kausal, tapi satu diperkuat dengan kemampuan TEE dalam memproses transaksi dalam bentuk eksplisit sementara menjaga kerahasiaan mereka. 5.4 Pertimbangan Lapisan Jaringan Sejauh ini, uraian kami mengenai SJK terutama terfokus pada masalah penegakan hukum urutan transaksi yang diselesaikan cocok dengan urutan yang diamati dalam jaringan. Selanjutnya, kami mempertimbangkan masalah keadilan yang mungkin timbul pada lapisan jaringan itu sendiri. Pedagang frekuensi tinggi di pasar elektronik konvensional berinvestasi dalam jumlah besar sumber daya untuk mendapatkan kecepatan jaringan superior [64], dan pedagang di bursa mata uang kripto menunjukkan perilaku serupa [90]. Kecepatan jaringan memberikan keuntungan dalam hal keduanya mengamati transaksi pihak lain dan dalam menyampaikan transaksi pesaing. Salah satu pengobatan yang diterapkan dalam praktik dan dipopulerkan dalam buku Flash Boys [155] adalah "speed bump" pertama kali diperkenalkan di bursa IEX [128] dan kemudian di bursa lainnya pertukaran [179] (dengan hasil beragam [19]). Mekanisme ini memberlakukan penundaan (350 mikrodetik di IEX) pada akses ke pasar, dengan tujuan menetralisir keuntungan dalam kecepatan. Bukti empiris, mis. [128], mendukung keampuhannya dalam menurunkan perdagangan tertentu biaya untuk investor biasa. FSS dapat digunakan secara sederhana untuk mengimplementasikan asimetris speed bump—yang menunda transaksi masuk. Budish, Cramton, dan Shim [64] berpendapat bahwa eksploitasi keunggulan dalam kecepatan tidak dapat dihindari dalam pasar waktu berkelanjutan, dan mendukung perbaikan struktural dalam pasar waktu berkelanjutan bentuk pasar berbasis lelang batch. Namun pendekatan ini belum diterapkan secara luas di platform perdagangan yang ada. Sistem perdagangan konvensional bersifat terpusat, biasanya menerima transaksi melalui satu koneksi jaringan. Sebaliknya, dalam sistem desentralisasi, hal ini dimungkinkan mengamati penyebaran transaksi dari berbagai sudut pandang. Akibatnya, adalah mungkin untuk mengamati perilaku seperti banjir jaringan di jaringan P2P. Kami bermaksud untuk mengeksplorasi pendekatan lapisan jaringan terhadap FSS yang membantu pengembang menentukan kebijakan melarang perilaku jaringan yang tidak diinginkan tersebut.5.5 Kebijakan Kewajaran Tingkat Entitas Keadilan ketertiban dan kausalitas yang aman bertujuan untuk menegakkan ketertiban atas transaksi itu menghormati waktu ketika mereka dibuat dan pertama kali dikirimkan ke jaringan. Keterbatasan dari gagasan keadilan ini adalah bahwa hal itu tidak mencegah serangan yang dilakukan oleh musuh mendapatkan keuntungan dengan membanjiri sistem dengan banyak transaksi, sebuah strategi yang diamati di alam liar sebagai cara untuk melakukan sniping transaksi yang efektif dalam token penjualan [159] dan untuk menciptakan kemacetan yang mengakibatkan likuidasi posisi utang yang dijaminkan (CDP) [48]. Dengan kata lain, keadilan ketertiban menegakkan keadilan dalam kaitannya dengan transaksi, bukan pemain. Seperti yang ditunjukkan dalam sistem CanDID [160], dimungkinkan untuk menggunakan alat oracle seperti DECO atau Town Crier bersama dengan komite node (seperti DON) untuk mencapai berbagai bentuk perlawanan Sybil sekaligus melindungi privasi. Pengguna dapat mendaftarkan identitas dan memberikan bukti keunikannya tanpa mengungkapkan identitas dirinya. Kredensial yang tahan sybil menawarkan pendekatan yang mungkin untuk memperkaya pemesanan transaksi kebijakan dengan cara yang akan membatasi peluang serangan banjir. Misalnya, a token penjualan mungkin hanya mengizinkan satu transaksi per pengguna terdaftar, tempat pendaftaran memerlukan bukti keunikan tanda pengenal nasional, seperti Nomor Jaminan Sosial. Pendekatan seperti ini tidaklah mudah, namun bisa menjadi kebijakan yang berguna untuk memitigasi serangan banjir transaksi.

Услуги честного секвенирования

Одна важная услуга, которую, как мы ожидаем, будут предлагать DONs, которая использует их сетевые, вычислительные и запоминающие возможности, называется Fair Sequencing Services (FSS). Хотя FSS можно рассматривать просто как приложение, реализованное в рамках DON, мы выделяем его как услугу, которая, по нашему мнению, будет пользоваться большим спросом во всем мире. blockchains, и мы ожидаем, что сеть Chainlink будет активно поддерживать. При выполнении в общедоступных сетях blockchain многие из современных приложений DeFi раскрывать информацию, которая может быть использована пользователями в своих целях, аналогично виды инсайдерских утечек и возможностей манипулирования, которые широко распространены в существующих рынки [64, 155]. Вместо этого FSS прокладывает путь к справедливой DeFi экосистеме. ФСС помогает разработчикам создавать DeFi контракты, защищенные от манипулирования рынком в результате утечки информации. Учитывая проблемы, которые мы подчеркиваем ниже, ФСС особенно привлекателен для услуг уровня 2 и вписывается в структуру таких услуг. которые мы обсуждаем в разделе 6. Задача: В существующих системах без разрешений транзакции полностью упорядочены. на усмотрение майнеров. В разрешенных сетях узлы validator могут оказывать та же самая сила. Это форма в значительной степени непризнанной эфемерной централизации в в противном случае децентрализованные системы. Майнер может (временно) подвергать цензуре транзакции для своих собственную выгоду [171] или переупорядочить их, чтобы максимизировать собственную выгоду. Это понятие называется извлекаемой ценностью (MEV) [90]. Термин MEV немного обманчив: он не относится к только для того, чтобы оценить то, что могут захватить майнеры: некоторые MEV могут быть захвачены обычными пользователями. Однако, поскольку майнеры обладают большей властью, чем обычные пользователи, MEV представляет собой верхнюю границу суммы ценности, которую любой субъект может получить посредством состязательного переупорядочения. и вставка дополнительных транзакций. Даже когда майнеры просто заказывают транзакции на основе платы (газ), без манипуляций, пользователи сами могут манипулировать ценами на газ чтобы получить преимущество своих транзакций перед менее сложными. Даян и др. [90] документировать и количественно определять способы, которыми боты (не майнеры) получают преимущество газовой динамики в способе, который вредит пользователям систем DeFi сегодня и как MEV даже угрожает стабильности базового уровня консенсуса в blockchain. Регулярно появляются и другие примеры манипулирования порядками транзакций, например, [50, 154].Новые методы обработки транзакций, такие как rollups, являются очень многообещающим подходом. к проблемам масштабирования высокопроизводительных blockchains. Однако они не затрагивают проблема МЭВ. Вместо этого они передают его сущности, которая генерирует rollup. Это объект, будь то оператор smart contract или пользователь, предоставляющий (zk-)rollup доказательство действительности, имеет право упорядочивать и вставлять транзакции. Другими словами, rollups замените MEV на REV: извлекаемая ценность. MEV влияет на предстоящие транзакции, отправленные в мемпул. но еще не зафиксированы в цепочке. Информация о таких сделках широко распространена. доступен в сети. Майнеры, validators и обычные участники сети могут поэтому используйте эти знания и создавайте зависимые транзакции. Кроме того, майнеры и validator могут влиять на порядок тех транзакций, которые они совершают. себя и использовать это в своих интересах. Проблема неправомерного влияния лидеров на порядок транзакций в условиях консенсуса протоколы известны в литературе с 1990-х годов [71, 190], но удовлетворительных результатов не получили. решения реализованы на практике на данный момент [97]. Основная причина заключается в том, что предлагаемые решения – по крайней мере, до недавнего времени – не могут быть легко интегрированы в общественную систему. blockchains, поскольку они полагаются на то, что содержимое транзакций остается секретным до тех пор, пока их порядок определен. Обзор услуг честного секвенирования (FSS): DONs предоставит инструменты для децентрализации порядка транзакций и реализации его в соответствии с политикой, указанной проверяющей организацией. создатель контракта, в идеале справедливый и не приносящий выгоды субъектам, желающим манипулировать порядком транзакций. В совокупности эти инструменты составляют FSS. ФСС включает в себя три компонента. Первое – это мониторинг транзакций. В ФСС, oracle узлы в O контролируют мемпул MAINCHAIN и (при желании) разрешают внесетевое представление транзакций через специализированный канал. Второе — это последовательность транзакций. Узлы в транзакциях порядка O для зависимого контракта в соответствии с политикой, определенной для этого контракта. Третий — проводка транзакций. После того, как транзакции упорядочены, узлы в O совместно отправляют транзакции в основная цепь. Потенциальные преимущества FSS включают в себя: • Справедливость заказов: FSS включает инструменты, помогающие разработчикам гарантировать, что транзакции входные данные для конкретного контракта упорядочены таким образом, чтобы не создавать несправедливых преимущество для хорошо обеспеченных ресурсами и/или технически подкованных пользователей. Политика заказа для этой цели можно указать. • Сокращение или устранение утечек информации: гарантируя, что участники сети не смогут использовать знания о предстоящих транзакциях, FSS может уменьшить или устранить такие атаки, как опережение, основанные на информации, доступной в сети до совершения транзакций. Предотвращение эксплуатации таких утечка гарантирует, что состязательные транзакции, которые зависят от исходных ожидающих транзакции не могут попасть в реестр до того, как будут зафиксированы исходные транзакции.• Снижение транзакционных издержек: устранение потребности игроков в скорости отправки свои транзакции на smart contract, FSS может значительно снизить стоимость обработки транзакций. • Порядок приоритетов: FSS может автоматически придавать критическим транзакциям особый приоритет. заказ. Например, чтобы предотвратить быстрые атаки на oracle. отчеты, например [79], FSS может вставить отчет oracle в поток транзакций задним числом. Основная цель FSS в DONs – предоставить авторам DeFi возможность реализовывать справедливые финансовые системы, то есть системы, которые не приносят пользы конкретным пользователям (или майнерам) над другими на основе скорости, инсайдерских знаний или способности выполнять технические манипуляция. Хотя четкое общее представление о справедливости является неуловимым, а идеальная справедливость в любой разумный смысл недостижим, FSS стремится предоставить разработчикам мощную набор инструментов, позволяющих применять политики, помогающие достичь целей проектирования DeFi. Мы отмечаем, что, хотя основная цель FSS — выступать в качестве справедливой службы секвенирования для ГЛАВНАЯ ЦЕПЬ, на которую нацелен DON, некоторые из тех же требований справедливости, что и FSS гарантии также могут быть подходящими для (децентрализованных) протоколов, которые выполняются между DON вечеринки. Таким образом, FSS можно рассматривать в более широком смысле как услугу, предоставляемую подмножеством узлов DON для справедливой последовательности не только транзакций, отправленных пользователями MAINCHAIN но также транзакции (т. е. сообщения), совместно используемые другими узлами DON. В этом разделе мы сосредоточимся в первую очередь на цели упорядочения транзакций MAINCHAIN. Организация раздела: В разделе 5.1 мы описываем два приложения высокого уровня, которые мотивируют разработку FSS: предотвращение предварительного запуска отчетов oracle и предотвращение опережающее выполнение пользовательских транзакций. Затем мы предоставим более подробную информацию о конструкции FSS. в разделе 5.2. В разделе 5.3 описаны примеры справедливых гарантий и средств заказа. чтобы достичь их. Наконец, в разделах 5.4 и 5.5 обсуждаются угрозы сетевого уровня для такие политики и средства их решения, соответственно, для сетевого флуда и Сибиллы. атаки. 5.1 Проблема опережающего движения Чтобы объяснить цели и структуру FSS, мы опишем две общие формы опережающего развития. атаки и ограничения существующих решений. Опережающее движение иллюстрирует класс атак с упорядочиванием транзакций: существует ряд связанных атак, таких как обратное выполнение и сэндвичирование (переднее и обратное выполнение) [237], которые мы не рассматриваем. здесь, но в решении которых также помогает ФСС. 5.1.1 Oracle на опережение Выполняя свою традиционную роль по предоставлению данных вне сети приложениям blockchain, oracles стать естественной мишенью для лобовых атак.Рассмотрим распространенный шаблон проектирования с использованием oracle для предоставления различных ценовых каналов. на внутрисетевую биржу: периодически (скажем, каждый час) oracle собирает данные о ценах на различные активы и отправляет их на контракт обмена. Эти транзакции ценовых данных представляют очевидные возможности арбитража: например, если в новейшем отчете oracle указаны гораздо более высокую цену за какой-либо актив, злоумышленник может заранее подготовить отчет oracle, чтобы скупайте активы и немедленно перепродавайте их после обработки отчета oracle. Лежачие полицейские и ретроактивное ценообразование: Естественным решением проблемы опережающего выполнения oracle является предоставление отчетам oracle особого приоритета над другими транзакциями. Для Например, отчеты oracle могут отправляться с высокой комиссией, чтобы побудить майнеров обрабатывать они в первую очередь. Но это не помешает опережению, если арбитражные возможности высоки. и при этом он не может предотвратить арбитраж со стороны самих майнеров. Поэтому некоторые биржи прибегли к внедрению более тяжелых «лежачих полицейских», таких как постановка пользовательских транзакций в очередь для нескольких блоков перед обработкой. их или задним числом корректировать цены при поступлении нового отчета oracle. Недостатками этих решений являются то, что они усложняют реализацию обмена, увеличивают требования к хранению и, следовательно, транзакционные издержки, а также нарушают работу пользователей, поскольку обмен активами подтверждается только по истечении значительного периода времени. Совмещение: Прежде чем перейти к FSS, мы обсудим контрейлерную перевозку, довольно простой и элегантное решение проблемы опережения oracle. Не применимо к адресу однако в других сценариях он опережает других. Короче говоря, вместо периодической отправки отчетов в ончейн-контракт, oracles публиковать подписанные отчеты, которые пользователи добавляют к своим транзакциям при покупке или продаже внутрисетевые активы. Затем биржа просто проверяет, что отчет действителен и актуален. (например, oracle может подписывать диапазон блоков, для которых отчет действителен) и извлекает соответствующая цена будет получена из него. Этот простой подход имеет ряд преимуществ перед вышеописанным «лежачим полицейским». подход: (1) Биржевой контракт не должен сохранять состояние ценовых потоков, которые должны привести к снижению транзакционных издержек; (2) Поскольку отчеты oracle публикуются в цепочке по мере необходимости, oracle могут генерировать более частые обновления (например, каждую минуту), тем самым минимизация арбитражных возможностей при предварительном составлении отчета9; (3) Транзакции могут быть проверены немедленно, поскольку они всегда включают в себя свежий поток цен. Однако этот подход не идеален. Во-первых, это комбинационное решение ставит обязанность пользователей биржи получать актуальные oracle отчеты и прикреплять их к своим транзакции. Во-вторых, хотя использование контрейлерных услуг сводит к минимуму арбитражные возможности, оно не может полностью предотвратить их, не влияя на работоспособность ончейн-контракта. Действительно, если Отчет oracle действителен до некоторого блока номер n, после чего транзакция отправляется в блокировку. n + 1 потребует нового действительного отчета. Из-за присущих задержек в распространении сообщает пользователям oracles, новый отчет, действительный для блока n + 1, будет иметь 9Арбитраж имеет смысл только в том случае, если используемая разница в ценах на активы превышает внешнюю разницу. комиссии, необходимые для покупки и продажи активов, например, взимаемые майнерами и биржей.быть опубликованным за какой-то период до того, как будет добыт блок n + 1, скажем, в блоке n -k, тем самым создание последовательности из k блоков, в которой существует краткосрочная возможность арбитража. Мы теперь опишите, как FSS обходит эти ограничения. Приоритизация отчетов oracle с помощью FSS: FSS может решить проблему oracle с опережением проблемы, опираясь на вышеупомянутое комбинационное решение, но добавляя дополнительные работа по дополнению транзакций отчетами oracle в децентрализованной сети Oracle. На высоком уровне узлы oracle собирают транзакции, предназначенные для внутрисетевого обмена. согласовать поток цен в реальном времени и опубликовать этот поток вместе с собранными транзакциями в контракте основной цепи. Концептуально этот подход можно рассматривать как «пакетная обработка транзакций с дополненными данными», где oracle гарантирует, что актуальная Ценовой поток всегда добавляется к транзакциям. Решения FSS могут быть реализованы прозрачно для пользователей биржи и с минимальные изменения в логике контракта, как мы описываем более подробно в разделе 5.2. Обеспечение свежие отчеты oracle всегда имеют приоритет над транзакциями пользователей — это лишь один пример политики заказов, которую FSS может принять и обеспечить соблюдение. Политика ФСБ по обеспечению порядка более общее описание справедливости представлено в разделе 5.3. 5.1.2 Оперативные пользовательские транзакции Теперь мы обратимся к опережающему запуску в общих приложениях, где описанный выше метод защиты не работает. В общих чертах проблему можно охватить с помощью следующего сценария: Злоумышленник видит некоторую пользовательскую транзакцию tx1, отправленную в сеть P2P, и внедряет свою собственную состязательную транзакцию tx2, так что tx2 обрабатывается до tx1 (например, путем оплаты более высокая комиссия за транзакцию). Например, такой вид опережения распространен среди боты, которые используют возможности арбитража в DeFi системах [90] и затронули пользователей различные децентрализованные приложения [101]. Установление справедливого порядка среди транзакций обработка на blockchain решает эту проблему. Более фундаментально, просмотр деталей tx1 иногда даже не нужен. знание о его простом существовании может позволить противнику опередить tx1 через свой завладеть tx2 и обмануть невиновного пользователя, создавшего tx1. Например, пользователь может известно, что он регулярно торгует определенным активом. Для предотвращения подобных атак необходимо меры по смягчению последствий, которые также позволяют избежать утечки метаданных [62]. Некоторые решения этой проблемы существуют, но они приводят к задержкам и проблемам с удобством использования. От сетевого заказа к окончательному заказу с FSS: Возможности для продвижения вперед возникают потому, что существующие системы не имеют механизмов, гарантирующих соблюдение порядка, в котором транзакции появляются в цепочке, соблюдая порядок событий и поток информации вне сети. Это представляет собой проблему, возникающую из-за недостатков в реализации приложений (например, торговых платформ) на blockchain. В идеале можно было бы убедитесь, что транзакции фиксируются на blockchain в том же порядке, в котором они были создается и отправляется в P2P-сеть blockchain. Но поскольку сеть blockchain

Fair Sequencing Services general schematic showing transaction flow from users through DON to main chain

распределен, такой порядок не может быть зафиксирован. Поэтому ФСС вводит механизмы для защиты от нарушений справедливости, которые возникают только из-за распределенного природа сети blockchain. 5.2 Детали ФСС Рисунок 12: Мемпул ярмарки заказов с двумя разными путями транзакций: прямой и на основе мемпула. На рис. 12 представлена ​​общая схема ФСС. Для обеспечения справедливости DON, предоставляющий FSS, должен вмешиваться в поток транзакций при их входе в MAINCHAIN. Могут потребоваться корректировки клиентов, smart contract в MAINCHAIN ​​или того и другого. На высоком уровне обработку транзакций ФСС можно разбить на три этапы, описанные ниже: (1) Мониторинг транзакций; (2) Последовательность транзакций; и (3) Проводка транзакции. В зависимости от метода упорядочивания, используемого для упорядочивания транзакций, необходимы дополнительные шаги протокола, как описано в следующем разделе. 5.2.1 Обработка транзакций Мониторинг транзакций: Мы видим два разных подхода к мониторингу ФСС. пользовательские транзакции, предназначенные для конкретного smart contract, прямые и на основе мемпула: • Прямой: Прямой подход концептуально самый простой, но требует изменений в пользовательских клиентов, чтобы транзакции отправлялись непосредственно в децентрализованный Oracleузлам сети, а не узлам основной цепи. DON собирает пользовательские транзакции, предназначенные для конкретного smart contract SC, и упорядочивает их на основе о какой-то политике заказа. Затем DON отправляет заказанные транзакции в smart contract в основной цепочке. Некоторые механизмы упорядочивания также требуют прямого подхода, поскольку пользователь, создающий транзакцию, должен криптографически защитите его перед отправкой в ФСС. • На основе мемпула: для облегчения интеграции FSS с устаревшими клиентами, DON может использовать Mempool Services (MS) для мониторинга мемпула основной цепочки и сбора транзакции. Прямая передача, вероятно, будет предпочтительной реализацией для многих контрактов. и мы считаем, что во многих случаях это должно быть достаточно практично. Мы кратко обсудим, как существующие DApps могут быть минимально модифицированы для поддержки прямая передача, сохраняя при этом хороший пользовательский опыт. Описываем подходы используя Ethereum и MetaMask [6], поскольку на сегодняшний день это наиболее популярный выбор, но упомянутые методы должны распространяться на другие сети и кошельки. Недавний Ethereum Предложение по улучшению, «EIP-3085: Кошелек добавляет метод цепочки RPC Ethereum» [100], упростит выбор пользовательских цепочек Ethereum (с использованием идентификатора CHAIN ID, отличного от MAINCHAIN для предотвращения повторных атак) из MetaMask и других браузерных кошельков. После реализации этого предложения децентрализованное приложение, стремящееся использовать DON просто добавили бы один вызов метода в свой интерфейс, чтобы иметь возможность напрямую передавать транзакции к любому DON, предоставляющему API-интерфейс, совместимый с Ethereum. Тем временем, «EIP-712: Ethereum типизированные структурированные данные hash и подписание» [49] обеспечивает небольшое более сложная, но уже широко распространенная альтернатива, где пользователь DApp может использовать MetaMask для подписи структурированных данных, определяющих транзакцию DON. DApp может отправлять эти подписанные структурированные данные в DON. Наконец, отметим, что возможны и гибридные подходы. Например, наследие клиенты могут продолжать отправлять транзакции в мемпул основной цепочки, но это критично. транзакции (например, отчеты oracle) отправляются непосредственно на узлы DON (в частности, набор узлов, предоставляющих oracle отчеты, такие как обновления цен, и набор узлов обеспечение FSS может перекрываться или быть идентичным). Последовательность транзакций: Основная цель FSS — гарантировать, что пользовательские транзакции упорядочиваются в соответствии с заранее определенной политикой. Характер этой политики будет зависят от потребностей приложения и типов несправедливых транзакций, которые оно стремится предотвратить. Поскольку FSS на DON способен обрабатывать данные и поддерживать локальное состояние, они могут навязать произвольную политику последовательности, основанную на информации, которая доступен по адресу oracles. Конкретные политики заказа и их реализация обсуждаются далее в разделе 5.3.Проводка транзакции: После сбора и упорядочения пользовательских транзакций, полученных либо напрямую от пользователей, либо собранных из мемпула, DON отправляет эти транзакции в основную цепочку. Таким образом, взаимодействие DON с основной цепью остается подчиняется (потенциально несправедливому) упорядочению транзакций, регулируемому майнерами основной цепи. Чтобы воспользоваться преимуществами децентрализованного заказа транзакций, целевой умный Таким образом, контракт SC должен быть разработан так, чтобы относиться к DON как к «первосортному» гражданину. Мы выделяют два подхода: • Контракты только для DON: Самый простой вариант дизайна — сделать основную цепочку умной. контракт SC принимает только транзакции, обработанные DON. Это гарантирует, что smart contract обрабатывает транзакции в порядке, предложенном DON, но де-факто ограничивает smart contract работой в системе, основанной на комитетах (т. е. комитет DON теперь имеет постоянные полномочия определять упорядочивание и включение транзакций). • Контракты двойного класса. Предпочтительный, более детализированный дизайн предполагает умную основную цепочку. контракт SC принимает транзакции, исходящие как от DON, так и от устаревшего пользователей10, но создает традиционные «лежачие полицейские» для транзакций, которые не были обработаны DON. Например, транзакции из DON могут обрабатываться немедленно, тогда как устаревшие транзакции «буферизируются» smart contract для фиксированный период времени. Другие стандартные механизмы предотвращения опережающего движения такие как схемы фиксации-раскрытия или VDF [53], также могут быть применены к устаревшим транзакции. Это гарантирует, что транзакции, заказанные по DON, будут обработаны в приказ согласован, не давая DON нежелательной власти цензуры транзакции. Поскольку введение порядка транзакций со стороны FSS требует, чтобы транзакции агрегировались «вне цепочки», это решение естественным образом сочетается с другими методами агрегации, которые направлены на снижение затрат на обработку в цепочке. Например, после сбора и заказывая транзакции, DON может отправлять эти транзакции в основную цепочку как одна «пакетная транзакция» (например, rollup), тем самым уменьшая совокупную транзакцию плата. Обеспечение выполнения порядка транзакции: Независимо от того, используется ли только DON или двухклассовая конструкция, основная цепочка smart contract SC и DON должны быть разработаны совместно, чтобы гарантировать соблюдение порядка транзакций DON. Здесь мы также представляем себе разные варианты дизайна: • Порядковые номера: DON может добавлять порядковый номер к каждой транзакции и отправлять эти транзакции в мемпул основной цепочки. Главный 10Если мониторинг транзакций DON основан на мемпуле, устаревшие транзакции должны отличаться от транзакций DON, чтобы они не собирались DON, например, с помощью специального тега. встроено в транзакцию или путем указания конкретной цены на газ, например. В DON транзакциях есть газ цены ниже определенного порога.цепочка smart contract SC игнорирует транзакции, поступающие «вне очереди». Мы обратите внимание, что в этом случае майнеры основной цепи могут решить игнорировать DON упорядочивание транзакций, что приводит к сбою транзакций. Сохраняя (дорогое) состояние SC можно обеспечить правильный порядок транзакций, в некоторой степени аналогично тому, как TCP буферизует неупорядоченные пакеты до тех пор, пока недостающие пакеты не будут устранены. получил. • Транзакция nonces: для многих blockchain, и в частности для Ethereum, Приведенный выше подход к последовательной нумерации может использовать встроенную транзакцию nonces для обеспечить, чтобы основной блокчейн smart contract SC обрабатывал транзакции последовательно. Здесь узлы DON отправляют транзакции в основную цепочку через одну учетную запись основной цепочки, защищенную ключом, общим для узлов DON. Счет Транзакция nonce гарантирует, что транзакции будут обнаружены и обработаны в правильном порядке. • Объединение транзакций: DON может объединять несколько транзакций в rollup. (или в комплекте, похожем на rollup). Основная цепь smart contract должна быть предназначен для обработки таких совокупных транзакций. • Агрегированные транзакции с прокси-сервером основной цепочки. Здесь DON аналогичным образом объединяет транзакции в одну «метатранзакцию» для основной цепочки, но полагается на собственный прокси smart contract для распаковки транзакций и ретрансляции их в целевой контракт СК. Этот метод может быть полезен для совместимости с устаревшими версиями. Метатранзакции действуют как rollup, но отличаются тем, что состоят из несжатого список транзакций, опубликованных один раз в основной цепочке. Преимущество последней конструкции заключается в беспрепятственной поддержке пользовательских транзакций, которые сами проксируются через контракт основной цепи до достижения цели DON договор СК. Например, рассмотрим пользователя, который отправляет транзакцию на некоторый кошелек. контракт, который, в свою очередь, отправляет внутреннюю транзакцию в SC. Назначение последовательности номер такой транзакции будет сложным, если только контракт кошелька пользователя не специально разработан для пересылки порядкового номера с каждой внутренней транзакцией в СК. Аналогичным образом, такие внутренние транзакции нелегко объединить в метатранзакцию, которая отправляется непосредственно в SC. Мы обсуждаем дальнейшие соображения по проектированию такие прокси-транзакции ниже. 5.2.2 Атомарность транзакции До сих пор в нашем обсуждении неявно предполагалось, что транзакции взаимодействуют с одним внутрисетевой smart contract (например, пользователь отправляет запрос на покупку на биржу). Тем не менее, в в таких системах, как Ethereum, одна транзакция может состоять из нескольких внутренних транзакций, например, одна smart contract вызывает функцию в другом контракте. Ниже мы описать две стратегии высокого уровня для упорядочения «многоконтрактных» транзакций, в то время как сохранение атомарности транзакции (т.е. последовательности действий, предписанной все транзакции выполняются в правильном порядке или не выполняются вообще).Сильная атомарность: Самым простым решением является применение FSS, как описано выше, непосредственно ко всем «мультиконтрактным» сделкам. То есть пользователи отправляют свои транзакции в сеть, а FSS отслеживает, упорядочивает и отправляет эти транзакции в основная цепь. Этот подход технически прост, но имеет одно потенциальное ограничение: если пользователь транзакция взаимодействует с двумя контрактами SC1 и SC2, оба из которых хотят использовать справедливое услуг по упорядочению, то политика последовательности этих двух контрактов должна быть согласованной. То есть, учитывая две разные транзакции tx1 и tx2, каждая из которых взаимодействует с как для SC1, так и для SC2, не должно быть так, чтобы политика SC1 заказывала tx1 раньше tx2. тогда как политика SC2 предписывает противоположный порядок. Мы предполагаем, что для подавляющего большинства представляющих интерес сценариев политика последовательности, принятая в разных контрактах, будет последовательной. Например, и SC1, и SC2. может потребоваться, чтобы транзакции были упорядочены по приблизительному времени их прибытия в мемпул, и SC1 может также захотеть, чтобы определенные отчеты oracle всегда доставлялись первыми. Как последние транзакции отчета oracle не взаимодействуют с SC2, политики согласованы. Слабая атомарность: В полной мере FSS может применяться на уровне отдельных лиц. внутренние транзакции. Рассмотрим транзакции вида tx = { ˜txpre, ˜txSC, ˜txpost}, состоящие из некоторых начальных транзакция(и) ˜txpre, которая приводит к внутренней транзакции ˜txSC к SC, которая, в свою очередь, выдает внутреннюю транзакцию(и) ˜txpost. Политика секвенирования SC может определять, как внутренняя транзакция ˜txSC должна быть упорядочена относительно других отправленных транзакций в SC, но оставьте открытым порядок последовательности для ˜txpre и ˜txpost. Учитывая особенности обработки транзакций в таких системах, как Ethereum, разработка службы упорядочения, предназначенной для конкретных внутренних транзакций, является непростой задачей. При наличии специально разработанного контракта СК это может быть реализовано следующим образом: 1. Транзакция отправляется в сеть и обрабатывается (без какой-либо последовательности). в исполнении ФСС). Начальный ˜txpre выполняется и вызывает ˜txSC. 2. SC не выполняет ˜txSC и завершает работу. 3. FSS отслеживает внутренние транзакции в SC, определяет их последовательность и отправляет обратно. в SC (т. е. путем отправки транзакций ˜txSC непосредственно в SC). 4. SC обрабатывает транзакции ˜txSC, полученные от FSS, и выдает внутренние транзакции ˜txpost, которые являются результатом ˜txSC. При таком подходе транзакции не выполняются полностью атомарно (т. е. исходный транзакция tx разбивается на несколько транзакций в цепочке), но порядок внутренние транзакции сохраняются. Это решение влечет за собой ряд конструктивных ограничений. Например, ˜txpre не может предположим, что ˜txSC и ˜txpost будут выполнены. Более того, СК должен быть спроектирован таким образом, чтобы выполнять транзакции ˜txSC и ˜txpost от имени определенного пользователя, даже если они былиотправлено ФСС. По этим причинам более грубое решение «Сильная атомарность» выше, вероятно, предпочтительнее на практике. Для соблюдения более сложных зависимостей, включающих несколько транзакций и их соответствующие внутренние транзакции, планировщик транзакций FSS может содержать сложные функции, напоминающие те, которые можно найти в менеджерах транзакций реляционных систем. менеджеры баз данных. 5.3 Честная последовательность транзакций Здесь мы обсуждаем два понятия справедливости для последовательности транзакций и соответствующие реализации, которые могут быть реализованы FSS: справедливость заказов, основанная на политике налагаемые ФСС, и надежное сохранение причинно-следственной связи, что требует дополнительных криптографических методов в ФСС. Порядок-справедливость: Справедливость порядка — это понятие временной справедливости в протоколах консенсуса. это впервые было формально введено Келкаром и соавт. [144]. Келкар и др. целью достижения такой формы естественной политики, при которой транзакции упорядочены в зависимости от времени их первого получения DON (или P2P-сетью, в случае FSS на основе мемпула). Однако в децентрализованной системе все по-другому. узлы могут видеть, что транзакции приходят в другом порядке. Наведение общего порядка по всем транзакциям — это та самая проблема, которую решает протокол консенсуса, лежащий в основе ГЛАВНАЯ ЦЕПЬ. Келкар и др. [144] поэтому введем более слабое понятие, которое можно достигается с помощью децентрализованной сети Oracle, называемой «справедливостью порядка блоков». Он группирует транзакции, которые DON получил за определенный интервал времени, в «блокировать» и вставлять все транзакции блока одновременно и в одну и ту же позицию. (т. е. высоту) в MAINCHAIN. Таким образом, они упорядочены вместе и должны быть исполняемыми. параллельно, не создавая между ними никаких конфликтов. Грубо говоря, справедливость порядка утверждает, что если большая часть узлов видит транзакцию τ1 до τ2, то τ1 будет упорядочен перед τ2 или в том же блоке, что и τ2. Навязывая такую грубую Благодаря детализации порядка транзакций возможности опережающего выполнения и других атак, связанных с порядком, значительно сокращаются. Келкар и др. предложить семейство протоколов под названием Aequitas [144], которые адресуют различные модели развертывания, включая синхронные, частично синхронные и асинхронные сетевые настройки. Протоколы Aequitas накладывают значительные коммуникационные издержки по сравнению с базовым консенсусом BFT и поэтому не идеальны для практического использования. Однако мы считаем, что появятся практические варианты Aequitas, которые можно будет использовать. для упорядочения транзакций в FSS и других приложениях. Некоторые связанные схемы имеют уже были предложены, которые имеют меньше сопутствующего формализма и более слабые свойства, например, [36, 151, 236], но лучшая практическая производительность. Эти схемы могут поддерживаться в ФСС тоже. Также стоит отметить, что термин «справедливость» встречается и в другом месте в blockchain. литература с другим смыслом, а именно: справедливость в смысле возможности длямайнеров пропорционально выделенным им ресурсам [106, 181] или за validators в терминах равных возможностей [153]. Надежное сохранение причинно-следственной связи: Наиболее широко известный подход к предотвращению опережающего запуска и других нарушений порядка на распределенных платформах основан на криптографическом подходе. техники. Их общая особенность — скрывать сами данные транзакции, ожидая, пока порядок на уровне консенсуса был установлен и раскрыть данные транзакции позже для обработки. Это сохраняет причинно-следственную связь между транзакциями, которые выполнен blockchain. Соответствующие понятия безопасности и криптографические протоколы. были разработаны значительно до появления blockchains [71, 190]. Условия безопасности «входной причинности» [190] и «надежного сохранения причинности» [71, 97] формально требуют, чтобы никакая информация о транзакции не стала известна. до того, как будет определено положение этой транзакции в глобальном порядке. До этого момента противник не должен иметь возможности вывести какую-либо информацию в криптографическом виде. сильное чувство. Можно выделить четыре криптографических метода сохранения причинности: • Протоколы фиксации-раскрытия [29, 142, 145]: вместо объявления транзакции в открытом виде передается только криптографическое обязательство по транзакции. После заказа всех зафиксированных, но скрытых транзакций (в начале blockchain системах на самой MAINCHAIN, но здесь с помощью FSS), отправитель должен открыть коммит и раскрыть данные транзакции в течение заранее определенного интервала времени. Затем сеть проверяет, что открытие соответствует предыдущему обязательству. Истоки этого метода датируются до появления blockchains. Хотя этот подход особенно прост, он имеет значительные недостатки, и его нелегко использовать по двум причинам. Во-первых, поскольку на уровне протокола заказа существует только обязательство, семантика транзакции не могут быть подтверждены в ходе консенсуса. Дополнительный выезд к клиенту требуется. Однако более серьезно оценивается возможность того, что никакое отверстие не может когда-либо прибудут, что может быть равносильно атаке типа «отказ в обслуживании». Кроме того, это трудно определить, действительно ли открытие допустимо в последовательном, распределенном таким образом, потому что все участники должны договориться о том, прибыло ли открытие в время. • Протоколы фиксации-раскрытия с отложенным восстановлением [145]: одна проблема с Подход «фиксация-раскрытие» заключается в том, что клиент может совершить спекулятивную транзакцию и раскрыть ее позже только в том случае, если последующие транзакции сделают ее прибыльной. А недавний вариант подхода «фиксация-раскрытие» повышает устойчивость к этому своего рода неправильное поведение. В частности, протокол TEX [145] решает эту проблему. использование умного подхода, при котором зашифрованные транзакции включают ключ дешифрования можно получить путем вычисления проверяемой функции задержки (VDF) [53, 221]. Если клиент не сможет своевременно расшифровать свою транзакцию, другие в системе будут расшифровывать это от ее имени, решив криптографическую головоломку средней сложности.• Пороговое шифрование [71, 190]: этот метод использует то, что DON может выполнять порогово-криптографические операции. Предположим, что FSS поддерживает общедоступное шифрование. key pkO и oracles используют между собой соответствующий закрытый ключ. Затем клиенты шифруют транзакции под PkO и отправляют их в FSS. Приказы ФСС транзакции на DON, затем расшифровывает их и, наконец, внедряет в MAINCHAIN в фиксированном порядке. Таким образом, шифрование гарантирует, что упорядочение не на основе содержания транзакции, а на том, что сами данные доступны, когда необходимо. Этот метод был первоначально предложен Рейтером и Бирманом [190] и позже усовершенствован Качином и др. [71], где он был интегрирован с разрешенным консенсусом протокол. В более поздних работах изучалось использование пороговой криптографии в качестве механизм уровня консенсуса для общих сообщений [33, 97] и для общих вычислений с общими данными [41]. По сравнению с протоколами фиксации-раскрытия пороговое шифрование предотвращает простые атаки типа «отказ в обслуживании» (хотя требуется осторожность, учитывая вычислительные затраты на расшифровку). Это позволяет DON двигаться автономно, на своей скорости и без ждем дальнейших действий клиента. Транзакции могут быть подтверждены сразу после их расшифровки. Более того, клиенты шифруют все транзакции одним ключ для DON, и схема связи остается такой же, как и для других транзакции. Безопасное управление пороговым ключом и смена узлов в Однако О может создать дополнительные трудности. • Обязательный обмен секретом [97]: вместо шифрования данных транзакции в ключ, хранящийся в DON, клиент также может секретно передать его узлам в O. Используя гибридную, вычислительно безопасную схему совместного использования секретов, транзакция сначала шифруется с использованием симметричного шифра со случайным ключом. Распространяется только соответствующий симметричный ключ, а зашифрованный текст передается в DON. Клиент должен отправить одну долю ключа каждому узлу в O, используя отдельно зашифрованное сообщение. Остальные шаги протокола такие же, как и для порогового значения. шифрование, за исключением того, что данные транзакции расшифровываются с помощью симметричного алгоритм после восстановления ключа каждой транзакции из его долей. Этот метод не требует настройки или управления криптосистемой с открытым ключом. связанный с DON. Однако клиенты должны знать об узлах в O и общаться в безопасном контексте с каждым из них, что ставит дополнительная нагрузка на клиентов. Хотя криптографические методы обеспечивают полную защиту от информации просачиваясь из отправленных транзакций в сеть, они не скрывают метаданные. Для например, IP-адрес или Ethereum адрес отправителя по-прежнему может использоваться противник для выполнения опережающих и других атак. Различные улучшения конфиденциальности методы, развернутые на сетевом уровне, например, [52, 95, 107] или на уровне транзакций, например, [13, 65] потребуются для достижения этой цели. Влияние конкретного произведения метаданных, а именно, на какой контракт отправляется транзакция, можно (частично) скрытьпутем мультиплексирования множества контрактов на одном и том же DON. Криптографическое сокрытие транзакций сами по себе также не предотвращает приоритезацию транзакций поврежденными DON узлов в сговоре с отправителями транзакций. Надежная причинно-следственная связь, гарантированная криптографическими протоколами, дополняет гарантии справедливости порядка для любой политики, и мы намерены изучить комбинацию этих двух. методы, где это возможно. Если противник не может получить существенное преимущество от наблюдая метаданные, безопасные протоколы сохранения причинно-следственной связи могут использоваться наряду с также наивный подход к упорядочению. Например, узлы oracle могут записывать транзакции. в L, как только они их получат, без дублирования. Тогда транзакции будут упорядочены по их появлению на L и впоследствии расшифрованы. Мы также планируем рассмотреть возможность использования TEE как способа обеспечения справедливого порядка; для Например, Тессеракт [44] можно рассматривать как достижение формы причинного упорядочения, но один усилена способностью TEE обрабатывать транзакции в явной форме, в то время как сохраняя свою конфиденциальность. 5.4 Вопросы сетевого уровня До сих пор наше описание FSS в основном фокусировалось на проблеме обеспечения соблюдения того, что Окончательный порядок транзакций соответствует их наблюдаемому порядку в сети. В дальнейшем мы рассматриваем проблемы справедливости, которые могут возникнуть на самом сетевом уровне. Высокочастотные трейдеры на обычных электронных торговых площадках вкладывают значительные средства ресурсы для получения превосходной скорости сети [64], а трейдеры на криптовалютных биржах демонстрируют аналогичное поведение [90]. Скорость сети дает преимущество как в наблюдение за сделками других сторон и представление конкурирующих сделок. Одним из средств, примененных на практике и популяризированных в книге Flash Boys [155], является «лежачий полицейский», впервые представленный на бирже IEX [128], а затем и на других обменивает [179] (со смешанными результатами [19]). Этот механизм налагает задержку (350 микросекунд в IEX) на доступ к рынку с целью нейтрализации преимуществ в скорость. Эмпирические данные, например [128], подтверждает свою эффективность в сокращении определенных торговых операций. затраты для обычных инвесторов. FSS можно использовать просто для реализации асимметричного «лежачий полицейский» — тот, который задерживает входящие транзакции. Будиш, Крамтон и Шим [64] утверждают, что использование преимуществ скорости неизбежно на рынках с непрерывным временем, и приводят доводы в пользу структурного решения проблемы Форма рынков, основанных на пакетных аукционах. Но этот подход не получил широкого распространения на существующих торговых площадках. Обычные торговые системы централизованы и обычно принимают транзакции через одно сетевое соединение. В децентрализованной системе, напротив, можно наблюдать за распространением транзакций с нескольких точек зрения. Следовательно, в P2P-сети можно наблюдать такое поведение, как переполнение сети. Мы намерены изучить подходы к FSS на сетевом уровне, которые помогают разработчикам определять политику запрещая такое нежелательное поведение сети.5,5 Политика справедливости на уровне организации Справедливость порядка и надежная причинность направлены на обеспечение порядка в транзакциях, которые уважает время, когда они были созданы и впервые представлены в сети. Ограничением этого понятия справедливости является то, что оно не предотвращает нападения, в которых противник получает преимущество, наводняя систему множеством транзакций, стратегия, наблюдаемая в дикой природе как способ эффективного отслеживания транзакций в token продажах [159] и создать перегрузку, приводящую к ликвидации обеспеченных долговых позиций (CDP) [48]. Другими словами, справедливость порядка обеспечивает справедливость в отношении транзакций, а не игроков. Как показано в системе CanDID [160], можно использовать инструменты oracle, такие как DECO. или Town Crier в сочетании с комитетом узлов (например, DON) для достижения различные формы сопротивления Сивилле при сохранении конфиденциальности. Пользователи могут регистрировать личности и предоставить доказательства их уникальности, не раскрывая самих личностей. Учетные данные, устойчивые к Сивилле, предлагают возможный подход к усовершенствованию порядка транзакций. политики таким образом, чтобы ограничить возможности для наводнений. Например, Продажа token может разрешать только одну транзакцию для зарегистрированного пользователя, если регистрация требуется подтверждение уникальности национального идентификатора, например номера социального страхования. Такой подход не является надежным, но может оказаться полезной политикой для смягчения атак с перенасыщением транзакциями.

Kerangka Kerja Eksekusi Transaksi DON

(DON-TEF) DONs akan memberikan oracle dan dukungan sumber daya terdesentralisasi untuk solusi lapisan-2 di dalamnya apa yang kami sebut Kerangka Eksekusi Transaksi Jaringan Oracle Terdesentralisasi (DONTEF) atau disingkat TEF. Saat ini, frekuensi pembaruan kontrak DeFi dibatasi oleh latensi rantai utama, misalnya, interval blok rata-rata 10-15 detik di Ethereum [104]—serta biaya mendorong data dalam jumlah besar secara berantai dan throughput komputasi/tx yang terbatas— memotivasi pendekatan penskalaan seperti sharding [148, 158, 232] dan eksekusi lapisan-2 [5, 12, 121, 141, 169, 186, 187]. Bahkan blockchains dengan waktu transaksi yang jauh lebih cepat, misalnya, [120], telah mengusulkan strategi penskalaan yang melibatkan komputasi off-chain [168]. TEF dimaksudkan untuk bertindak sebagai sumber daya lapisan-2 untuk sistem lapisan-1 / MAINCHAIN ​​​​semacam itu. Menggunakan TEF, DONs dapat mendukung pembaruan yang lebih cepat dalam kontrak MAINCHAIN mempertahankan jaminan kepercayaan utama yang diberikan oleh rantai utama. TEF dapat mendukung salah satu dari sejumlah teknik dan paradigma eksekusi lapisan-2, termasuk rollups,11 rollups optimis, Validium, dll., serta model kepercayaan ambang batas di mana DON node mengeksekusi transaksi. TEF merupakan pelengkap FSS dan dimaksudkan untuk mendukungnya. Dengan kata lain, apapun aplikasi yang berjalan di TEF dapat menggunakan FSS. 11Sering disebut “zk-rollups,” merupakan istilah yang keliru karena tidak memerlukan bukti tanpa pengetahuan.

Transaction Execution Framework schematic showing mempool, clearing, and settlement flow

6.1 Ikhtisar TEF TEF adalah pola desain untuk konstruksi dan pelaksanaan hibrida yang berkinerja baik smart contract SC. Sesuai dengan ide utama di balik hybrid smart contracts, TEF melibatkan a dekomposisi SC menjadi dua bagian: (1) Apa yang dalam konteks TEF kita sebut sebagai jangkar kontrak SCa di MAINCHAIN dan (2) DON logika exect yang kita sebut TEF dapat dieksekusi. Kami menggunakan SC di sini untuk menunjukkan kontrak logis yang diterapkan oleh kombinasi SCa dan mengharapkan. (Seperti disebutkan di atas, kami berharap dapat mengembangkan alat kompiler untuk menguraikan a mengontrak SC secara otomatis ke dalam komponen ini.) Eksekusi TEF yang dapat dieksekusi adalah mesin yang memproses transaksi pengguna di SC. Itu dapat dijalankan dengan baik, karena dijalankan pada DON. Ini memiliki beberapa fungsi: • Penyerapan transaksi: exect menerima atau mengambil transaksi pengguna. Hal ini dapat dilakukan secara langsung, yaitu melalui penyerahan transaksi di DON, atau melalui MAINCHAIN mempool menggunakan MS. • Eksekusi transaksi cepat: memproses transaksi yang melibatkan aset di dalamnya SC. Ia melakukannya secara lokal, yaitu di DON. • Akses oracle / adaptor yang cepat dan murah: exect memiliki akses asli ke oracle laporan dan data adaptor lainnya yang menghasilkan, misalnya, aset yang lebih cepat, lebih murah, dan lebih akurat harga dari eksekusi MAINCHAIN. Selain itu, akses oracle off-chain berkurang biaya operasional oracle, maka biaya penggunaan sistem, dengan menghindari penyimpanan on-chain yang mahal. • Sinkronisasi: exect secara berkala mendorong pembaruan dari DON ke MAINCHAIN, memperbarui SCa. Kontrak jangkar adalah ujung depan MAINCHAIN ​​​​SC. Sebagai komponen SC dengan tingkat kepercayaan yang lebih tinggi, komponen ini memiliki beberapa tujuan: • Penyimpanan aset: Dana pengguna disimpan, disimpan, dan ditarik dari SCa. • Sinkronisasi verifikasi: SCa dapat memverifikasi kebenaran pembaruan status saat dijalankan sinkronisasi, misalnya, SNARK yang dilampirkan ke rollups. • Pagar pembatas: SCa dapat mencakup ketentuan untuk melindungi terhadap korupsi atau kegagalan secara tepat. (Lihat Bagian 7 untuk rincian lebih lanjut.) Di TEF, dana pengguna disimpan di MAINCHAIN, artinya DON itu sendiri tidak bersifat hak asuh. Tergantung pada pilihan mekanisme sinkronisasi (lihat di bawah), pengguna mungkin memerlukannya untuk mempercayai DON hanya untuk laporan oracle yang akurat dan sinkronisasi tepat waktu dengan MAINCHAIN. Model kepercayaan yang dihasilkan sangat mirip dengan DEX berbasis buku pesanan, misalnya, [2], yang saat ini umumnya mencakup komponen off-chain untuk pencocokan pesanan dan komponen onchain untuk penyelesaian dan penyelesaian.Untuk menggunakan kosakata sistem pembayaran, orang mungkin menganggap exect sebagai komponennya SC bertanggung jawab untuk kliring, sedangkan SCa menangani penyelesaian. Lihat Gambar 13 untuk skemanya penggambaran TEF. Gambar 13: Skema TEF. Dalam contoh ini, transaksi melewati mempool dari MAINCHAIN melalui MS ke DON. Manfaat TEF: TEF membawa tiga manfaat utama: • Performa tinggi: SC mewarisi throughput DON yang jauh lebih tinggi dibandingkan MAINCHAIN untuk transaksi dan laporan oracle. Selain itu, exect dapat memproses transaksi lebih cepat dan merespons laporan oracle dengan lebih tepat waktu dibandingkan implementasi di MAINCHAIN ​​saja. • Biaya lebih rendah: Proses sinkronisasi tidak terlalu sensitif terhadap waktu dibandingkan pemrosesan transaksi, dan transaksi dapat dikirim dari DON ke MAINCHAIN ​​secara batch. Akibatnya, biaya on-chain per transaksi (misalnya biaya bahan bakar) dengan pendekatan ini jauh lebih rendah dibandingkan kontrak yang hanya berjalan di MAINCHAIN. • Kerahasiaan: Mekanisme kerahasiaan DON dapat dibawa ke menanggung SC.

Batasan TEF: Salah satu keterbatasan TEF adalah tidak mendukung proses instan penarikan, karena hanya terjadi di MAINCHAIN: Setelah mengirimkan permintaan penarikan bagi SCa, pengguna mungkin perlu menunggu hingga exect melakukan pembaruan status yang mencakup transaksi penarikan sebelum dapat disetujui. Kami membahas beberapa solusi parsial, namun, di Bagian 6.2. Keterbatasan lain dari TEF adalah tidak mendukung komposisi atom DeFi kontrak di MAINCHAIN, khususnya kemampuan untuk mengarahkan aset melalui beberapa DeFi kontrak dalam satu transaksi. TEF dapat, bagaimanapun, mendukung atomisitas tersebut DeFi kontrak berjalan pada DON yang sama. Kami juga membahas beberapa cara untuk mengatasi hal ini masalah di Bagian 6.2. 6.2 Perutean Transaksi Transaksi untuk SC dapat dikirim oleh pengguna langsung ke DON atau dapat disalurkan melalui mempool di MAINCHAIN (melalui FSS). Ada empat jenis transaksi yang berbeda, masing-masing diantaranya memerlukan penanganan yang berbeda: Transaksi dalam kontrak: Karena menghindari komplikasi dinamika gas, TEF memberi SC lebih banyak fleksibilitas dalam menangani transaksi dibandingkan dengan yang seharusnya. tersedia dalam kontrak lapisan-1. Misalnya, saat transaksi mempool di Ethereum dapat ditimpa oleh transaksi baru dengan harga gas yang lebih tinggi, SC dapat memperlakukan transaksi yang beroperasi pada aset dalam SC sebagai transaksi yang otoritatif segera setelah transaksi tersebut terlihat di mempool. Konsekuensinya, SC tidak perlu menunggu transaksi dikonfirmasi dalam satu blok, menghasilkan latensi yang sangat berkurang. Proksi: Pengguna mungkin ingin mengirim transaksi τ ke SC melalui kontrak dompet atau kontrak lain di MAINCHAIN. DON dapat melakukan simulasi eksekusi τ di MAINCHAIN untuk menentukan apakah menghasilkan transaksi lanjutan ke SC. Jika demikian, τ dapat diurutkan dengan transaksi lain untuk SC yang melakukan hal tersebut. Ada beberapa kemungkinan bagaimana DON mengidentifikasi transaksi tersebut: (1) DON dapat mensimulasikan semua transaksi di mempool (pendekatan yang mahal); (2) Kontrak tertentu atau jenis kontrak, misalnya dompet, dapat dicantumkan untuk dipantau oleh DON; atau (3) Pengguna bisa membubuhi keterangan transaksi untuk pemeriksaan DON. Masalah menjadi lebih rumit ketika satu transaksi berinteraksi dengan dua transaksi kontrak, SC1 dan SC2, keduanya menggunakan Layanan Pengurutan yang Adil dan memiliki kebijakan pemesanan yang tidak sesuai. DON mungkin, misalnya, mengurutkan τ paling lambat yang kompatibel dengan keduanya. Deposito: Transaksi yang menyetorkan aset MAINCHAIN ke SC perlu dikonfirmasi dalam satu blok sebelum SC dapat menganggapnya sah. Ketika mendeteksi penambangan a transaksi yang mengirimkan aset (misalnya, Ether) ke SCa, exect dapat langsung mengonfirmasinyadeposito. Misalnya, perusahaan dapat menerapkan harga yang dilaporkan oracle saat ini di DON ke aset. Penarikan: Seperti disebutkan di atas, batasan TEF adalah penarikan tidak selalu dapat dilakukan secara instan. Dalam model eksekusi tipe rollup, penarikan permintaan harus diurutkan dengan transaksi lain, yaitu digulung, agar aman diproses. Namun, ada beberapa solusi parsial terhadap keterbatasan ini. Jika DON dapat dengan cepat menghitung bukti validitas rollup hingga transaksi penarikan, kemudian mengamati transaksi pengguna τ di mempool exect dapat mengirimkan transaksi pembaruan status τ ′ untuk τ dengan harga bahan bakar yang lebih tinggi, semacam keuntungan yang berjalan di depan. Asalkan τ tidak ditambang sebelum τ ′ mencapai mempool, τ ′ akan mendahului τ, dan τ akan mempengaruhi penarikan yang disetujui. Dalam varian TEF yang DON diandalkan untuk menghitung pembaruan status (lihat varian penandatanganan ambang batas di bawah), DON sebagai alternatif dapat menentukan off-chain apakah τ harus disetujui mengingat keadaan SC pada saat pelaksanaannya. DON kemudian dapat mengirim transaksi τ ′ yang menyetujui penarikan τ—tanpa mempengaruhi penarikan penuh pembaruan negara. Jika pendekatan ini tidak memungkinkan, atau jika tidak berhasil, DON akan memulai transaksi τ ′ dapat mengirimkan dana kepada pengguna sebagai respons terhadap τ sehingga pengguna tidak memerlukannya memulai transaksi tambahan. 6.3 Sinkronisasi Eksekusi TEF secara berkala mendorong pembaruan dari DON ke MAINCHAIN, memperbarui status SCa dalam proses yang kami sebut sebagai sinkronisasi. Sinkronisasi mungkin dipertimbangkan sebagai propagasi transaksi layer-2 ke layer-1, sehingga TEF dapat menggunakan nomor mana pun teknik yang ada untuk tujuan ini, termasuk rollups [5, 12, 16, 69], optimis rollups [10, 11, 141], Validium [201], atau penandatanganan ambang batas dasar, misalnya ambang batas BLS, Schnorr, atau ECDSA [24, 54, 116, 202]. Pada prinsipnya, lingkungan eksekusi tepercaya juga dapat membuktikan kebenaran perubahan keadaan, sehingga menawarkan kinerja yang jauh lebih baik alternatif untuk rollups, tetapi dengan model kepercayaan yang bergantung pada perangkat keras. (Lihat, misalnya, [80].) Di bawah ini kami membandingkan opsi sinkronisasi ini sehubungan dengan tiga properti utama di TEF: • Ketersediaan data: Di mana status SC disimpan? Setidaknya ada tiga pilihan tersedia dalam TEF: di MAINCHAIN, di DON, atau di penyimpanan pihak ketiga penyedia seperti IPFS. Mereka mencapai jaminan keamanan dan ketersediaan yang berbeda tingkat, dan profil kinerja. Singkatnya, menyimpan status di MAINCHAIN memungkinkan kemampuan audit on-chain dan menghilangkan ketergantungan pada pihak mana pun atas ketersediaan negara; di sisi lain, penyimpanan negara secara off-chain dapat mengurangi dan meningkatkan biaya penyimpanan throughput, dengan biaya mempercayai penyedia penyimpanan (DON atau pihak ketiga) untuk ketersediaan data. Tentu saja, model fleksibel yang menggabungkan opsi-opsi ini juga demikian mungkin. Kami menunjukkan bentuk ketersediaan data yang diperlukan pada Tabel 1.• Jaminan kebenaran: Bagaimana SCa memastikan kebenaran pembaruan didorong oleh exect? Hal ini mempengaruhi beban komputasi pada exect dan SCa dan menyinkronkan latensi (lihat di bawah). • Latensi: Latensi sinkronisasi memiliki tiga faktor yang berkontribusi: (1) Waktu yang dibutuhkan misalnya untuk menghasilkan transaksi sinkronisasi τsync; (2) Waktu yang dibutuhkan untuk sinkronisasi untuk dikonfirmasi di MAINCHAIN; dan (3) Waktu untuk τsync mulai berlaku SCa. Di TEF, latensi sangat penting untuk penarikan (tetapi kurang penting untuk penarikan transaksi dalam kontrak) karena penarikan memerlukan (setidaknya parsial) sinkronisasi status. Sinkronisasi pilihan Data ketersediaan kebenaran jaminan Latensi Gabungan [5, 12, 16, 69] dalam rantai Bukti validitas Waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan bukti validitas (misalnya, menit dalam sistem saat ini) Validium [201] Off-rantai Bukti validitas Sama seperti di atas Optimis rollup [10, 11, 141] dalam rantai Bukti penipuan Durasi tantangan periode (misalnya, hari atau minggu) Penandatanganan ambang batas [24, 54, 116, 202] Fleksibel Tanda tangan ambang batas oleh DON Seketika Lingkungan eksekusi tepercaya [80] Fleksibel Berbasis perangkat keras pengesahan Seketika Tabel 1: Berbagai opsi sinkronisasi di TEF dan propertinya. Tabel 1 merangkum properti ini dalam lima opsi sinkronisasi utama di TEF. (Catatan bahwa kami tidak bermaksud membandingkan teknologi ini sebagai penskalaan lapisan-2 yang berdiri sendiri solusi. Untuk itu kami merujuk pembaca ke misalnya, [121].) Sekarang kita membahas setiap opsi sinkronisasi. Rollup: rollup [69] adalah protokol di mana transisi keadaan dipengaruhi oleh a kumpulan transaksi dihitung secara off-chain. Perubahan keadaan kemudian disebarkan ke RANTAI UTAMA. Untuk mengimplementasikan rollups, jangkar smart contract SCa menyimpan representasi ringkas Rstate (misalnya akar Merkle) dari keadaan sebenarnya. Untuk menyinkronkan, exect mengirimkan τsync = (T, R′ state) ke SCa dimana T adalah himpunan transaksi yang diproses sejak terakhir kalisinkronisasi dan R′ negara bagian adalah representasi kompak dari negara bagian baru yang dihitung dengan menerapkan transaksi di T ke keadaan sebelumnya Rstate. Ada dua varian populer yang berbeda dalam cara SCa memverifikasi pembaruan status di τsync. Yang pertama, (zk-)rollups, melampirkan argumen kebenaran yang ringkas, terkadang disebut bukti validitas, untuk transisi Rstate →R′ negara bagian. Untuk mengimplementasikan varian ini, exect menghitung dan menyerahkan bukti validitas (misalnya, bukti zk-SNARK) bersama dengan τsync, membuktikan bahwa R′ keadaan adalah hasil penerapan T pada keadaan SCa saat ini. Jangkar kontrak menerima pembaruan negara hanya setelah memverifikasi buktinya. rollup yang optimis tidak menyertakan argumen kebenaran, tetapi memiliki staking dan menantang prosedur yang memfasilitasi verifikasi terdistribusi transisi negara. Untuk ini Varian rollup, SCa untuk sementara menerima τsync dengan asumsi itu benar (karenanya optimisme) tapi τsync tidak berlaku sampai setelah periode tantangan, di mana pihak mana pun pemantauan MAINCHAIN dapat mengidentifikasi pembaruan status yang salah dan memberi tahu SCa untuk mengambil tindakan tindakan yang diperlukan (misalnya, mengembalikan status dan memberikan penalti jika diperlukan.) Kedua varian rollup mencapai ketersediaan data on-chain, saat transaksi diposting on-chain, dari mana keadaan penuh dapat dibangun. Latensi zk-rollups adalah didominasi oleh waktu yang diperlukan untuk menghasilkan bukti validitas, yang biasanya ada di urutan menit dalam sistem yang ada [16] dan kemungkinan akan mengalami peningkatan seiring berjalannya waktu. Sebaliknya, rollup yang optimis memiliki latensi yang lebih tinggi (misalnya, hari atau minggu) karena periode tantangan harus cukup lama agar bukti penipuan dapat berfungsi. Itu Implikasi dari konfirmasi yang lambat tidak kentara dan terkadang bersifat spesifik terhadap skema tersebut analisis menyeluruh berada di luar cakupan. Misalnya, skema tertentu mempertimbangkan pembayaran transaksi sebagai “final tanpa kepercayaan” [109] sebelum pembaruan status dikonfirmasi, karena a pengguna biasa dapat memverifikasi rollup jauh lebih cepat daripada MAINCHAIN. Validium: Validium adalah bentuk (zk-)rollup yang membuat data hanya tersedia secara off-chain dan tidak menyimpan semua data di MAINCHAIN. Secara khusus, exect hanya mengirimkan yang baru sebutkan dan buktinya tetapi bukan transaksi ke SCa. Dengan sinkronisasi gaya Validium, jalankan dan DON yang menjalankannya adalah satu-satunya pihak yang menyimpan status lengkap dan yang mengeksekusi transaksi. Seperti zk-rollups, latensi sinkronisasi didominasi oleh validitas waktu pembuatan bukti. Namun, tidak seperti zk-rollups, sinkronisasi gaya Validium mengurangi biaya penyimpanan dan meningkatkan throughput. Penandatanganan ambang batas oleh DON: Dengan asumsi ambang batas DON node adalah jujur, a Opsi sinkronisasi yang sederhana dan cepat adalah dengan meminta DON node secara kolektif menandatangani status baru. Pendekatan ini dapat mendukung ketersediaan data on-chain dan off-chain. Perhatikan bahwa jika pengguna memercayai DON untuk oracle pembaruan, mereka tidak perlu lebih memercayainya untuk menerima pembaruan status, karena sudah berada dalam model kepercayaan ambang batas. Manfaat lain dari penandatanganan ambang batas adalah latensi rendah. Dukungan untuk format tanda tangan transaksi baru sebagai diusulkan di EIP-2938 [70] dan dikenal sebagai abstraksi akun akan membuat ambang batas penandatanganan jauh lebih mudah untuk diterapkan, karena akan menghilangkan kebutuhan akan ambang batas ECDSA, yang melibatkan protokol yang jauh lebih kompleks (misalnya, [116, 117, 118])daripada alternatif seperti ambang batas tanda tangan Schnorr [202] atau BLS [55]. Lingkungan Eksekusi Tepercaya (TEE): TEE adalah lingkungan eksekusi terisolasi (biasanya diwujudkan oleh perangkat keras) yang bertujuan untuk memberikan perlindungan keamanan yang kuat untuk program yang berjalan di dalam. Beberapa TEE (misalnya, Intel SGX [84]) dapat menghasilkan bukti, dikenal sebagai pengesahan, bahwa keluaran dihitung dengan benar oleh program tertentu masukan tertentu12. Varian sinkronisasi TEF berbasis TEE dapat diimplementasikan oleh mengganti bukti di (zk-)rollups atau Validium dengan pengesahan TEE menggunakan teknik dari [80]. Dibandingkan dengan bukti tanpa pengetahuan yang digunakan di rollups dan Validium, TEE jauh lebih berguna. lebih berkinerja. Dibandingkan dengan penandatanganan ambang batas, TEE menghilangkan kerumitan menghasilkan ambang batas tanda tangan ECDSA karena pada prinsipnya hanya diperlukan satu TEE terlibat. Namun, penggunaan TEEs menimbulkan asumsi kepercayaan ekstra yang bergantung pada perangkat keras. Kita juga dapat menggabungkan TEE dengan penandatanganan ambang batas untuk menciptakan ketahanan terhadap kompromi sebagian kecil dari contoh TEE, meskipun ini merupakan tindakan perlindungan memperkenalkan kembali kompleksitas pembuatan tanda tangan ECDSA ambang batas. Fleksibilitas tambahan: Opsi sinkronisasi ini dapat disempurnakan untuk memberikan lebih banyak fleksibilitas dengan cara berikut. • Pemicu yang fleksibel: Aplikasi TEF dapat menentukan kondisi di mana sinkronisasi dipicu. Misalnya, sinkronisasi dapat berbasis batch, misalnya terjadi setelahnya setiap N transaksi, berdasarkan waktu, misalnya setiap 10 blok, atau berdasarkan peristiwa, misalnya terjadi setiap kali harga aset target bergerak secara signifikan. • Sinkronisasi parsial: Hal ini dimungkinkan dan dalam beberapa kasus diinginkan (misalnya, dengan rollups, sinkronisasi parsial dapat mengurangi latensi) dengan tujuan menyediakan sinkronisasi cepat dalam skala kecil sejumlah negara, melakukan sinkronisasi penuh mungkin hanya secara berkala. Misalnya, exect dapat menyetujui permintaan penarikan dengan memperbarui saldo pengguna di SCa tanpa memperbarui status MAINCHAIN. 6.4 Reorganisasi Reorganisasi Blockchain akibat ketidakstabilan jaringan atau bahkan dari serangan 51%. dapat menimbulkan ancaman terhadap integritas rantai utama. Dalam praktiknya, musuh telah menggunakannya mereka untuk melakukan serangan pembelanjaan ganda [34]. Sementara serangan terhadap rantai besar memang demikian sulit untuk dipasang, namun tetap layak untuk beberapa rantai [88]. Karena beroperasi secara independen dari MAINCHAIN, DON menawarkan hal yang menarik kemungkinan untuk mengamati dan memberikan beberapa perlindungan terhadap reorg yang terkait dengan serangan. Misalnya, DON dapat melaporkan ke kontrak yang mengandalkan SC di MAINCHAIN ​​mengenai keberadaan fork pesaing dengan panjang ambang batas tertentu τ. DON juga bisa 12Rincian tambahan dapat ditemukan di Lampiran B.2.1. Mereka tidak dituntut untuk memahami.

memberikan bukti—baik dalam pengaturan PoW atau PoS—tentang keberadaan fork tersebut. Itu kontrak SC dapat menerapkan tindakan defensif yang sesuai, seperti menangguhkan eksekusi transaksi lebih lanjut untuk jangka waktu tertentu (misalnya, mengizinkan bursa memasukkan pembelanjaan ganda ke dalam daftar hitam aset). Perhatikan bahwa meskipun musuh melancarkan serangan 51%, ia mungkin berupaya melakukan sensor laporan dari DON, tindakan penanggulangan di SC adalah dengan mewajibkan laporan berkala dari DON untuk memproses transaksi (yaitu detak jantung) atau memerlukan laporan baru ke memvalidasi transaksi bernilai tinggi. Meskipun peringatan forking tersebut pada prinsipnya merupakan layanan umum yang dapat diberikan oleh DON untuk beberapa tujuan, rencana kami adalah menggabungkannya dengan TEF.

DON Платформа выполнения транзакций

(DON-TEF) DONs обеспечит oracle и поддержку децентрализованных ресурсов для решений уровня 2 в рамках то, что мы называем децентрализованной структурой выполнения сетевых транзакций Oracle (DONTEF) или сокращенно TEF. Сегодня частота обновлений контрактов DeFi ограничена задержками основной цепи. например, средний интервал блока 10–15 секунд в Ethereum [104], а также стоимость передача больших объемов данных по цепочке и ограниченная пропускная способность вычислений/передачи — мотивирующие подходы масштабирования, такие как сегментирование [148, 158, 232] и выполнение уровня 2 [5, 12, 121, 141, 169, 186, 187]. Даже blockchain с гораздо более быстрым временем транзакции, например, [120], предложили стратегии масштабирования, включающие вычисления вне цепочки [168]. TEF предназначен для работы в качестве ресурса уровня 2 для любых таких систем уровня 1/MAINCHAIN. Используя TEF, DONs могут поддерживать более быстрые обновления в контракте MAINCHAIN, в то время как сохранение ключевых гарантий доверия, предоставляемых основной цепочкой. ТЭФ может поддержать любой из множества методов и парадигм выполнения уровня 2, включая rollups,11 оптимистичные rollups, Validium и т. д., а также модель порогового доверия, в которой DON узлы выполняют транзакции. TEF дополняет FSS и предназначен для его поддержки. Другими словами, любой приложение, работающее в TEF, может использовать FSS. 11Именно их часто называют «zk-rollups», это неправильное название, поскольку они не обязательно требуют доказательств с нулевым разглашением.

Transaction Execution Framework schematic showing mempool, clearing, and settlement flow

6.1 Обзор ТЭФ TEF — это шаблон проектирования для создания и реализации высокопроизводительного гибрида. smart contract СК. В соответствии с основной идеей гибридных smart contracts, TEF включает в себя разложение SC на две части: (1) То, что мы называем в контексте TEF якорем контракт SCa на MAINCHAIN и (2) логика DON предполагает, что мы вызываем исполняемый файл TEF. Мы используем здесь SC для обозначения логического контракта, реализуемого комбинацией SCa и ожидать. (Как отмечалось выше, мы планируем разработать инструменты компиляции для декомпозиции автоматически контракт SC на эти компоненты.) Исполняемый файл TEF exect — это механизм, обрабатывающий транзакции пользователей в SC. Это может выполняться высокопроизводительно, поскольку он работает на DON. Он имеет несколько функций: • Прием транзакций: exect получает или извлекает транзакции пользователей. Он может это сделать напрямую, т. е. посредством отправки транзакции на DON или через MAINCHAIN. мемпул с использованием MS. • Быстрое выполнение транзакций: exect обрабатывает транзакции с активами внутри СК. Это происходит локально, т. е. на DON. • Быстрый и недорогой доступ к oracle / адаптеру: exect имеет встроенный доступ к отчетам oracle. и другие данные адаптера, что приводит, например, к более быстрому, дешевому и точному активу. цены, чем исполнение MAINCHAIN. Более того, доступ к oracle вне сети снижает эксплуатационные расходы oracle и, следовательно, стоимость использования системы, избегая дорогое on-chain хранилище. • Синхронизация: exect периодически отправляет обновления из DON в MAINCHAIN, обновляя SCa. Якорный контракт — это передняя часть SC MAINCHAIN. Будучи компонентом SC с более высоким уровнем доверия, он служит нескольким целям: • Хранение активов: средства пользователей вносятся, хранятся и выводятся из SCa. • Проверка синхронизации: SCa может проверять правильность обновлений состояния при необходимости. синхронизируется, например, SNARK, прикрепленные к rollup. • Ограждения: SCa может включать положения по защите от коррупции или сбоев. в искл. (Более подробную информацию см. в разделе 7.) В TEF средства пользователей хранятся на MAINCHAIN, то есть DON сам по себе не является хранителем. В зависимости от выбора механизма синхронизации (см. ниже) пользователям может потребоваться доверять DON только для точных отчетов oracle и своевременной синхронизации с MAINCHAIN. Полученная модель доверия очень похожа на модель для DEX на основе книги заказов, например, [2], которые сегодня обычно включают в себя оффчейн-компонент для сопоставления заказов и ончейн-компонент для клиринга и расчетов.Используя словарь платежных систем, можно рассматривать exect как компонент SC отвечает за клиринг, а SCa занимается расчетами. Схематическое изображение см. на рис. 13. изображение ТЭФ. Рисунок 13: Схема TEF. В этом примере транзакции проходят через мемпул. MAINCHAIN через MS на DON. Преимущества ТЭФ: TEF имеет три основных преимущества: • Высокая производительность: SC унаследовал гораздо более высокую пропускную способность DON, чем MAINCHAIN. как для транзакций, так и для отчетов oracle. Кроме того, exect может обрабатывать транзакции быстрее и реагировать на отчеты oracle более своевременно, чем реализация только на MAINCHAIN. • Более низкие комиссии: процесс синхронизации требует меньше времени, чем обработка транзакций, и транзакции можно отправлять с DON на MAINCHAIN ​​пакетами. Следовательно, внутрисетевые комиссии за транзакцию (например, затраты на газ) при таком подходе намного ниже, чем для контракта, который работает только на MAINCHAIN. • Конфиденциальность: Механизмы конфиденциальности DON могут быть использованы для медведь на СЦ.

Ограничения ТЭФ: Одним из ограничений TEF является то, что он не поддерживает мгновенную Выводы, так как они происходят только на MAINCHAIN: При отправке запроса на вывод для SCa, пользователю может потребоваться дождаться exect, чтобы выполнить обновление состояния, включающее транзакция вывода средств до того, как она будет одобрена. Мы обсуждаем некоторые частичные средства правовой защиты, однако в разделе 6.2. Еще одним ограничением TEF является то, что он не поддерживает атомный состав DeFi. контракты на MAINCHAIN, в частности возможность маршрутизации активов через несколько DeFi контракты в рамках одной сделки. Однако TEF может поддержать такую атомарность среди Контракты DeFi выполняются на одном и том же DON. Мы также обсудим некоторые способы решения этой проблемы. задача в разделе 6.2. 6.2 Маршрутизация транзакций Транзакции для SC могут отправляться пользователями непосредственно на DON или маршрутизироваться через мемпул в MAINCHAIN (через FSS). Существует четыре различных типа транзакций, каждый из которых из которых требуется различное обращение: Внутриконтрактные сделки: Поскольку TEF позволяет избежать сложностей газовой динамики, он обеспечивает SC большую гибкость в обработке транзакций, чем это было бы возможно. доступен в контракте уровня 1. Например, в то время как транзакция мемпула в Ethereum может быть перезаписан новой транзакцией с более высокой ценой на газ, SC может считать транзакцию, которая работает с активами внутри SC, авторитетной, как только она станет видимой в мемпуле. Следовательно, SC не нужно ждать подтверждения транзакции. внутри блока, что приводит к значительному снижению задержки. Проксирование: Пользователь может пожелать отправить транзакцию τ в SC через контракт кошелька или другой контракт на MAINCHAIN. DON может имитировать выполнение τ на MAINCHAIN, чтобы определить, приведет ли это к последующей транзакции в SC. Если да, то τ можно упорядочить с другими транзакциями для SC, которые это делают. Есть несколько возможности того, как DON идентифицирует такие транзакции: (1) DON может имитировать все транзакции в мемпуле (дорогой подход); (2) Определенные контракты или типы контрактов, например кошельки, могут быть перечислены для мониторинга с помощью DON; или (3) Пользователи могут аннотировать транзакции для проверки DON. Ситуация усложняется, когда одна транзакция взаимодействует с двумя контракты, SC1 и SC2, оба из которых используют услуги справедливого упорядочения и имеют несовместимые политики заказа. DON может, например, последовательность τ в самое позднее время. это совместимо с обоими. Депозиты: Транзакция, передающая актив MAINCHAIN в SC, должна быть подтверждена в блоке, прежде чем SC сможет считать ее действительной. Когда он обнаруживает добычу транзакция, которая отправляет активы (например, эфир) в SCa, exect может мгновенно подтвердитьдепозит. Например, он может применить текущую цену, сообщаемую oracle, на DON к актив. Вывод средств: Как отмечалось выше, ограничением TEF является то, что снятие средств не всегда может быть выполнено мгновенно. В модели исполнения типа rollup снятие средств запрос должен быть упорядочен с другими транзакциями, т. е. объединен, чтобы быть безопасным. обработано. Однако существуют некоторые частичные средства устранения этого ограничения. Если DON может быстро вычислить подтверждение достоверности rollup вплоть до транзакции вывода средств, то наблюдение за транзакцией пользователя τ в exect мемпула может отправить транзакцию обновления состояния τ ′ для τ по более высокой цене газа, что является своего рода выгодным опережением. При условии, что τ не будет добыт до того, как τ ′ достигнет мемпула, τ ′ будет предшествовать τ, а τ приведет к утвержденному выводу средств. В варианте TEF, где DON используется для вычисления обновлений состояния (см. вариант пороговой подписи ниже), DON альтернативно может определять оффчейн следует ли утверждать τ, учитывая состояние SC при его выполнении. DON затем может отправить транзакцию τ ′, подтверждающую снятие τ, не выполняя при этом полного обновление состояния. Если этот подход невозможен или в случаях, когда он не увенчался успехом, инициируется DON. транзакция τ ′ может отправить средства пользователю в ответ на τ, так что пользователю не нужно инициировать дополнительную транзакцию. 6.3 Синхронизация Исполняемый файл TEF exect периодически отправляет обновления с DON в MAINCHAIN. обновление состояния SCa в процессе, который мы называем синхронизацией. Можно подумать о синхронизации как распространение транзакций уровня 2 на уровень 1, поэтому TEF может использовать любое число существующих методик для этой цели, в том числе rollups [5, 12, 16, 69], оптимистичный rollups [10, 11, 141], Validium [201] или базовое пороговое подписание, например пороговое BLS, Шнорра, или ECDSA [24, 54, 116, 202]. В принципе, доверенные среды выполнения также может подтвердить правильность изменений состояния, предлагая гораздо более производительную работу. альтернатива rollups, но с аппаратно-зависимой моделью доверия. (См., например, [80].) Ниже мы сравниваем эти параметры синхронизации по трем ключевым свойствам в ТЭФ: • Доступность данных: Где хранится состояние SC? Как минимум три варианта доступен в TEF: в MAINCHAIN, на DON или в стороннем хранилище. провайдеры, такие как IPFS. Они обеспечивают различные гарантии безопасности, доступности уровни и профили производительности. Короче говоря, сохранение состояния в MAINCHAIN позволяет внутрисетевая возможность аудита и исключает зависимость от какой-либо стороны в плане доступности состояния; с другой стороны, хранение состояния вне цепочки может снизить стоимость хранения и улучшить пропускная способность за счет доверия к поставщикам хранилищ (DON или третьим лицам) для доступность данных. Конечно, гибкие модели, сочетающие в себе эти возможности, также возможно. Требуемую форму предоставления данных мы указываем в таблице 1.• Гарантии правильности: как SCa проверяет правильность обновлений. подтолкнул exect? Это влияет на вычислительную нагрузку на exect и SCa, а также на задержка синхронизации (см. ниже). • Задержка. На задержку синхронизации влияют три фактора: (1) Затраченное время. for exect для создания транзакции синхронизации τsync; (2) Время, необходимое для τsync должно быть подтверждено на MAINCHAIN; и (3) Время, в течение которого τsync вступит в силу СКа. В TEF задержка особенно важна для вывода средств (но в меньшей степени для внутриконтрактные транзакции), поскольку снятие средств обязательно требует (по крайней мере частичная) синхронизация состояния. Синхронизация варианты Данные доступность Корректность гарантии Задержка Свернуть [5, 12, 16, 69] Ончейн Доказательства действительности Время, затраченное на создание доказательства действительности (например, минуты в существующих системах) Валидиум [201] Офчейн Доказательства действительности То же, что и выше Оптимистичный rollup [10, 11, 141] Ончейн Доказательства мошенничества Продолжительность испытания период (например, дни или недели) Пороговое подписание [24, 54, 116, 202] Гибкий Пороговые подписи от DON Мгновенный Доверенные среды выполнения [80] Гибкий Аппаратное обеспечение аттестации Мгновенный Таблица 1. Различные параметры синхронизации в TEF и их свойства. В таблице 1 суммированы эти свойства пяти основных вариантов синхронизации в TEF. (Примечание что мы не намерены сравнивать эти технологии с автономным масштабированием уровня 2. решения. Для этого мы отсылаем читателей, например, к [121].) Теперь мы обсудим каждый вариант синхронизации. Свертывания: rollup [69] — это протокол, в котором переход состояния, выполняемый Пакет транзакций вычисляется вне цепочки. Затем изменение состояния распространяется на MAINCHAIN. Для реализации rollups якорь smart contract SCa хранит компактное представление Rstate (например, корень Меркла) фактического состояния. Для синхронизации exect отправляет τsync = (Т, Р' состояние) в SCa, где T — набор транзакций, обработанных с момента последнегосинхронизация и R' состояние — это компактное представление нового состояния, рассчитанное путем применения транзакции в T в предыдущее состояние Rstate. Существует два популярных варианта, которые различаются тем, как SCa проверяет обновления состояния в τsync. Первые, (zk-)rollups, содержат краткий аргумент правильности, иногда называемый доказательство правильности перехода Rstate →R′ государство. Чтобы реализовать этот вариант, выполните вычисляет и отправляет доказательство достоверности (например, доказательство zk-SNARK) вместе с τsync, доказывая, что R' состояние является результатом применения T к текущему состоянию SCa. Якорь контракт принимает обновление состояния только после проверки доказательства. Оптимистические rollup не включают аргументы правильности, но имеют staking и Процедуры вызова, которые облегчают распределенную проверку переходов состояний. Для этого Вариант rollup, SCa предварительно принимает τsync, предполагая, что это правильно (отсюда и оптимизм) но τsync вступает в силу только после периода вызова, в течение которого любая сторона мониторинг MAINCHAIN может выявлять ошибочные обновления состояния и информировать SCa о необходимости принятия необходимые действия (например, откат состояния и наложение штрафа в случае необходимости). Оба варианта rollup обеспечивают доступность данных в цепочке, поскольку транзакции публикуются. on-chain, из которого можно построить полное состояние. Задержка zk-rollups составляет преобладает время, необходимое для создания доказательств достоверности, которое обычно находится на этапе порядка минут в существующих системах [16] и, вероятно, со временем будут улучшаться. С другой стороны, оптимистичные rollup имеют более высокую задержку (например, дни или недели). потому что период оспаривания должен быть достаточно длительным, чтобы доказательства мошенничества сработали. Значение медленного подтверждения является тонким и иногда специфичным для схемы, так что тщательный анализ выходит за рамки. Например, некоторые схемы предусматривают оплату транзакции как «доверительные финальные» [109] до подтверждения обновления состояния, поскольку обычный пользователь может проверить rollup гораздо быстрее, чем MAINCHAIN. Валидиум: Validium — это форма (zk-)rollup, которая делает данные доступными только вне сети. и не хранит все данные в MAINCHAIN. В частности, exect отправляет только новые состояние и доказательства, а не транзакции в SCa. При синхронизации в стиле Validium, кроме и DON, который его выполняет, являются единственными сторонами, которые сохраняют полное состояние и которые выполняют транзакции. Как и в случае с zk-rollups, задержка синхронизации зависит от достоверности. время генерации доказательства. Однако, в отличие от zk-rollups, синхронизация в стиле Validium снижает стоимость хранения и увеличивает пропускную способность. Пороговая подпись DON: Предполагая, что порог в DON узлов является честным, Простой и быстрый вариант синхронизации заключается в том, чтобы узлы DON коллективно подписывали новое состояние. Этот подход может поддерживать доступность данных как внутри, так и вне цепочки. Обратите внимание, что если пользователи доверяют DON для обновлений oracle, им не нужно больше доверять ему для принятия обновления состояния, так как они уже находятся в модели порогового доверия. Еще одно преимущество пороговое подписание имеет низкую задержку. Поддержка новых форматов подписей транзакций, таких как предложенный в EIP-2938 [70] и известный как абстракция учетной записи, составит пороговое значение подписание значительно проще реализовать, поскольку оно устранит необходимость в пороговом значении ECDSA, который использует значительно более сложные протоколы (например, [116, 117, 118]).чем альтернативы, такие как пороговые подписи Шнорра [202] или BLS [55]. Доверенные среды выполнения (TEE): TEE — это изолированные среды выполнения (обычно реализуемые аппаратно), целью которых является обеспечение надежной защиты. для программ, работающих внутри. Некоторые TEE (например, Intel SGX [84]) могут предоставлять доказательства, известные как аттестации, подтверждающие, что результат правильно вычислен специальной программой для конкретный вход12. Вариант синхронизации TEF на основе TEE может быть реализован с помощью замена доказательств в (zk-)rollups или Validium аттестациями TEE с использованием методов с [80]. По сравнению с доказательствами с нулевым разглашением, используемыми в rollups и Validium, TEE намного более производительный. По сравнению с подписанием порогов, TEE устраняют сложность создание пороговых подписей ECDSA, поскольку в принципе должен быть только один TEE участвует. Однако использование TEE вводит дополнительные предположения о доверии, зависящие от оборудования. Можно также объединить TEE с пороговой подписью для повышения устойчивости. от компрометации части случаев TEE, хотя эта защитная мера вновь усложняет создание пороговых подписей ECDSA. Дополнительная гибкость: Эти параметры синхронизации можно усовершенствовать, чтобы обеспечить большую гибкость следующими способами. • Гибкий запуск: приложение TEF может определять условия, при которых синхронизация срабатывает. Например, синхронизация может быть пакетной, например, происходить после каждые N транзакций, основанных на времени, например, каждые 10 блоков, или на основе событий, например, происходят всякий раз, когда целевые цены на активы значительно меняются. • Частичная синхронизация: это возможно, а в некоторых случаях желательно (например, с rollups, частичная синхронизация может уменьшить задержку) для обеспечения быстрой синхронизации небольших объемы состояния, полная синхронизация выполняется, возможно, только периодически. Например, Exect может одобрить запрос на вывод средств, обновив баланс пользователя в SCa. без обновления состояния MAINCHAIN иным образом. 6.4 реорганизации Реорганизации блокчейна в результате нестабильности сети или даже атак 51% может представлять угрозу целостности основной цепи. На практике противники использовали им организовать атаки двойного расходования [34]. Хотя такие атаки на крупные сети их сложно установить, но для некоторых цепочек [88] они все же возможны. Поскольку DON работает независимо от MAINCHAIN, он предлагает интересные возможности. возможность наблюдения и обеспечения некоторой защиты от реорганизаций, связанных с атаки. Например, DON может сообщить опорному контракту SC на MAINCHAIN ​​о существовании конкурирующего форка некоторой пороговой длины τ. DON может дополнительно 12Дополнительную информацию можно найти в Приложении B.2.1. Они не нужны для понимания.

предоставить доказательства (в рамках PoW или PoS) существования такого форка. контрактный SC может реализовать подходящие защитные действия, такие как приостановка дальнейшего выполнения транзакций на определенный период времени (например, чтобы разрешить биржам вносить в черный список двойное расходование). активы). Обратите внимание: хотя противник, проводящий атаку 51%, может попытаться подвергнуть цензуре сообщений от DON, контрмерой в SC является требование периодических отчетов от DON для обработки транзакций (т. е. контрольного сигнала) или для запроса нового отчета для подтвердить транзакцию на большую сумму. Хотя такие оповещения о разветвлении в принципе являются общей услугой, DON может предоставить для любой из ряда целей мы планируем включить их в TEF.

Minimisasi Kepercayaan

Sebagai sistem yang terdesentralisasi dengan partisipasi dari berbagai entitas yang heterogen, Jaringan Chainlink memberikan perlindungan yang kuat terhadap kegagalan dalam keaktifan (ketersediaan) dan keamanan (integritas laporan). Namun, sebagian besar sistem desentralisasi memiliki perbedaan sejauh mana komponen-komponen penyusunnya terdesentralisasi. Ini Hal ini berlaku bahkan pada sistem yang besar, dimana desentralisasi terbatas di kalangan penambang [32] dan perantara [51] telah lama hadir. Tujuan dari setiap upaya desentralisasi adalah minimalisasi kepercayaan: Kami berupaya untuk mengurangi dampak buruk dari korupsi atau kegagalan sistemik dalam jaringan Chainlink, meskipun demikian karena DON yang berbahaya. Prinsip panduan kami adalah Prinsip Hak Istimewa Terkecil [197]. Komponen sistem dan aktor dalam sistem harus memiliki hak istimewa yang dibatasi secara ketat untuk memungkinkan hanya keberhasilan penyelesaian peran yang ditugaskan kepada mereka. Di sini kami memaparkan beberapa mekanisme konkret yang dapat diterapkan oleh Chainlink dalam upayanya menuju minimalisasi kepercayaan yang semakin besar. Kami mengkarakterisasi mekanisme ini dalam istilah dari lokus, yaitu komponen sistem, di mana mereka di-root, ditunjukkan pada Gambar. 14. Kita alamat setiap lokus dalam subbagian masing-masing. 7.1 Otentikasi Sumber Data Model operasi saat ini untuk oracles dibatasi oleh fakta bahwa sedikit sumber data menandatangani secara digital data yang mereka hilangkan, sebagian besar karena TLS tidak menandatangani secara asli data. TLS memang menggunakan tanda tangan digital dalam protokol “jabat tangan” (untuk menetapkan kunci bersama antara server dan klien). Server yang mendukung HTTPS memiliki sertifikat pada kunci publik yang pada prinsipnya dapat berfungsi untuk menandatangani data, tetapi umumnya tidak digunakan sertifikat ini untuk mendukung penandatanganan data. Akibatnya, keamanan DON, sebagai di jaringan oracle saat ini, bergantung pada oracle node yang setia menyampaikan data dari suatu data sumber kontrak. Komponen penting jangka panjang dari visi kami untuk meminimalkan kepercayaan di Chainlink melibatkan autentikasi sumber data yang lebih kuat melalui dukungan alat dan standar untuk penandatanganan data. Penandatanganan data dapat membantu menegakkan jaminan integritas menyeluruh. Pada prinsipnya, jika suatu kontrak menerima sebagai masukan sepotong data D yang ditandatangani langsung oleh suatu data

Loci of trust-minimizing mechanisms in the Chainlink network showing data quality, node selection, and oracle report verification

Gambar 14: Lokasi mekanisme minimalisasi kepercayaan yang dibahas pada bagian ini. 1⃝Data sumber menyediakan data ke 2⃝DON, yang menyampaikan fungsi data ke dependen 3⃝smart contract. Selain itu, jaringan DON atau oracle mencakup 4⃝node manajemen smart contracts di MAINCHAIN untuk, misalnya, node kompensasi, penjaga rel, dan sebagainya. sumber, maka jaringan oracle tidak dapat diutak-atik D. Berbagai hal yang menggembirakan upaya untuk memungkinkan penandatanganan data telah muncul, termasuk OpenID Connect, yang dirancang terutama untuk otentikasi pengguna [9], TLS-N, sebuah proyek akademis yang bertujuan untuk itu memperpanjang TLS [191] dengan menggunakan kembali sertifikat TLS, dan Ekstensi Bukti TLS [63]. Meskipun OpenID Connect telah melihat beberapa adopsi, TLS Evidence Extensions dan TLS-N belum diadopsi. Cara potensial lain untuk autentikasi sumber data adalah dengan menggunakan milik penerbit Pertukaran HTTP yang ditandatangani (SXG) [230], yang dapat disimpan dalam cache di jaringan pengiriman konten sebagai bagian dari protokol Accelerated Mobile Pages (AMP) [225]. Browser seluler Chrome menampilkan konten dari SXG yang di-cache AMP seolah-olah konten tersebut disajikan domain jaringan milik penerbitnya, bukan domain server cache. Insentif pencitraan merek ini, ditambah dengan relatif mudahnya mengaktifkannya menggunakan layanan seperti URL Asli CloudFlare [83] dan amppackager Google [124], dapat menyebabkan penerapan SXG secara luas dalam konten berita yang di-cache, yang akan memungkinkan sistem yang sederhana dan tahan terhadap gangguan. cara bagi Chainlink oracles untuk memicu peristiwa yang layak diberitakan yang dilaporkan di SXG yang valid. Meskipun SXG yang di-cache AMP dari penerbit berita tidak akan berguna untuk tempo tinggi aplikasi seperti laporan data perdagangan, mereka bisa menjadi sumber yang aman untuk kustom kontrak yang berkaitan dengan peristiwa dunia nyata seperti cuaca ekstrem atau hasil pemilu. Kami percaya bahwa penerapan yang sederhana, alat yang matang, dan fleksibilitas akan sangat penting mempercepat penandatanganan sumber data. Mengaktifkan penyedia data untuk menggunakan Chainlink node sebagai front end API yang diautentikasi tampaknya merupakan pendekatan yang menjanjikan. Kami bermaksud untuk membuatpilihan bagi node untuk berfungsi dalam mode ini, dengan atau tanpa partisipasi dalam jaringan sebagai oracle sepenuhnya. Kami menyebut kemampuan ini sebagai asal data yang diautentikasi (LALU). Dengan menggunakan Chainlink node dengan ADO, sumber data akan mendapatkan keuntungan dari pengalaman dan alat yang dikembangkan komunitas Chainlink dalam menambahkan digital kemampuan penandatanganan ke rangkaian API off-chain yang ada. Haruskah mereka memilih lari node mereka sebagai oracles, mereka juga dapat membuka potensi aliran pendapatan baru dengan model yang sama dengan penyedia data yang ada, misalnya Kraken [28], Kaiko [140], dan lainnya, yang menjalankan Chainlink node untuk menjual data API secara berantai. 7.1.1 Keterbatasan Asal Data yang Diautentikasi Penandatanganan digital oleh sumber data, meskipun dapat membantu memperkuat autentikasi, tidaklah cukup untuk mencapai semua tujuan keamanan alami atau operasional dari oracle jaringan. Untuk memulainya, bagian data D tertentu masih harus disampaikan secara kuat dan tepat waktu cara dari sumber data ke smart contract atau konsumen data lainnya. Artinya, bahkan di dalam pengaturan ideal di mana semua data ditandatangani menggunakan kunci yang telah diprogram menjadi dependen kontrak, DON masih diperlukan untuk mengomunikasikan data secara andal dari sumber untuk kontrak. Selain itu, ada sejumlah kasus di mana kontrak atau oracle-data lainnya konsumen menginginkan akses ke keluaran terotentikasi dari berbagai fungsi yang dihitung sumber data karena dua alasan utama: • Kerahasiaan: API sumber data mungkin menyediakan data sensitif atau kepemilikan yang perlu disunting atau dibersihkan sebelum dapat dilihat publik secara berantai. Namun, modifikasi apa pun pada data yang ditandatangani akan membuat tanda tangan menjadi tidak valid. Letakkan yang lain cara, ADO naif dan sanitasi data tidak kompatibel. Kami tunjukkan pada Contoh 3 bagaimana keduanya dapat didamaikan melalui bentuk ADO yang ditingkatkan. • Kesalahan sumber data: Kesalahan dan kegagalan dapat mempengaruhi sumber data, dan tanda tangan digital tidak mengatasi masalah tersebut. Sejak awal [98], Chainlink telah sudah mencakup mekanisme untuk memperbaiki kesalahan tersebut: redundansi. Laporan yang dikeluarkan oleh jaringan oracle biasanya mewakili gabungan beberapa data sumber. Kami sekarang mendiskusikan skema yang sedang kami eksplorasi dalam pengaturan ADO untuk meningkatkan kerahasiaan sumber data dan menggabungkan data dari berbagai sumber dengan aman. 7.1.2 Kerahasiaan Sumber data mungkin tidak mengantisipasi dan menyediakan keseluruhan API yang diinginkan oleh pengguna. Secara khusus, pengguna mungkin ingin mengakses data yang telah diproses sebelumnya untuk membantu memastikan kerahasiaan. Contoh berikut menggambarkan masalahnya.Contoh 3. Alice ingin mendapatkan pernyataan kredensial identitas terdesentralisasi (DID). bahwa dia berusia di atas 18 tahun (dan dengan demikian, misalnya, dapat mengambil pinjaman). Untuk melakukan jadi, dia perlu membuktikan fakta tentang usianya kepada penerbit kredensial DID. Alice berharap dapat menggunakan data dari Departemen Kendaraan Bermotor (DMV) negara bagiannya situs web untuk tujuan tersebut. DMV memiliki catatan tanggal lahirnya dan akan mengeluarkan a pengesahan A yang ditandatangani secara digital dengan bentuk sebagai berikut: A = {Nama: Alice, DoB: 16/02/1999}. Dalam contoh ini, pengesahan A mungkin cukup bagi Alice untuk membuktikan DID penerbit kredensial bahwa dia berusia di atas 18 tahun. Tapi itu tidak perlu membocorkan informasi sensitif: milik Alice DoB yang tepat. Idealnya, yang diinginkan Alice dari DMV adalah tanda tangan di a pernyataan sederhana A′ bahwa “Alice berusia di atas 18 tahun.” Dengan kata lain, dia menginginkannya keluaran suatu fungsi G pada tanggal lahirnya X, dimana (secara informal), A′ = G(X) = Benar jika Tanggal Saat Ini −X ≥18 tahun; jika tidak, G(X) = Salah. Untuk menggeneralisasi, Alice ingin dapat meminta tanda tangan dari sumber data pengesahan A′ dalam bentuk: A′ = {Nama: Alice, Fungsi:G(X), Hasil: Benar}, di mana G(X) menunjukkan spesifikasi fungsi G dan masukannya X. Kita bayangkan bahwa pengguna harus dapat memberikan G(X) yang diinginkan sebagai masukan dengan permintaannya untuk a pengesahan yang sesuai A′. Perhatikan bahwa pengesahan sumber data A′ harus menyertakan spesifikasi G(X) hingga memastikan bahwa A′ ditafsirkan dengan benar. Dalam contoh di atas, G(X) mendefinisikan maknanya dari nilai Boolean dalam A′ dan dengan demikian True menandakan subjek pengesahan berusia di atas 18 tahun. Kami mengacu pada kueri fleksibel di mana pengguna dapat menentukan G(X) sebagai kueri fungsional. Untuk mendukung kasus penggunaan seperti itu di Contoh 3, serta yang melibatkan kueri langsung dari kontrak, kami bermaksud menyertakan dukungan untuk pertanyaan fungsional yang melibatkan fungsi sederhana G sebagai bagian dari ADO. 7.1.3 Menggabungkan Data Sumber Untuk mengurangi biaya on-chain, kontrak umumnya dirancang untuk menggunakan data gabungan dari berbagai sumber, seperti yang diilustrasikan pada contoh berikut. Contoh 4 (Medianisasi data harga). Untuk memberikan umpan harga, yaitu nilai satu aset (misalnya, ETH) sehubungan dengan yang lain (misalnya, USD), jaringan oracle umumnya akan memperoleh harga saat ini dari sejumlah sumber, seperti bursa. Jaringan oracle biasanya mengirimkan ke kontrak dependen SC median dari nilai-nilai ini. Dalam lingkungan dengan penandatanganan data, jaringan oracle yang berfungsi dengan benar diperoleh dari sumber data S = {S1, . . . , SnS} barisan nilai V = {v1, v2, . . . , vnS} dari nS sumber dengan tanda tangan spesifik sumber yang menyertainya Σ = {σ1, σ2, . . . , σnS}. Setelah memverifikasi tanda tangan, ia mengirimkan harga v = median(V ) ke SC.Sayangnya, tidak ada cara sederhana bagi jaringan oracle untuk mengirimkan median nilai v dalam Contoh 4 hingga SC bersama dengan bukti singkat σ∗bahwa v dihitung dengan benar atas input yang ditandatangani. Pendekatan yang naif adalah dengan menyandikan kunci publik semua sumber data nS di SC. Jaringan oracle kemudian akan menyampaikan (V, Σ) dan memungkinkan SC menghitung median V . Namun hal ini akan menghasilkan bukti σ dengan ukuran O(nS)—yakni, σ∗tidak akan ringkas. Hal ini juga akan menimbulkan biaya bahan bakar yang tinggi bagi SC, yang harus memverifikasi semua tanda tangan di dalamnya Σ. Sebaliknya, penggunaan SNARK memungkinkan bukti ringkas tentang kombinasi nilai sumber yang diautentikasi dengan benar. Ini mungkin bisa dilakukan dalam praktiknya, tetapi bebannya cukup tinggi biaya komputasi pada peribahasa, dan biaya bahan bakar yang agak tinggi pada rantai. Penggunaan Town Crier juga merupakan suatu kemungkinan, namun membutuhkan penggunaan TEE, yang tidak cocok untuk semua orang model kepercayaan pengguna. Konsep yang berguna untuk menyusun solusi terhadap masalah umum penandatanganan data gabungan dari sumber adalah alat kriptografi yang dikenal sebagai tanda tangan fungsional [59, 132]. Singkatnya, tanda tangan fungsional memungkinkan penandatangan untuk mendelegasikan kemampuan penandatanganan, sedemikian rupa penerima delegasi hanya dapat menandatangani pesan dalam rentang fungsi F yang dipilih oleh penandatangan. Kami tunjukkan di Lampiran D bagaimana batasan fungsional ini dapat berfungsi untuk membatasi rentang nilai laporan yang dikeluarkan oleh DON sebagai fungsi dari nilai yang ditandatangani oleh sumber data. Kami juga memperkenalkan primitif baru, yang disebut tanda tangan fungsional terdiskritisasi, yang mencakup persyaratan akurasi yang lebih longgar, namun berpotensi jauh lebih berkinerja. daripada pendekatan seperti SNARK. Masalah menggabungkan sumber data dengan cara yang mencakup otentikasi sumber keluaran juga berlaku untuk agregator data, misalnya, CoinCap, CoinMarketCap, CoinGecko, CryptoCompare, dll., yang memperoleh data dari berbagai bursa, yaitu mereka bobot berdasarkan volume, menggunakan metodologi yang dalam beberapa kasus dipublikasikan dan dalam kasus lain merupakan hak milik. Agregator yang ingin mempublikasikan nilai dengan otentikasi sumber menghadapi tantangan yang sama dengan kumpulan node yang digabungkan sumber data. 7.1.4 Pengolahan Data Sumber smart contract yang canggih cenderung bergantung pada statistik agregat khusus sumber data primer, seperti volatilitas dalam riwayat harga terkini pada banyak aset, atau teks dan foto dari berita tentang peristiwa terkait. Karena komputasi dan bandwidth relatif murah dalam DON, statistik ini— bahkan model pembelajaran mesin yang kompleks dengan banyak masukan—dapat diproses secara ekonomis, selama nilai keluaran apa pun yang ditujukan untuk blockchain cukup ringkas. Untuk pekerjaan yang intensif secara komputasi di mana DON pesertanya mungkin berbeda pandangan mengenai masukan yang kompleks, putaran komunikasi ekstra antara peserta DON mungkin diperlukan untuk menetapkan konsensus mengenai masukan sebelum menghitung hasilnya. Selama nilai akhir sepenuhnya ditentukan oleh masukan, setelah konsensus masukan tercapai, masing-masing pihak dapat dengan mudah menghitung nilainya dan menyebarkannya ke pihak lain.peserta dengan sebagian tanda tangan mereka, atau mengirimkannya ke agregator. 7.2 DON Minimisasi Kepercayaan Kami membayangkan dua cara utama untuk meminimalkan kepercayaan yang diberikan pada komponen DON: klien failover dan laporan minoritas. 7.2.1 Klien Kegagalan Model permusuhan dalam literatur kriptografi dan sistem terdistribusi biasanya pertimbangkan musuh yang mampu merusak (yaitu, membahayakan) subset node, misalnya, kurang dari sepertiga untuk banyak protokol BFT. Namun hal ini umumnya diamati, bahwa jika semua node menjalankan perangkat lunak yang sama, musuh yang mengidentifikasi eksploitasi fatal dapat melakukannya pada prinsipnya mengkompromikan semua node secara bersamaan. Pengaturan ini sering terjadi disebut sebagai monokultur perangkat lunak [47]. Berbagai usulan untuk mendiversifikasi perangkat lunak dan konfigurasi perangkat lunak secara otomatis telah diajukan untuk mengatasi masalah ini, misalnya, [47, 113]. Seperti disebutkan dalam [47], namun, keragaman perangkat lunak adalah masalah yang kompleks dan memerlukan pertimbangan yang cermat. Diversifikasi perangkat lunak, misalnya, dapat menghasilkan keamanan yang lebih buruk dibandingkan monokultur meningkatkan permukaan serangan sistem dan dengan demikian kemungkinan vektor serangannya melebihi manfaat keamanan yang ditawarkannya. Kami percaya bahwa dukungan untuk klien failover yang kuat—yaitu klien ke node mana dapat beralih ketika menghadapi peristiwa bencana—merupakan bentuk yang sangat menarik diversifikasi perangkat lunak. Klien failover tidak menambah jumlah vektor potensial serangan, karena mereka tidak digunakan sebagai perangkat lunak arus utama. Mereka menawarkan manfaat yang jelas, namun, sebagai garis pertahanan kedua. Kami bermaksud untuk mendukung klien failover dalam DONs sebagai cara utama untuk mengurangi ketergantungan mereka akan keamanan pada satu klien. Chainlink sudah memiliki sistem klien failover yang kuat. Pendekatan kami melibatkan pemeliharaan versi klien sebelumnya yang telah teruji pertempuran. Saat ini, misalnya, Chainlink node dengan Off-Chain Reporting (OCR) sebagai klien utamanya menyertakan dukungan untuk sistem FluxMonitor Chainlink sebelumnya jika diperlukan. Telah digunakan untuk beberapa orang kali ini, FluxMonitor telah menerima audit keamanan dan pengujian lapangan. Ini memberikan hal yang sama fungsionalitas seperti OCR, hanya dengan biaya lebih tinggi—biaya hanya dikeluarkan berdasarkan kebutuhan. 7.2.2 Laporan Minoritas Mengingat jumlah kelompok minoritas yang cukup besar Ominoritas—sebagian kecil dari simpul jujur yang mengamati penyimpangan yang dilakukan oleh mayoritas—akan bermanfaat jika kelompok tersebut menghasilkan minoritas laporan. Ini adalah laporan atau tanda paralel, yang diteruskan ke kontrak SC on-chain yang bergantung oleh Ominoritas. SC dapat menggunakan bendera ini sesuai dengan kebijakan khusus kontraknya sendiri. Misalnya, untuk kontrak yang mengutamakan keselamatan daripada keaktifan atau daya tanggap, laporan minoritas mungkin menyebabkan kontrak meminta laporan tambahan. dari DON lain, atau memicu pemutus arus (lihat bagian selanjutnya).Laporan dari kelompok minoritas dapat memainkan peranan penting bahkan ketika kelompok mayoritas jujur, karena skema agregasi laporan apa pun, meskipun menggunakan tanda tangan fungsional, harus dilakukan beroperasi dengan cara ambang batas, untuk memastikan ketahanan terhadap oracle atau kegagalan data. Di dengan kata lain, laporan yang valid harus dapat dihasilkan berdasarkan masukan dari kS < nS oracles, untuk beberapa ambang batas kS. Ini berarti DON yang rusak memiliki beberapa kebebasan dalam memanipulasi nilai laporan dengan memilih nilai kS yang diinginkan di antara nilai-nilai tersebut nS dilaporkan dalam V dengan set lengkap oracles, meskipun semua sumber jujur. Misalnya nS = 10 dan kS = 7 dalam sistem yang menggunakan fungsional tanda tangan untuk mengautentikasi perhitungan median di atas V untuk harga USD ETH. Misalkan lima sumber melaporkan harga \(500, while the other five report \)1000. Kemudian dengan memediasi 7 laporan terendah, DON dapat menghasilkan nilai valid v = $500, dan dengan memediasi nilai tertinggi, ia dapat menghasilkan v = $1000. Dengan menyempurnakan protokol DON sehingga semua node mengetahui data mana yang berada tersedia, dan data mana yang digunakan untuk membuat laporan, node dapat mendeteksi dan menandainya kecenderungan yang signifikan secara statistik untuk lebih menyukai satu set laporan dibandingkan yang lain, dan menghasilkan sebagai hasilnya, laporan minoritas. 7.3 Rel Penjaga Model kepercayaan kami untuk DONs memperlakukan MAINCHAIN sebagai keamanan yang lebih tinggi, hak istimewa yang lebih tinggi sistem dari DONs. (Meskipun model kepercayaan ini mungkin tidak selalu benar, model ini lebih mudah untuk mengadaptasi mekanisme yang dihasilkan pada situasi di mana DON adalah keamanan yang lebih tinggi platform daripada sebaliknya.) Oleh karena itu, strategi minimalisasi kepercayaan yang alami melibatkan penerapan mekanisme pemantauan dan pengamanan kegagalan di smart contracts—baik di front end MAINCHAIN untuk DON atau langsung dalam kontrak tanggungan SC. Kami menyebut mekanisme ini sebagai pagar pengaman, dan sebutkan beberapa hal terpenting di sini: • Pemutus sirkuit: SC dapat menjeda atau menghentikan pembaruan status sebagai fungsi dari salah satu karakteristik pembaruan status itu sendiri (misalnya, varian besar di seluruh sekuensial laporan) atau berdasarkan masukan lainnya. Misalnya, pemutus arus mungkin tersandung kasus di mana laporan oracle sangat bervariasi dari waktu ke waktu. Pemutus arus mungkin juga tersandung oleh laporan minoritas. Dengan demikian, pemutus sirkuit dapat mencegah DONs dari membuat laporan yang sangat salah. Pemutus sirkuit dapat memberikan waktu untuk mempertimbangkan intervensi tambahan atau dilatih. Salah satu intervensi tersebut adalah pintu keluar darurat. • Pintu keluar untuk melarikan diri: Dalam keadaan yang merugikan, seperti yang diidentifikasi oleh sekelompok penjaga, pemegang token komunitas, atau badan pengawas lainnya, sebuah kontrak dapat diperlukan fasilitas darurat terkadang disebut pintu keluar darurat [163]. Sebuah pintu keluar menyebabkan SC dimatikan dengan cara tertentu dan/atau berakhir tertunda dan mungkin transaksi masa depan. Misalnya, ia dapat mengembalikan dana yang disimpan kepada pengguna [17]),dapat mengakhiri ketentuan kontrak [162], atau dapat membatalkan transaksi yang tertunda dan/atau di masa depan [173]. Escape hatch dapat digunakan dalam semua jenis kontrak, tidak hanya salah satu yang bergantung pada DON, namun menarik sebagai penyangga potensial terhadap DON penyimpangan. • Failover: Dalam sistem di mana SC bergantung pada DON untuk layanan penting, SC dapat menyediakan mekanisme failover yang memastikan kelanjutan layanan bahkan dalam kasus DON kegagalan atau perilaku buruk. Misalnya, dalam TEF (Bagian 6), kontrak jangkar SCa dapat menyediakan antarmuka ganda di mana keduanya on-chain dan antarmuka eksekusi off-chain didukung untuk operasi penting tertentu (misalnya, penarikan), atau untuk transaksi biasa, dengan penundaan yang sesuai untuk mencegah DON transaksi berjalan di muka. Jika sumber data menandatangani data, pengguna dapat melakukannya juga memberikan laporan kepada SCa ketika DON gagal melakukannya. Bukti penipuan, seperti yang diusulkan untuk berbagai bentuk rollup optimis (lihat Bagian 6.3), memiliki rasa yang serupa dan saling melengkapi dengan mekanisme yang kami sebutkan di atas. Mereka juga menyediakan bentuk pemantauan dan perlindungan on-chain terhadap potensi kegagalan komponen sistem off-chain. 7.4 Tata Kelola yang Meminimalkan Kepercayaan Seperti semua sistem desentralisasi, jaringan Chainlink memerlukan mekanisme tata kelola untuk menyesuaikan parameter dari waktu ke waktu, merespons keadaan darurat, dan memandu evolusinya. Beberapa dari mekanisme ini saat ini berada di MAINCHAIN, dan mungkin akan terus berlanjut melakukannya bahkan dengan penerapan DONs. Salah satu contohnya adalah mekanisme pembayaran untuk oracle penyedia node (DON node). DON kontrak ujung depan di MAINCHAIN mengandung mekanisme tambahan, seperti rel pengaman, yang mungkin dikenakan secara berkala modifikasi. Kami memperkirakan ada dua jenis mekanisme tata kelola: evolusioner dan darurat. Tata kelola yang evolusioner: Banyak modifikasi pada ekosistem Chainlink adalah sedemikian rupa sehingga implementasinya tidak menjadi hal yang mendesak: Peningkatan kinerja, peningkatan fitur, peningkatan keamanan (tidak mendesak), dan sebagainya. Seiring dengan semakin banyaknya Chainlink yang bergerak ke arah lebih banyak peserta dalam tata kelolanya, kami memperkirakan akan banyak atau sebagian besar perubahan tersebut harus diratifikasi oleh komunitas tertentu DON yang terkena dampak oleh mereka perubahan. Untuk sementara, dan mungkin pada akhirnya sebagai mekanisme paralel, kami yakin bahwa gagasan tentang hak istimewa yang paling tidak bersifat sementara dapat menjadi sarana yang berguna dalam menerapkan tata kelola yang evolusioner. Sederhananya, idenya adalah agar perubahan diterapkan secara bertahap dan memastikan masyarakat mempunyai kesempatan untuk menanggapinya. Misalnya saja migrasi ke tempat baru Kontrak MAINCHAIN dapat dibatasi sehingga kontrak baru harus diterapkan setidaknya tiga puluh hari sebelum aktivasi.Tata kelola darurat: Kerentanan yang dapat dieksploitasi atau dieksploitasi di MAINCHAIN kontrak atau bentuk kegagalan kelangsungan hidup atau keselamatan lainnya mungkin memerlukan intervensi segera untuk memastikan dampak buruknya. Tujuan kami adalah untuk mendukung multisig mekanisme intervensi di mana, untuk memastikan terhadap penyimpangan yang dilakukan oleh organisasi mana pun, penandatangan akan tersebar di seluruh organisasi. Memastikan ketersediaan penanda tangan yang konsisten dan akses tepat waktu ke rantai komando yang sesuai untuk otorisasi keadaan darurat perubahan jelas memerlukan perencanaan operasional yang cermat dan peninjauan rutin. Ini tantangannya serupa dengan tantangan yang terlibat dalam pengujian respons insiden keamanan siber lainnya kemampuan [134], dengan kebutuhan serupa untuk mengatasi masalah umum seperti penurunan kewaspadaan [223]. Tata kelola DON berbeda dengan sistem desentralisasi pada umumnya tingkat potensi heterogenitas. Setiap DON mungkin memiliki sumber data, executable, persyaratan tingkat layanan yang berbeda seperti waktu aktif, dan pengguna. Jaringan Chainlink mekanisme tata kelola harus cukup fleksibel untuk mengakomodasi variasi tersebut tujuan dan parameter operasional. Kami secara aktif mengeksplorasi ide-ide desain dan merencanakannya mempublikasikan penelitian tentang topik ini di masa depan. 7.5 Infrastruktur Kunci Publik Dengan desentralisasi yang progresif maka diperlukan identifikasi yang kuat mengenai hal ini peserta jaringan, termasuk DON node. Secara khusus, Chainlink membutuhkan yang kuat Infrastruktur Kunci Publik (PKI). PKI adalah sistem yang mengikat kunci identitas. Untuk Misalnya, PKI mendasari sistem koneksi aman (TLS) Internet: Kapan Anda terhubung ke situs web melalui HTTPS (mis., https://www.chainlinklabs.com) dan a kunci muncul di browser Anda, itu berarti kunci publik pemilik domain memilikinya telah terikat pada pemiliknya oleh suatu otoritas—khususnya, melalui tanda tangan digital yang disebut sertifikat. Sistem hierarki otoritas sertifikat (CA), yang otoritas akar tingkat atasnya tertanam dalam browser populer, membantu memastikan bahwa sertifikat dikeluarkan hanya untuk pemilik sah domain. Kami berharap Chainlink pada akhirnya akan menggunakan layanan nama yang terdesentralisasi, awalnya Ethereum Name Service (ENS) [22], sebagai landasan PKI kita. Sebagai Sesuai dengan namanya, ENS dianalogikan dengan DNS, Domain Name System yang memetakan (dapat dibaca manusia) nama domain ke alamat IP di internet. Namun, ENS malah memetakan nama Ethereum yang dapat dibaca manusia ke alamat blockchain. Karena ENS beroperasi pada Ethereum blockchain, kecuali kompromi utama, merusaknya namespace pada prinsipnya sama sulitnya dengan merusak kontrak yang mengelolanya dan/atau blockchain yang mendasarinya. (DNS, sebaliknya, secara historis rentan untuk spoofing, pembajakan, dan serangan lainnya.) Kami telah mendaftarkan data.eth dengan ENS di mainnet Ethereum, dan bermaksud untuk melakukannya menetapkannya sebagai namespace root di mana identitas layanan data oracle dan entitas jaringan Chainlink lainnya berada. Domain di ENS bersifat hierarkis, artinya setiap domain dapat berisi referensi ke nama lain di bawahnya. Subdomain di ENS dapat berfungsi sebagai cara untuk mengatur danmendelegasikan kepercayaan. Peran utama data.eth adalah sebagai layanan direktori on-chain umpan data. Secara tradisional, pengembang dan pengguna oracles telah menggunakan sumber off-chain (misalnya, situs web seperti docs.chain.link atau data.chain.link, atau jejaring sosial seperti Twitter) untuk mempublikasikan dan mendapatkan oracle alamat data feed (seperti harga ETH-USD pakan). Dengan namespace root yang sangat tepercaya seperti data.eth, dimungkinkan untuk membuat pemetaan eth-usd.data.eth ke, misalnya, alamat smart contract dari agregator jaringan oracle on-chain untuk umpan harga ETH-USD. Ini akan terjadi buat jalur aman bagi siapa pun untuk merujuk ke blockchain sebagai sumber kebenaran umpan data dari pasangan harga/nama tersebut (ETH-USD). Konsekuensinya, penggunaan ENS seperti itu menyadari dua manfaat yang tidak tersedia di sumber data off-chain: • Keamanan yang kuat: Semua perubahan dan pembaruan pada domain dicatat secara permanen dan diamankan secara kriptografis, bukan alamat teks di situs web, yang mana tidak menikmati satu pun dari dua properti keamanan ini. • Propagasi on-chain otomatis: Pembaruan pada alamat dasar smart contract datafeed dapat memicu notifikasi yang disebarkan ke smart dependen kontrak dan dapat, misalnya, secara otomatis memperbarui kontrak yang bergantung padanya alamat baru.13 Namun, namespace seperti ENS tidak secara otomatis memvalidasi kepemilikan sah dari nama-nama yang ditegaskan. Jadi, misalnya, jika namespace menyertakan entri ⟨“Acme Oracle Node Co.”, tambahan⟩, kemudian pengguna memperoleh jaminan bahwa addr adalah milik penggugat nama Acme Oracle Node Co. Tanpa mekanisme tambahan seputar administrasi namespace, namun, ia tidak memperoleh jaminan bahwa nama tersebut adalah milik suatu entitas secara sah disebut Acme Oracle Node Co. dalam arti dunia nyata yang bermakna. Pendekatan kami terhadap validasi nama, yaitu memastikan kepemilikannya oleh entitas yang sesuai dan sah di dunia nyata, bergantung pada beberapa komponen. Hari ini, Chainlink Lab secara efektif bertindak sebagai CA untuk jaringan Chainlink. Sementara Chainlink Lab akan dilanjutkan untuk memvalidasi nama, PKI kita akan berkembang menjadi model yang lebih terdesentralisasi melalui dua cara: • Model web-of-trust: Model desentralisasi dari PKI yang hierarkis sering disebut sebagai web-of-trust.14 Varian-varian telah diusulkan sejak tahun 1990-an, misalnya, [98], dan sejumlah peneliti telah mengamati bahwa blockchains dapat memfasilitasi penggunaan gagasan tersebut, misalnya, [227] dengan mencatat sertifikat dalam sistem yang konsisten secara global buku besar. Kami sedang menjajaki varian model ini untuk memvalidasi identitas entitas di jaringan Chainlink dengan cara yang lebih terdesentralisasi. 13Kontrak yang bergantung secara opsional dapat mencakup penundaan yang telah ditentukan sebelumnya untuk memungkinkan inspeksi manual dan intervensi oleh administrator kontrak yang bergantung. 14Istilah yang diciptakan oleh Phil Zimmermann untuk PGP [238].• Tautan ke validasi data: Saat ini, sejumlah besar oracle data kinerja node terlihat secara on-chain, dan dengan demikian terikat secara arsip ke alamat node. Data tersebut dapat dipandang memperkaya identitas PKI dengan memberikan bukti sejarah partisipasinya (yang dapat diandalkan) dalam jaringan tersebut. Selain itu, alat untuk identitas terdesentralisasi berdasarkan node pengaktif DECO dan Town Crier [160] untuk mengumpulkan kredensial yang berasal dari data dunia nyata. Sebagai salah satu contoh saja, a operator node dapat melampirkan kredensial ke identitas PKI-nya yang membuktikan kepemilikan dari peringkat Dun dan Bradstreet. Bentuk validasi tambahan ini bisa suplemen staking dalam menciptakan jaminan keamanan jaringan. Node oracle dengan identitas dunia nyata yang mapan dapat dianggap memiliki kepentingan dalam suatu sistem yang berasal dari reputasinya. (Lihat Bagian 4.3 dan Bagian 9.6.3.) Persyaratan terakhir untuk Chainlink PKI adalah bootstrapping yang aman, yaitu, aman menerbitkan nama root untuk jaringan Chainlink, saat ini data.eth (secara analog untuk memasang kabel domain tingkat atas di browser). Dengan kata lain, bagaimana Chainlink pengguna tentukan bahwa data.eth memang merupakan domain tingkat teratas yang terkait dengan Chainlink proyek? Solusi untuk masalah ini untuk jaringan Chainlink memiliki banyak cabang dan mungkin melibatkan: • Menambahkan data TXT [224] ke data domain kami untuk chain.link yang menentukan data.eth sebagai domain root untuk ekosistem Chainlink. (Chainlink dengan demikian secara implisit memanfaatkan PKI untuk domain internet untuk memvalidasi domain root ENS-nya.) • Menautkan ke data.eth dari situs web Chainlink yang ada, misalnya, dari https://docs.chain.link. (Penggunaan PKI lainnya secara implisit untuk domain internet.) • Membuat penggunaan data.eth diketahui melalui berbagai dokumen, termasuk whitepaper ini. • Memposting data.eth secara publik di saluran media sosial kami, seperti Twitter, dan blog Chainlink [18]. • Menempatkan LINK dalam jumlah besar di bawah kendali alamat pendaftar yang sama sebagai data.eth.

Минимизация доверия

Будучи децентрализованной системой с участием разнородного набора субъектов, Сеть Chainlink обеспечивает надежную защиту от сбоев как в работоспособности (доступности), так и в безопасности (целостность отчета). Однако большинство децентрализованных систем различаются по степень, в которой их составляющие компоненты сами по себе децентрализованы. Это справедливо даже для больших систем, где ограниченная децентрализация среди майнеров [32] и посредники [51] уже давно присутствуют. Целью любых усилий по децентрализации является минимизация доверия. неблагоприятные последствия системного повреждения или сбоя в сети Chainlink, даже если из-за вредоносного DON. Нашим руководящим принципом является принцип наименьших привилегий [197]. Системные компоненты и участники внутри системы должны иметь строго ограниченные привилегии. разрешать только успешное выполнение назначенных им ролей. Здесь мы излагаем несколько конкретных механизмов, которые Chainlink может использовать в своей работе. к все большей минимизации доверия. Мы характеризуем эти механизмы с точки зрения локусов, т.е. компонентов системы, в которых они укоренены, показаны на рис. 14. Мы обратиться к каждому локусу в соответствующем подразделе. 7.1 Аутентификация источника данных Текущие операционные модели для oracles ограничены тем фактом, что мало источников данных подписывают цифровую подпись для данных, которые они пропускают, во многом потому, что TLS изначально не подписывает данные. TLS использует цифровые подписи в своем протоколе «рукопожатия» (для установления общий ключ между сервером и клиентом). Таким образом, серверы с поддержкой HTTPS имеют сертификаты. на открытых ключах, которые в принципе могут служить для подписи данных, но обычно не используются эти сертификаты поддерживают подпись данных. Следовательно, безопасность DON, как в современных сетях oracle полагается на узлы oracle, добросовестно передающие данные из источник к контракту. Важным долгосрочным компонентом нашего видения минимизации доверия в Chainlink является более строгая аутентификация источника данных посредством поддержки инструментов и стандартов подписи данных. Подписание данных может помочь обеспечить гарантии сквозной целостности. В принципе, если контракт принимает в качестве входных данных часть данных D, подписанную непосредственно пользователем данных

Loci of trust-minimizing mechanisms in the Chainlink network showing data quality, node selection, and oracle report verification

Рисунок 14: Локусы механизмов минимизации доверия, обсуждаемых в этом разделе. 1⃝Данные источники предоставляют данные 2⃝DON, который передает функцию данных зависимому 3⃝smart contract. Кроме того, сеть DON или oracle включает в себя 4⃝узла. управление smart contracts на MAINCHAIN, например, для компенсирующих узлов, защиты рельсы и так далее. источник, то сеть oracle не сможет вмешаться в D. Различные обнадеживающие появились попытки обеспечить такое подписание данных, включая OpenID Connect, который предназначен в первую очередь для аутентификации пользователей [9], TLS-N, академический проект, направленный на расширить TLS [191], переназначив сертификаты TLS и расширения доказательств TLS [63]. Однако хотя OpenID Connect получил некоторое распространение, расширения TLS Evidence Extensions и TLS-N еще не получили широкого распространения. Еще одним потенциальным способом аутентификации источника данных является использование собственных средств издателей. Подписанные обмены HTTP (SXG) [230], которые они могут кэшировать в сетях доставки контента как часть протокола ускоренных мобильных страниц (AMP) [225]. Мобильный браузер Chrome отображает контент из SXG-файлов, кэшированных в AMP, как если бы они были получены из собственные сетевые домены их издателей вместо домена кэш-сервера. Этот стимул для брендинга в сочетании с относительной простотой его включения с использованием таких сервисов, как Real URL [83] от CloudFlare и amppackager [124] от Google, может привести к широкому распространению SXG в кэшированном новостном контенте, что позволит создать простой, защищенный от несанкционированного доступа файл. способ срабатывания Chainlink oracles при заслуживающих внимания событиях, о которых сообщается в действительных файлах SXG. Хотя SXG-файлы с кэшированием AMP от издателей новостей не будут полезны для высокоскоростных приложения, такие как отчеты о торговых данных, они могут быть безопасным источником пользовательских контракты, относящиеся к реальным событиям, таким как экстремальные погодные условия или результаты выборов. Мы считаем, что простое развертывание, зрелые инструменты и гибкость будут иметь жизненно важное значение для ускорение подписания источников данных. Разрешение поставщикам данных использовать узлы Chainlink в качестве аутентифицированный интерфейс API кажется многообещающим подходом. Мы намерены создатьвозможность работы узлов в этом режиме, с участием в сети или без него как полноценный oracle. Мы называем эту возможность аутентифицированным источником данных. (АДО). Используя узлы Chainlink с ADO, источники данных смогут получить выгоду. на основе опыта и инструментов, разработанных сообществом Chainlink по добавлению цифровых возможности подписи в существующем наборе API-интерфейсов вне цепочки. Если они решат бежать свои узлы как oracles, они могут дополнительно открыть потенциальные новые потоки доходов по той же модели, что и существующие поставщики данных, например Kraken [28], Kaiko [140] и другие, которые запускают узлы Chainlink для продажи данных API в цепочке. 7.1.1 Ограничения создания аутентифицированных данных Цифровая подпись источников данных, хотя и может помочь усилить аутентификацию, сама по себе недостаточна для достижения всех естественных целей безопасности или эксплуатационных целей oracle. сеть. Начнем с того, что данный фрагмент данных D должен быть передан надежно и своевременно. путь от источника данных до smart contract или другого потребителя данных. То есть даже в идеальная настройка, в которой все данные подписываются с использованием ключей, предварительно запрограммированных в зависимые контрактов, DON все равно потребуется для надежной передачи данных из источников к контрактам. Кроме того, в ряде случаев контракты или другие oracle-данные потребители хотят получить доступ к аутентифицированным выводам различных функций, вычисляемых исходные данные по двум основным причинам: • Конфиденциальность: API источника данных может предоставлять конфиденциальные или собственные данные. его необходимо отредактировать или очистить, прежде чем он станет общедоступным в цепочке. Однако любое изменение подписанных данных делало подпись недействительной. Поставь другой Кстати, наивный ADO и очистка данных несовместимы. Покажем в примере 3 как эти два процесса можно согласовать с помощью расширенной формы ADO. • Неисправности источников данных. Как ошибки, так и сбои могут повлиять на источники данных, а цифровые подписи не решают ни одной проблемы. С момента своего создания [98], Chainlink имеет уже включен механизм устранения таких ошибок: избыточность. Отчеты, выпускаемые сетями oracle, обычно представляют собой объединенные данные нескольких источники. Теперь мы обсуждаем схемы, которые изучаем в условиях ADO, чтобы повысить конфиденциальность исходных данных и безопасно объединить данные из нескольких источников. 7.1.2 Конфиденциальность Источники данных могут не предвидеть и не предоставлять полный спектр желаемых API. пользователями. В частности, пользователи могут захотеть получить доступ к предварительно обработанным данным, чтобы гарантировать конфиденциальность. Следующий пример иллюстрирует проблему.Пример 3. Алиса желает получить учетные данные децентрализованной идентификации (DID), указывающие что ей больше 18 лет (и, следовательно, она может, например, взять кредит). Делать поэтому ей необходимо доказать факт своего возраста органу, выдавшему удостоверения DID. Алиса надеется использовать данные Департамента транспортных средств своего штата (DMV). сайт для этой цели. DMV имеет запись о ее дате рождения и выдаст заверение А, подписанное цифровой подписью, следующего вида: A = {Имя: Алиса, дата рождения: 16.02.1999}. В этом примере свидетельства A может быть достаточно для Алисы, чтобы доказать DID. эмитенту учетных данных, что ей больше 18 лет. Но из-за этого происходит бесполезная утечка конфиденциальной информации: точная дата рождения. В идеале Алисе хотелось бы получить от DMV подпись на простое утверждение А' о том, что «Алисе больше 18 лет». Другими словами, она хочет, чтобы вывод функции G в дату ее рождения X, где (неформально) A′ = G(X) = True, если ТекущаяДата −X ≥18 лет; в противном случае G(X) = Ложь. Обобщая, Алиса хотела бы иметь возможность запрашивать у источника данных подписанный свидетельство А' формы: A' = {Имя: Алиса, Func:G(X), Результат: True}, где G(X) обозначает спецификацию функции G и ее входа(ов) X. Мы представляем себе что пользователь должен иметь возможность предоставить желаемый G(X) в качестве входных данных с ее запросом на соответствующее свидетельство A'. Обратите внимание, что подтверждение источника данных A' должно включать спецификацию G(X), чтобы убедитесь, что A' правильно интерпретируется. В приведенном выше примере G(X) определяет значение логического значения в A', и, таким образом, True означает предмет аттестации. возраст старше 18 лет. Мы говорим о гибких запросах, в которых пользователь может указать G(X) как о функциональных запросах. Чтобы поддерживать варианты использования, подобные приведенному в примере 3, а также те, которые связаны с запросами непосредственно из контрактов, мы намерены включить поддержку функциональных запросов, включающих простые функции G как часть ADO. 7.1.3 Объединение исходных данных Чтобы снизить затраты на цепочку, контракты обычно разрабатываются для использования объединенных данных. из нескольких источников, как показано в следующем примере. Пример 4 (Медианизация ценовых данных). Чтобы предоставить ценовой поток, т. е. стоимость одного актива (например, ETH) по отношению к другому (например, доллару США), сеть oracle обычно получать текущие цены из ряда источников, таких как биржи. Сеть oracle обычно отправляет зависимому контракту SC медиану этих значений. В среде с подписанием данных правильно функционирующая сеть oracle получает из источников данных S = {S1, . . . , SnS} последовательность значений V = {v1, v2, . . . , vnS} из nS-источники с сопровождающими специфичными для источника сигнатурами Σ = {σ1, σ2, . . . , σnS}. После проверяя подписи, он передает цену v = median(V ) в SC.К сожалению, для сети oracle не существует простого способа передать медианное значение. значение v в примере 4 для SC вместе с кратким доказательством σ∗ того, что v было правильно вычислено. над подписанными входами. Наивным подходом было бы закодировать в SC открытые ключи всех источников данных NS. Затем сеть oracle будет ретранслировать (V, Σ) и позволит SC вычислить медиану V . Однако это привело бы к доказательству σ размера O(nS), т. е. σ∗ не было бы кратким. Это также повлечет за собой высокие затраты на газ для SC, которому необходимо будет проверять все подписи в Σ. Использование SNARK, напротив, позволяет кратко доказать правильность объединения значений аутентифицированного источника. На практике это может быть осуществимо, но требует довольно высоких затрат. вычислительные затраты на прувер и довольно высокие затраты на газ в цепочке. Использование Town Crier тоже возможен, но требует использования TEE, что подходит не всем модели доверия пользователей. Полезной концепцией для решения общей проблемы подписания объединенных данных из источников является криптографический инструмент, известный как функциональные подписи [59, 132]. Коротко говоря, функциональные подписи позволяют подписывающему лицу делегировать возможность подписания, например делегат может подписывать сообщения только в диапазоне функции F, выбранной подписывающим лицом. В Приложении D мы покажем, как это функциональное ограничение может служить для ограничения диапазона значений отчета, выдаваемых DON, в зависимости от значений, подписанных источниками данных. Мы также вводим новый примитив, называемый дискретизированной функциональной сигнатурой, который включает в себя смягченные требования к точности, но потенциально гораздо более эффективен. чем такие подходы, как SNARK. Проблема объединения источников данных, включающая аутентификацию источника. выходных данных также применимо к агрегаторам данных, например, CoinCap, CoinMarketCap, CoinGecko, CryptoCompare и т. д., которые получают данные от множества бирж, которые они вес на основе объемов с использованием методологий, которые они в некоторых случаях обнародуют и в других случаях являются собственностью. Агрегатор, желающий опубликовать значение с аутентификация источника сталкивается с той же проблемой, что и набор узлов, агрегирующих исходные данные. 7.1.4 Обработка исходных данных Сложные smart contract, скорее всего, будут зависеть от пользовательской статистической статистики. первичные источники данных, такие как волатильность недавней истории цен на многие активы, или текст и фотографии из новостей о соответствующих событиях. Поскольку вычисления и пропускная способность относительно дешевы в DON, эта статистика… даже сложные модели машинного обучения со многими входными данными могут обрабатываться экономично, если любое выходное значение, предназначенное для blockchain, является достаточно кратким. Для задач с интенсивными вычислениями, где участники DON могут иметь разные просмотров сложных входных данных, могут потребоваться дополнительные раунды общения между участниками DON для достижения консенсуса по входным данным перед вычислением результата. Пока окончательное значение полностью определяется входными данными, как только будет достигнут консенсус по входным данным, каждый участник может просто вычислить значение и передать его другому.участников с их частичной подписью или отправить агрегатору. 7.2 DON Минимизация доверия Мы видим два основных способа минимизировать доверие к компонентам DON: клиенты аварийного восстановления и отчеты меньшинства. 7.2.1 Отказоустойчивые клиенты Состязательные модели в литературе по криптографии и распределенным системам обычно рассмотрим противника, способного повредить (т. е. скомпрометировать) подмножество узлов, например, менее одной трети для многих протоколов BFT. Однако обычно наблюдают, что если на всех узлах установлено идентичное программное обеспечение, злоумышленник, обнаруживший фатальную эксплойт, может в принципе компрометируют все узлы более или менее одновременно. Эта настройка часто называется программной монокультурой [47]. Для решения этой проблемы были выдвинуты различные предложения по автоматической диверсификации программного обеспечения и конфигураций программного обеспечения, например, [47, 113]. Как отмечено в [47], однако разнообразие программного обеспечения является сложной проблемой и требует тщательного рассмотрения. Например, диверсификация программного обеспечения может привести к худшему уровню безопасности, чем монокультура, если она увеличивает поверхность атаки системы и, следовательно, ее возможные векторы атаки, превышающие преимущества безопасности, которые он предлагает. Мы считаем, что поддержка надежных клиентов аварийного переключения, т. е. клиентов, к которым узлы может измениться перед лицом катастрофического события — это особенно привлекательная форма диверсификация программного обеспечения. Клиенты аварийного переключения не увеличивают количество потенциальных векторов атак, поскольку они не развертываются в качестве основного программного обеспечения. Они предлагают явные преимущества, однако, как вторая линия защиты. Мы намерены поддерживать отказоустойчивые клиенты в DONs, поскольку ключевое средство снижения их зависимости в плане безопасности от одного клиента. Chainlink уже имеет надежную систему резервных клиентов. Наш подход предполагает поддержание предыдущих, проверенных в бою версий клиента. Сегодня, например, узлы Chainlink с отчетами вне цепочки (OCR) в качестве основного клиента включают поддержку для предыдущей системы FluxMonitor Chainlink, если необходимо. Был в использовании некоторое время Со временем FluxMonitor прошел аудит безопасности и полевые испытания. Он обеспечивает то же самое функциональность как OCR, только за более высокую цену — затраты, которые возникают только по мере необходимости. 7.2.2 Отчеты меньшинства При достаточно большом наборе меньшинства Ominority (доля честных узлов, которые наблюдают за должностными преступлениями со стороны большинства) для них может быть полезно создать меньшинство. отчет. Это параллельный отчет или флаг, передаваемый зависимому контракту SC в сети. по всеобщему меньшинству. SC может использовать этот флаг в соответствии со своей собственной политикой, специфичной для контракта. Например, для контракта, в котором безопасность важнее, чем работоспособность или оперативность, отчет меньшинства может привести к тому, что контракт запросит дополнительные отчеты. от другого DON или активируйте автоматический выключатель (см. следующий раздел).Отчеты меньшинства могут сыграть важную роль, даже если большинство честно. потому что любая схема агрегирования отчетов, даже если она использует функциональные сигнатуры, должна работать пороговым образом, чтобы обеспечить устойчивость к oracle или сбою данных. В Другими словами, должна быть возможность составить действительный отчет на основе входных данных kS < nS __PH_0009__s, для некоторого порога kS. Это означает, что поврежденный DON имеет некоторые широта манипулирования значениями отчета путем выбора предпочтительных значений kS среди ns сообщил в V полный набор oracles, даже если все источники честны. Например, предположим, что nS = 10 и kS = 7 в системе, использующей функционал подпись для аутентификации вычисления медианы по V для цены ETH в долларах США. Предположим, что пять источников сообщают о цене \(500, while the other five report \)1000. Затем, усреднив 7 самых низких отчетов, DON может вывести допустимое значение v = 500 долларов США, и, усреднив наибольшую величину, он может вывести v = 1000 долларов. Улучшив протокол DON, чтобы все узлы знали, какие данные были доступны и какие данные использовались для построения отчета, узлы могут обнаружить и пометить статистически значимые тенденции отдавать предпочтение одному набору отчетов перед другим и производить в результате отчет меньшинства. 7.3 Ограждения Рельсы Наша модель доверия для DONs рассматривает MAINCHAIN как объект с более высоким уровнем безопасности и привилегиями. системе, чем DONs. (Хотя эта модель доверия не всегда верна, ее проще адаптировать полученный механизм к ситуациям, где DON имеет более высокий уровень безопасности платформа, чем наоборот.) Таким образом, естественная стратегия минимизации доверия предполагает реализацию механизмов мониторинга и отказоустойчивости в smart contracts — либо во внешнем интерфейсе MAINCHAIN. для DON или непосредственно в зависимом договоре SC. Мы называем эти механизмы ограждения и перечислим некоторые из наиболее важных здесь: • Автоматические выключатели: SC может приостановить или остановить обновление состояния в зависимости от характеристик самих обновлений состояния (например, большая разница между последовательными отчеты) или на основе других исходных данных. Например, автоматический выключатель может сработать случаи, когда отчеты oracle неправдоподобно меняются с течением времени. Автоматический выключатель может также быть сбиты с толку отчетом меньшинства. Таким образом, автоматические выключатели могут предотвратить DONs. от составления грубо ошибочных отчетов. Автоматические выключатели могут дать время для рассмотрения дополнительных мер. или тренировался. Одним из таких вмешательств являются аварийные люки. • Аварийные люки: при неблагоприятных обстоятельствах, выявленных группой хранителей, держателями token сообщества или другими органами попечителей, контракт может ссылаться на аварийное сооружение, которое иногда называют аварийным люком [163]. Аварийный люк заставляет SC каким-то образом завершить работу и/или завершить работу в ожидании и, возможно, будущие сделки. Например, он может вернуть хранящиеся средства пользователям [17]),может расторгнуть условия договора [162] или отменить ожидающие и/или будущие транзакции [173]. Аварийные люки можно использовать в контрактах любого типа, а не только тот, который опирается на DON, но они представляют интерес как потенциальный буфер против DON должностное преступление. • Аварийное переключение: в системах, где SC использует DON для основных услуг, SC может предоставить механизмы аварийного переключения, которые гарантируют продолжение обслуживания даже при отказе. в случае DON сбоя или ненадлежащего поведения. Например, в ТЭФ (раздел 6) якорный контракт SCa может предоставлять двойные интерфейсы, как внутри цепочки, так и внутри сети. Интерфейсы выполнения вне цепочки поддерживаются для определенных критических операций (например, вывод средств) или для обычных транзакций с подходящей задержкой, чтобы предотвратить опережающее выполнение транзакций DON. В случаях, когда источники данных подписывают данные, пользователи могут также предоставлять отчеты в SCa, если DON не может этого сделать. Доказательства мошенничества, предложенные для различных форм оптимистического rollup (см. раздел 6.3), схожи по своему характеру и дополняют механизмы, которые мы перечислили выше. Они также обеспечивают форму внутрисетевого мониторинга и защиты от потенциальных сбоев в компоненты системы вне цепочки. 7.4 Управление, минимизированное доверием Как и все децентрализованные системы, сеть Chainlink требует механизмов управления. корректировать параметры с течением времени, реагировать на чрезвычайные ситуации и направлять ее развитие. Некоторые из этих механизмов в настоящее время находятся в MAINCHAIN и могут продолжать работать. делайте это даже при развертывании DONs. Одним из примеров является механизм оплаты. для поставщиков узлов oracle (узлы DON). DON внешние контракты на MAINCHAIN содержат дополнительные механизмы, такие как ограждения, которые могут периодически подвергаться модификация. Мы предвидим два класса механизмов управления: эволюционные и чрезвычайные. Эволюционное управление: Многие модификации экосистемы Chainlink так, что их внедрение не является вопросом срочности: Улучшение производительности, улучшения функций, (несрочные) обновления безопасности и т. д. Поскольку Chainlink постепенно приближается к еще большему числу участников своего управления, мы ожидаем, что многие или большинство таких изменений должны быть ратифицированы сообществом конкретного DON, затронутого этими изменения. Тем временем и, возможно, в конечном итоге, в качестве параллельного механизма, мы считаем, что идея временных наименьших привилегий может быть полезным средством реализации эволюционного управления. Очень просто: идея заключается в том, чтобы изменения внедрялись постепенно, обеспечивая сообществу возможность ответить на них. Например, миграция на новый Контракт MAINCHAIN может быть ограничен, чтобы необходимо было развернуть новый контракт. не менее чем за тридцать дней до активации.Чрезвычайное управление: Эксплуатируемые или эксплуатируемые уязвимости в MAINCHAIN контракты или другие формы нарушений работоспособности или безопасности могут потребовать немедленного вмешательства во избежание катастрофических последствий. Нашим намерением является поддержка мультиподписи. механизм вмешательства, в котором для предотвращения должностных преступлений со стороны любой организации, подписанты будут рассредоточены по организациям. Обеспечение постоянной доступности подписывающих лиц и своевременный доступ к соответствующим инстанциям для получения разрешения на чрезвычайную ситуацию. изменения, очевидно, потребуют тщательного оперативного планирования и регулярного анализа. Эти проблемы аналогичны тем, которые возникают при тестировании других мер реагирования на инциденты кибербезопасности. возможности [134], с аналогичной необходимостью борьбы с распространенными проблемами, такими как снижение бдительности [223]. Управление DON отличается от управления многими децентрализованными системами своим потенциальная степень неоднородности. Каждый DON может иметь отдельные источники данных, исполняемые файлы, требования к уровню обслуживания, такие как время безотказной работы и пользователей. Сеть Chainlink Механизмы управления должны быть достаточно гибкими, чтобы приспособиться к таким изменениям в Операционные цели и параметры. Мы активно изучаем дизайнерские идеи и планируем опубликовать исследование по этой теме в будущем. 7,5 Инфраструктура открытых ключей С прогрессивной децентрализацией возникнет необходимость в четком выявлении участники сети, включая узлы DON. В частности, Chainlink требует сильного Инфраструктура открытых ключей (PKI). PKI — это система, которая связывает ключи с идентификаторами. Для Например, PKI поддерживает систему безопасных соединений Интернета (TLS): когда вы подключаетесь к веб-сайту через HTTPS (например, https://www.chainlinklabs.com) и в вашем браузере появится блокировка, это означает, что открытый ключ владельца домена был связан с этим владельцем органом власти, в частности, посредством цифровой подписи в так называемый сертификат. Иерархическая система центров сертификации (ЦС), чьи корневые центры верхнего уровня встроены в популярные браузеры, помогает гарантировать, что сертификаты выдаются только законным владельцам доменов. Мы ожидаем, что Chainlink в конечном итоге будет использовать децентрализованные службы имен. первоначально служба имен Ethereum (ENS) [22] в качестве основы для нашей PKI. Как как следует из названия, ENS аналогичен DNS, системе доменных имен, которая отображает (удобочитаемые) доменные имена на IP-адреса в Интернете. Однако вместо этого ENS сопоставляет удобочитаемые имена Ethereum с адресами blockchain. Потому что ЭНС работает на Ethereum blockchain, исключая компрометацию ключа и подделку его пространство имен в принципе так же сложно, как и подделать контракт, управляющий им. и/или базовый blockchain. (DNS, напротив, исторически был уязвим спуфингу, перехвату информации и другим атакам.) Мы зарегистрировали data.eth в ENS в основной сети Ethereum и намерены установить его как корневое пространство имен, в котором будут идентифицированы службы данных oracle и находятся другие Chainlink сетевые объекты. Домены в ENS иерархичны, то есть каждый домен может содержать ссылки. на другие имена под ним. Субдомены в ENS могут служить способом организации иделегировать доверие. Основная роль data.eth будет заключаться в том, чтобы служить внутрисетевой службой каталогов для каналы данных. Традиционно разработчики и пользователи oracles использовали источники вне цепочки. (например, веб-сайты, такие как docs.chain.link или data.chain.link, или социальные сети, такие как Twitter) для публикации и получения oracle адресов каналов данных (например, цены ETH-USD). корм). Используя заслуживающее доверия корневое пространство имен, такое как data.eth, вместо этого можно установить сопоставление eth-usd.data.eth, например, с адресом smart contract. сетевого агрегатора oracle для потока цен ETH-USD. Это бы создайте безопасный путь, чтобы каждый мог обращаться к blockchain как к источнику истины для этот поток данных этой пары цена/имя (ETH-USD). Следовательно, такое использование ENS реализует два преимущества, недоступных в источниках данных вне сети: • Надежная безопасность: все изменения и обновления домена записываются неизменяемо. и защищены криптографически, в отличие от текстовых адресов на веб-сайте, которые не пользоваться ни одним из этих двух свойств безопасности. • Автоматическое распространение по цепочке: обновления базового адреса smart contract канала данных могут вызывать уведомления, которые распространяются на зависимые интеллектуальные устройства. контракты и может, например, автоматически обновлять зависимые контракты с помощью новые адреса.13 Однако пространства имен, такие как ENS, не подтверждают автоматически законное право собственности. утвержденных имён. Так, например, если пространство имен включает запись ⟨ «Acme Oracle Node Co.», адрес ⟩, тогда пользователь получает уверенность в том, что адрес принадлежит истцу с именем Acme Oracle Node Co. Без дополнительных механизмов администрирования пространства имен однако она не получает уверенности в том, что имя принадлежит организации на законных основаниях. называется Acme Oracle Node Co. в значимом смысле реального мира. Наш подход к проверке имен, то есть к обеспечению их владения соответствующими законными объектами реального мира, опирается на несколько компонентов. Сегодня Chainlink лаборатории эффективно действует как центр сертификации для сети Chainlink. Пока Chainlink Лаборатория будет продолжаться для проверки имен наша PKI превратится в более децентрализованную модель двумя способами: • Модель сети доверия. Децентрализованный аналог иерархической PKI часто называют сетью доверия.14 Варианты предлагались с 1990-х годов. например, [98], и ряд исследователей заметили, что blockchain могут облегчить использование этой идеи, например, [227], записывая сертификаты в глобально согласованном виде. бухгалтерская книга. Мы изучаем варианты этой модели для проверки личности сущностей. в сети Chainlink более децентрализованным способом. 13Зависимый контракт может факультативно включать заранее определенную задержку, позволяющую провести проверку вручную. и вмешательство администраторов зависимых контрактов. 14Термин, придуманный Филом Циммерманом для PGP [238].• Связь с проверочными данными: сегодня значительный объем данных о производительности узла oracle виден в цепочке и, таким образом, архивно привязан к адресам узлов. Такие данные можно рассматривать как дополняющие идентификацию PKI, предоставляя исторические свидетельства ее (надежного) участия в сети. Кроме того, инструменты для децентрализованной идентификации на основе узлов DECO и Town Crier [160] включения для накопления учетных данных, полученных на основе реальных данных. В качестве одного из примеров: оператор узла может прикрепить к своему идентификатору PKI учетные данные, подтверждающие владение рейтинга Дана и Брэдстрита. Эти дополнительные формы валидации могут дополните staking для обеспечения безопасности сети. Узел oracle с установленной реальной идентичностью может рассматриваться как имеющий долю в системе, вытекающей из ее репутации. (См. раздел 4.3 и раздел 9.6.3.) Последним требованием к Chainlink PKI является безопасная начальная загрузка, т. е. публикация корневого имени сети Chainlink, в настоящее время data.eth (аналогично к жесткой прошивке доменов верхнего уровня в браузерах). Другими словами, как пользователи Chainlink определить, что data.eth действительно является доменом верхнего уровня, связанным с Chainlink проект? Решение этой проблемы для сети Chainlink многостороннее и может включать: • Добавление записи TXT [224] в запись нашего домена для Chain.link, которая определяет data.eth как корневой домен экосистемы Chainlink. (Chainlink таким образом неявно использует PKI для интернет-доменов для проверки своего корневого домена ENS.) • Ссылка на data.eth с существующего веб-сайта Chainlink, например, с https://docs.chain.link. (Еще одно неявное использование PKI для интернет-доменов.) • Распространение информации об использовании data.eth через различные документы, включая этот технический документ. • Публикация data.eth в наших социальных сетях, таких как Twitter, и блог Chainlink [18]. • Размещение большого количества LINK под контролем одного и того же адреса регистранта. как data.eth.

DON Pertimbangan Penerapan

Meskipun bukan bagian dari desain inti kami, ada beberapa pertimbangan teknis yang penting dalam realisasi DONs yang layak mendapat perawatan di sini.

8.1 Pendekatan Peluncuran Makalah ini memaparkan visi ambisius tentang fungsionalitas Chainlink tingkat lanjut realisasinya akan membutuhkan solusi terhadap banyak tantangan yang ada di sepanjang jalan. Buku putih ini mengidentifikasi beberapa tantangan, namun tantangan yang tidak diantisipasi pasti akan muncul. Kami berencana untuk mengimplementasikan elemen-elemen visi ini secara bertahap selama bertahun-tahun jangka waktu yang lama. Harapan kami adalah DONs akan diluncurkan pada awalnya dukungan untuk komponen pra-bangun tertentu yang dibangun secara kolaboratif oleh tim di dalamnya Chainlink komunitas. Tujuannya adalah penggunaan DON yang lebih luas, misalnya kemampuan untuk meluncurkan executable sewenang-wenang, akan melihat dukungan di lain waktu. Salah satu alasan untuk berhati-hati adalah bahwa komposisi smart contract dapat menimbulkan efek samping yang kompleks, tidak diinginkan, dan berbahaya, seperti yang terjadi pada serangan berbasis pinjaman kilat baru-baru ini. misalnya ditunjukkan [127, 189]. Demikian pula komposisi smart contracts, adaptor, dan executable akan membutuhkan kehati-hatian yang ekstrim. Dalam penerapan awal DONs, kami berencana untuk hanya menyertakan sekumpulan executable dan adaptor yang telah dibuat sebelumnya dengan template. Hal ini akan memungkinkan studi tentang keamanan komposisi fungsi ini menggunakan metode formal [46, 170] dan pendekatan lainnya. Itu akan terjadi juga menyederhanakan penetapan harga: Penetapan harga fungsionalitas dapat ditetapkan oleh DON node berdasarkan perfungsionalitas, bukan melalui pengukuran umum, sebuah pendekatan yang diadopsi di, misalnya, [156]. Kami juga mengharapkan komunitas Chainlink untuk mengambil bagian dalam pembuatannya templat tambahan, menggabungkan berbagai adaptor dan executable menjadi lebih banyak layanan terdesentralisasi yang berguna yang dapat dijalankan oleh ratusan, bahkan ribuan orang DONdtk. Selain itu, pendekatan ini dapat membantu mencegah pembengkakan negara, yaitu kebutuhan akan DON node untuk mempertahankan jumlah status yang tidak bisa dijalankan dalam memori kerja. Masalah ini adalah sudah muncul dalam blockchains tanpa izin, yang memotivasi pendekatan seperti “stateless klien” (lihat, misalnya, [206]). Hal ini bisa menjadi lebih akut dalam sistem throughput yang lebih tinggi, sehingga memotivasi sebuah pendekatan di mana DON hanya menyebarkan executable dengan ukuran negara yang dioptimalkan. Seiring dengan berkembang dan matangnya DON serta mencakup pagar pengaman yang kuat, seperti yang dibahas di Bagian 7, mekanisme keamanan berbasis kriptoekonomi dan reputasi seperti yang dibahas di Bagian 9, dan fitur lain yang memberikan jaminan tingkat tinggi bagi pengguna DON, kami juga berharap untuk mengembangkan kerangka kerja dan alat untuk memfasilitasi peluncuran dan penggunaan yang lebih luas DONs oleh komunitas. Idealnya, alat ini akan mengaktifkan kumpulan operator node untuk berkumpul sebagai jaringan oracle dan meluncurkan DON mereka sendiri tanpa izin atau cara swalayan, artinya mereka dapat melakukannya secara sepihak. 8.2 Keanggotaan DON Dinamis Kumpulan node yang menjalankan DON tertentu dapat berubah seiring waktu. Ada dua pendekatan ke manajemen kunci untuk skL dengan keanggotaan dinamis di O. Yang pertama adalah memperbarui bagian skL yang dimiliki oleh node ketika terjadi perubahan keanggotaan, sambil menjaga pkL tidak berubah. Pendekatan ini, yang dieksplorasi dalam [41, 161, 198], mempunyai manfaat karena tidak mengharuskan pihak pengandal memperbarui pkL.Teknik klasik berbagi ulang saham, yang diperkenalkan pada [122], memberikan solusi sederhana dan cara yang efisien untuk mewujudkan pembaruan saham tersebut. Ini memungkinkan rahasia untuk ditransfer antara satu set node O(1) dan satu detik, kemungkinan berpotongan dengan satu O(2). Dalam hal ini pendekatan, setiap node O(1) saya melakukan (k(2), n(2)) pembagian rahasia dari bagian rahasianya node di O(2) untuk n(2) = |O(2)| dan ambang batas yang diinginkan (mungkin baru) k(2). Berbagai skema pembagian rahasia yang dapat diverifikasi (VSS) [108] dapat memberikan keamanan terhadap musuh yang secara aktif merusak node, yaitu memasukkan perilaku jahat ke dalam protokol. Teknik di [161] bertujuan untuk melakukannya sekaligus mengurangi kompleksitas dan penyediaan komunikasi ketahanan terhadap kegagalan dalam asumsi kekerasan kriptografi. Pendekatan kedua adalah memperbarui pkL kunci buku besar. Hal ini mempunyai manfaat ke depan keamanan: Kompromi pada saham lama pkL (yaitu, node komite sebelumnya) tidak akan dilakukan mengakibatkan kompromi pada kunci saat ini. Namun, pembaruan pada pkL memiliki dua kelemahan: (1) Data yang dienkripsi dengan pkL perlu dienkripsi ulang selama penyegaran kunci dan (2) Pembaruan penting perlu disebarkan kepada pihak-pihak yang mengandalkan. Kami bermaksud untuk mengeksplorasi kedua pendekatan tersebut, serta hibridisasi keduanya. 8.3 DON Akuntabilitas Seperti jaringan Chainlink oracle yang ada, DONs akan mencakup mekanisme akuntabilitas, yaitu mencatat, memantau, dan menegakkan perilaku node yang benar. DONs akan memilikinya kapasitas data yang jauh lebih besar dibandingkan banyak blockchain tanpa izin yang ada, terutama mengingat kemampuannya untuk terhubung ke penyimpanan eksternal yang terdesentralisasi. Akibatnya, mereka akan dapat mencatat riwayat kinerja node secara detail, sehingga memungkinkan mekanisme akuntabilitas yang lebih rinci. Misalnya, komputasi off-chain harga aset mungkin melibatkan masukan yang dibuang sebelum hasil median dikirimkan rantai. Dalam DON, hasil antara ini dapat dicatat. Perilaku buruk atau penyimpangan kinerja oleh masing-masing node di DON dapat diperbaiki atau dikenakan sanksi pada DON dengan cara yang halus. Kami juga telah membahas pendekatan untuk membangun pagar pembatas di Bagian 7.3 yang membahas dampak spesifik kontrak dari kegagalan sistemik. Namun, penting juga untuk memiliki mekanisme yang aman dari kegagalan untuk DONs itu sendiri, yaitu, perlindungan terhadap kegagalan DON yang sistemik dan berpotensi menimbulkan bencana, khususnya kegagalan forking / equivocation dan perjanjian tingkat layanan (SLA), seperti yang sekarang kami jelaskan. Forking / dalih: Mengingat cukup banyak node yang salah, DON dapat bercabang atau mengelak, menghasilkan dua blok atau rangkaian blok yang berbeda dan tidak konsisten di L. Namun, karena DON menandatangani isi L secara digital, dimungkinkan untuk memanfaatkan a rantai utama MAINCHAIN ​​untuk mencegah dan/atau menghukum dalih. DON dapat secara berkala menyatakan pos pemeriksaan dari L dalam kontrak audit di MAINCHAIN. Jika keadaan masa depannya menyimpang dari keadaan yang diperiksa, pengguna/auditor dapat memberikan bukti kesalahan perilaku ini terhadap kontrak audit. Bukti tersebut dapat digunakan untuk menghasilkan peringatan atau menghukum DON node melalui pemotongan kontrak. Pendekatan terakhir ini memperkenalkan masalah desain insentif serupa dengan masalah feed oracle tertentu, dan dapat dikembangkan berdasarkan pekerjaan kami diuraikan dalam Bagian 9.Menegakkan perjanjian tingkat layanan: Meskipun DONs belum tentu dimaksudkan demikian berjalan tanpa batas waktu, penting bagi mereka untuk mematuhi perjanjian tingkat layanan (SLA) dengan penggunanya. Penegakan SLA dasar dimungkinkan pada rantai utama. Misalnya, Node DON mungkin berkomitmen untuk mempertahankan DON hingga tanggal tertentu, atau memberikan pemberitahuan terlebih dahulu mengenai penghentian layanan (misalnya, pemberitahuan tiga bulan sebelumnya). Sebuah kontrak aktif MAINCHAIN dapat menyediakan penegakan SLA ekonomi kripto dasar. Misalnya, kontrak SLA dapat memangkas dana yang disetorkan DON jika pos pemeriksaan tidak disediakan pada interval yang diperlukan. Pengguna dapat menyetor dana dan menantang DON untuk membuktikan bahwa pos pemeriksaan dengan benar mewakili urutan blok yang valid (dengan cara tertentu analog dengan, mis. [141]). Tentu saja, produksi blok tidak sama dengan transaksi pemrosesan, namun kontrak SLA juga dapat berfungsi untuk menegakkan yang terakhir. Misalnya, di Jika versi FSS yang kompatibel dengan versi lama di mana transaksi diambil dari mempool (lihat Bagian 5.2), transaksi pada akhirnya ditambang dan ditempatkan dalam rantai. Seorang pengguna dapat membuktikan DON penyimpangan dengan melengkapi kontrak SLA dengan transaksi yang telah ditambang tetapi tidak dikirimkan oleh DON untuk diproses sesuai kontrak target dalam interval waktu yang sesuai.15 Hal ini juga memungkinkan untuk membuktikan keberadaan dan memberikan sanksi pada SLA yang lebih rinci kegagalan, termasuk kesalahan dalam komputasi menggunakan executable (melalui, misalnya, mekanisme untuk membuktikan kebenaran transaksi negara off-chain yang diuraikan dalam Bagian 6.3) atau kegagalan untuk dijalankan executable berdasarkan inisiator yang terlihat di DON, kegagalan menyampaikan data di DON ke RANTAI UTAMA tepat waktu, dan lain sebagainya.

DON Рекомендации по развертыванию

Хотя это не является частью нашего основного проекта, существует несколько важных технических соображений. в реализации DONs, которые заслуживают лечения здесь.

8.1 Подход к развертыванию В этой статье изложена амбициозная концепция расширенной функциональности Chainlink, реализация потребует решения многих проблем на этом пути. Этот технический документ выявляет некоторые проблемы, но непредвиденные из них обязательно возникнут. Мы планируем реализовать элементы этого видения постепенно в течение продолжительный период времени. Мы ожидаем, что DON первоначально будут запущены с поддержка конкретных готовых компонентов, созданных совместно командами внутри Chainlink сообщество. Цель состоит в том, чтобы более широкое использование DONs, например, способность запускать произвольные исполняемые файлы, поддержка появится позже. Одной из причин такой осторожности является то, что композиция smart contract может иметь сложные, непреднамеренные и опасные побочные эффекты, как это произошло в недавних атаках на основе срочных кредитов. например показано [127, 189]. Аналогично состав smart contracts, адаптеров и исполняемые файлы потребуют особой осторожности. В наше первоначальное развертывание DONs мы планируем включить только предварительно созданный набор шаблонизированных исполняемых файлов и адаптеров. Это позволит изучить композиционную безопасность этих функций с использованием формальных методов [46, 170] и других подходов. Это будет также упростить ценообразование: цены на функциональность могут устанавливаться узлами DON на основе каждой функциональности, а не посредством обобщенного измерения, принятый подход. например, [156]. Мы также ожидаем, что сообщество Chainlink примет участие в создании дополнительных шаблонов, объединяющих различные адаптеры и исполняемые файлы во все более полезные децентрализованные сервисы, которыми могут управлять сотни, если не тысячи отдельных пользователей. DONс. Кроме того, этот подход может помочь предотвратить раздувание состояния, т. е. необходимость в DON. узлы, чтобы сохранить неработоспособное количество состояний в рабочей памяти. Эта проблема уже возникающие в неразрешенных blockchains, мотивирующие подходы, такие как «безгражданство клиентов» (см., например, [206]). Это может быть более острым в системах с более высокой пропускной способностью, что мотивирует подход, при котором DON развертывает только исполняемые файлы с оптимизированным размером состояния. По мере того как DON развивается и совершенствуется и включает в себя надежные защитные ограждения, как обсуждалось в разделе 7, криптоэкономические и основанные на репутации механизмы безопасности, как описано в разделе 9, а также другие функции, которые обеспечивают высокую степень уверенности для пользователей DON, мы также рассчитываем разработать структуру и инструменты для облегчения более широкого запуска и использования DONs от сообщества. В идеале эти инструменты позволят создать набор операторов узлов. объединиться в сеть oracle и запустить свои собственные DON в закрытой или методом самообслуживания, что означает, что они могут сделать это в одностороннем порядке. 8.2 Динамическое членство DON Набор узлов, на которых работает данный DON, может со временем меняться. Есть два подхода ключевому руководству skL при условии динамического членства в O. Первый — обновить доли skL, принадлежащие узлам, при изменении членства. сохраняя при этом pkL неизменным. Этот подход, исследованный в [41, 161, 198], имеет то достоинство, не требовать от проверяющих сторон обновления pkL.Классический метод совместного использования акций, представленный в [122], обеспечивает простой и эффективный способ реализации таких обновлений общих ресурсов. Это позволяет передать секрет между одним набором узлов O(1) и вторым, возможно, пересекающим один O(2). В этом подход, каждый узел O(1) я выполняет (k(2), n(2)) секретное разделение своей секретной доли между узлы в O(2) для n(2) = |O(2)| и желаемый (возможно, новый) порог k(2). Различные схемы совместного использования проверяемого секрета (VSS) [108] могут обеспечить защиту от злоумышленника, который активно повреждает узлы, т. е. вносит в протокол вредоносное поведение. Техники в [161] направлены на это, одновременно снижая сложность коммуникации и обеспечивая устойчивость к сбоям в предположениях криптографической стойкости. Второй подход заключается в обновлении ключа реестра pkL. Это имеет преимущество безопасность: компрометация старых акций pkL (т. е. бывших узлов комитета) не будет привести к компрометации текущего ключа. Однако обновления pkL имеют два недостатка: (1) Данные, зашифрованные с помощью pkL, необходимо повторно зашифровать во время обновления ключа и (2) Ключевые обновления необходимо распространять среди проверяющих сторон. Мы намерены изучить оба подхода, а также их гибридизацию. 8.3 DON Ответственность Как и в существующих сетях Chainlink oracle, DON будут включать в себя механизмы подотчетности, т. е. записи, мониторинга и обеспечения правильного поведения узлов. DON будут иметь гораздо более существенная емкость данных, чем у многих существующих blockchain без разрешений, особенно с учетом их способности подключаться к внешнему децентрализованному хранилищу. Следовательно, они смогут подробно записывать историю производительности узлов, что позволяет более детальные механизмы подотчетности. Например, вычисление вне цепочки цены на активы могут включать в себя входные данные, которые отбрасываются до отправки медианного результата. цепь. Эти промежуточные результаты можно записать в DON. Таким образом, неправильное поведение или снижение производительности отдельных узлов в DON можно исправить или наказать. DON более детально. Мы дополнительно обсудили подходы к построению ограждения в разделе 7.3, которые касаются влияния системных сбоев на конкретный контракт. Однако также важно иметь отказоустойчивые механизмы для самих DON, т. е. защита от системных, потенциально катастрофических DON сбоев, в частности сбои разветвления/двусмысленности и соглашения об уровне обслуживания (SLA), как мы сейчас объясним. Разветвление/эквивокация: При наличии достаточного количества неисправных узлов DON может разветвиться. или двусмысленным, создавая два различных, противоречивых блока или последовательности блоков в L. Однако, поскольку DON подписывает содержимое L цифровой подписью, можно использовать основная цепочка MAINCHAIN для предотвращения и/или наказания за двусмысленность. DON может периодически проверять состояние точки L в контракте аудита на MAINCHAIN. Если его будущее состояние отклоняется от состояния контрольной точки, пользователь/аудитор может предоставить доказательства. данного нарушения в договоре на проведение аудита. Такое доказательство может быть использовано для генерации оповещения. или оштрафовать DON узлов, убрав в контракте косую черту. Этот последний подход вводит проблема разработки стимулов аналогична проблеме для конкретных фидов oracle и может основываться на Наша работа описана в разделе 9.Обеспечение соблюдения соглашений об уровне обслуживания: Хотя DON не обязательно предназначены для работать бессрочно, важно, чтобы они придерживались соглашений об уровне обслуживания (SLA). со своими пользователями. Базовое соблюдение SLA возможно в основной цепочке. Например, Узлы DON могут взять на себя обязательство поддерживать DON до определенной даты или предоставить предварительное уведомление о прекращении обслуживания (например, уведомление за три месяца). Контракт на MAINCHAIN может обеспечить соблюдение базового криптоэкономического соглашения об уровне обслуживания. Например, договор SLA может сократить внесенные на счет DON средства, если контрольные точки не предоставляются с необходимой периодичностью. Пользователь может внести средства и оспорить DON чтобы доказать, что контрольная точка правильно представляет последовательность допустимых блоков (в некотором смысле аналог, напр. [141]). Конечно, производство блоков не равносильно транзакции. обработки, но договор SLA также может служить для обеспечения соблюдения последнего. Например, в совместимая с устаревшими версиями FSS, в которой транзакции извлекаются из мемпула (см. раздел 5.2), транзакции в конечном итоге извлекаются и помещаются в цепочку. Пользователь может доказать DON должностное преступление, предоставив в договор SLA транзакцию, которая был добыт, но не передан DON для обработки целевым контрактом в течение соответствующего интервала времени.15 Также возможно доказать существование и наказать более детальные SLA. сбои, в том числе ошибки в вычислениях с использованием исполняемых файлов (например, с помощью механизмов для доказательства правильности транзакций состояния вне сети, описанных в разделе 6.3) или невозможности запуска исполняемые файлы на основе инициаторов, видимых на DON, невозможность передачи данных на DON на MAINCHAIN своевременно и так далее.

Ekonomi dan Kriptoekonomi

Agar jaringan Chainlink dapat mencapai keamanan yang kuat dalam model kepercayaan yang terdesentralisasi, sangat penting bahwa node secara kolektif menunjukkan perilaku yang benar, artinya mereka patuh sebagian besar waktunya tepat untuk protokol DON. Pada bagian ini, kita membahas pendekatan untuk membantu menegakkan perilaku tersebut melalui insentif ekonomi, alias ekonomi kripto insentif. Insentif ini terbagi dalam dua kategori: eksplisit dan implisit, terealisasi masing-masing melalui staking dan peluang biaya masa depan (FFO). Mempertaruhkan: Staking di Chainlink, seperti pada sistem blockchain lainnya, melibatkan peserta jaringan, yaitu node oracle, yang menyetorkan dana terkunci dalam bentuk LINK tokens. Ini dana, yang juga kami sebut sebagai taruhan atau taruhan eksplisit adalah insentif eksplisit. Mereka dapat disita jika node mengalami kegagalan atau penyimpangan. Dalam konteks blockchain, prosedur ini sering disebut pemotongan. Namun, staking sebanyak oracle node di Chainlink, berbeda secara mendasar dari staking oleh validators dalam blockchains tanpa izin. Validator dapat berperilaku buruk dengan mengelak atau memerintahkan transaksi secara berlawanan. Protokol konsensus yang mendasari dalam a 15Karena pengguna dapat mengganti transaksi di mempool, diperlukan kehati-hatian untuk memastikan korespondensi yang benar antara transaksi yang ditambang dan DON yang dikirimkan.Namun, blockchain tanpa izin menggunakan aturan validasi blok yang tegas dan primitif kriptografi untuk mencegah validators menghasilkan blok yang tidak valid. Sebaliknya, perlindungan terprogram tidak dapat mencegah pembuatan jaringan oracle yang curang laporan tidak valid. Alasannya adalah perbedaan utama antara kedua jenis sistem: validasi transaksi di blockchains adalah properti konsistensi internal, sedangkan kebenarannya dari oracle laporan pada blockchain adalah properti eksternal, yaitu data off-chain. Kami telah merancang mekanisme staking awal untuk Chainlink berbasis jaringan pada protokol interaktif di antara oracle node yang mungkin menggunakan data eksternal. Ini Mekanisme ini menciptakan insentif finansial untuk perilaku yang benar dengan menggunakan imbalan yang jelas dan hukuman (tebasan). Karena mekanismenya ekonomis, maka dirancang untuk mencegah node korupsi oleh musuh yang menggunakan sumber daya keuangan untuk merusak node melalui penyuapan. (Musuh seperti itu sangat umum, dan meluas, misalnya, ke node yang bekerja sama mengambil nilai dari perilaku buruk kolektif mereka.) Mekanisme Chainlink staking yang kami rancang memiliki beberapa kekuatan dan novel fitur.16 Fitur utama tersebut adalah dampak staking super-linear (khususnya, kuadrat). Musuh harus memiliki sumber daya yang jauh melebihi dana yang disimpan oleh node untuk menumbangkan mekanisme tersebut. Mekanisme staking kami juga memberikan perlindungan terhadap musuh yang lebih kuat daripada yang dipertimbangkan sebelumnya dalam sistem serupa, yaitu musuh yang dapat memberikan suap yang mengkondisikan perilaku node di masa depan. Selain itu, kami mendiskusikan bagaimana alat Chainlink seperti DECO dapat membantu memperkuat staking kami mekanisme dengan memfasilitasi keputusan yang benar jika terjadi perilaku node yang salah. Peluang biaya masa depan (FFO): blockchains tanpa izin—dari kedua PoW dan variasi PoS—saat ini sangat bergantung pada apa yang kami sebut sebagai insentif implisit. Ini adalah insentif ekonomi untuk perilaku jujur yang tidak berasal dari imbalan yang jelas, namun dari partisipasi platform itu sendiri. Misalnya, komunitas penambang Bitcoin diberi insentif agar tidak melancarkan serangan 51% karena berisiko merusak kepercayaan terhadap perusahaan. Bitcoin, menurunkan nilainya, dan akibatnya mengikis nilai kolektifnya penanaman modal pada infrastruktur pertambangan [150]. Jaringan Chainlink mendapat manfaat dari insentif implisit serupa yang kami rujuk sebagai peluang biaya masa depan (FFO). Node Oracle dengan riwayat kinerja yang kuat atau reputasi menarik biaya dari pengguna. Perilaku buruk oleh node oracle membahayakan masa depan pembayaran biaya dan dengan demikian menghukum node dengan biaya peluang dalam hal potensi pendapatan yang diperoleh melalui partisipasi dalam jaringan. Dengan analogi dengan taruhan eksplisit, FFO dapat dipandang sebagai bentuk pertaruhan implisit, sebuah insentif untuk perilaku jujur berasal dari manfaat bersama dalam menjaga kepercayaan pada platform di mana Bisnis operator node bergantung, misalnya, pada kinerja dan reputasi positif dari node tersebut jaringan. Insentif ini melekat namun tidak secara eksplisit dinyatakan dalam jaringan Chainlink protokol. Pada Bitcoin, mempertahankan nilai operasi penambangan seperti yang disebutkan di atas 16Mekanisme staking yang kami jelaskan di sini saat ini hanya bertujuan untuk menegakkan penyampaian laporan yang benar oleh oracle jaringan. Kami berharap di masa depan pekerjaan dapat memperluasnya untuk memastikan pelaksanaan yang benar dari banyak hal fungsi lain yang akan disediakan oleh DONs.juga dapat dipandang sebagai bentuk kepemilikan implisit. Kami menekankan bahwa FFO sudah ada di Chainlink dan membantu mengamankan jaringan hari ini. Kontribusi utama kami dalam pengembangan lebih lanjut Chainlink adalah pendekatan yang berprinsip dan didorong secara empiris untuk mengevaluasi insentif implisit seperti FFO melalui apa yang kami sebut Kerangka Insentif Implisit (IIF). Untuk memperkirakan jumlah seperti peluang biaya node di masa depan, IIF akan terus memanfaatkan hal ini secara komprehensif data kinerja dan pembayaran yang dikumpulkan oleh jaringan Chainlink. Perkiraan seperti itu akan mengaktifkan parameterisasi sistem staking berbasis IIF yang mencerminkan insentif node dengan akurasi lebih tinggi dibandingkan model heuristik dan/atau statis saat ini. Jadi, untuk meringkas, dua insentif ekonomi utama untuk simpul oracle yang benar perilaku dalam jaringan Chainlink yang sedang berkembang adalah: • Staking (taruhan yang disimpan) o Insentif eksplisit • Peluang biaya masa depan (FFO) o Insentif implisit Kedua bentuk insentif ini saling melengkapi. Node Oracle bisa secara bersamaan berpartisipasi dalam protokol Chainlink staking, nikmati aliran pendapatan berkelanjutan dari pengguna, dan secara kolektif mendapatkan manfaat dari perilaku baik mereka yang berkelanjutan. Demikian kedua insentif tersebut berkontribusi pada keamanan ekonomi kripto yang disediakan oleh jaringan oracle. Selain itu, kedua insentif tersebut dapat saling memperkuat dan/atau saling bertentangan. Misalnya, operator oracle baru tanpa riwayat kinerja dan aliran pendapatan dapat mempertaruhkan a LINK dalam jumlah besar sebagai jaminan perilaku jujur, sehingga menarik pengguna dan biaya. Sebaliknya, operator oracle yang mapan memiliki waktu yang panjang dan relatif bebas kesalahan riwayat kinerja dapat membebankan biaya besar dari basis pengguna yang besar dan karenanya bergantung lebih menekankan pada FFO-nya sebagai bentuk insentif implisit. Secara umum, pendekatan yang kami pertimbangkan di sini bertujuan untuk sejumlah oracle-jaringan sumber daya untuk menciptakan insentif ekonomi sebesar mungkin di Chainlink secara rasional agen—yaitu, node yang memaksimalkan utilitas finansialnya—untuk berperilaku jujur. Letakkan yang lain Dengan cara ini, tujuannya adalah untuk memaksimalkan sumber daya finansial yang dibutuhkan musuh untuk menyerang jaringan berhasil. Dengan merumuskan protokol staking dengan baik secara matematis mendefinisikan keamanan ekonomi dan juga menggunakan IIF, kami bertujuan untuk mengukur kekuatan insentif Chainlink seakurat mungkin. Pembuat kontrak yang mengandalkan akan melakukannya kemudian dapat menentukan dengan keyakinan yang kuat apakah jaringan oracle bertemu tingkat keamanan kriptoekonomi yang diperlukan. Siklus baik keamanan ekonomi: Insentif yang kita bahas di bagian ini, staking dan FFO, mempunyai dampak lebih dari sekadar memperkuat keamanan DONdtk. Mereka berjanji untuk mendorong apa yang kita sebut sebagai siklus keamanan ekonomi yang baik. Dampak staking yang sangat linier (dan skala ekonomi lainnya) mengakibatkan operasional menjadi lebih rendah biaya seiring dengan meningkatnya keamanan DON. Biaya yang lebih rendah menarik pengguna tambahan ke DON,meningkatkan pembayaran biaya. Kenaikan pembayaran biaya terus mendorong pertumbuhan jaringan, yang melanggengkan siklus yang baik. Kami percaya bahwa siklus baik keamanan ekonomi hanyalah salah satu contoh dari skala ekonomi dan efek jaringan antara lain yang akan kita bahas nanti di bagian ini. Organisasi bagian: Staking menghadirkan tantangan teknis dan konseptual yang penting yang mana kami telah merancang mekanisme dengan fitur-fitur baru. Oleh karena itu, staking akan terjadi fokus utama kami di bagian ini. Kami memberikan gambaran umum tentang pendekatan staking yang kami perkenalkan dalam makalah ini di Bagian 9.1, diikuti dengan pembahasan mendetail di Bagian 9.2 hingga 9.5. Kami menyajikan IFF di Bagian 9.6. Kami menyajikan tampilan ringkasan Chainlink insentif jaringan di Bagian 9.7. Di Bagian 9.8, kami membahas siklus baik keamanan ekonomi yang dapat dihasilkan oleh pendekatan staking yang kami usulkan ke jaringan oracle. Terakhir, kami uraikan secara singkat potensi lainnya efek mendorong pertumbuhan jaringan Chainlink di Bagian 9.9. 9.1 Ikhtisar Taruhan Desain mekanisme staking yang kami perkenalkan di sini, seperti disebutkan di atas, melibatkan protokol interaktif di antara oracle node yang memungkinkan penyelesaian ketidakkonsistenan dalam pelaporan data eksternal. Staking bertujuan untuk memastikan perilaku jujur ​​dari node oracle yang rasional. Oleh karena itu kita dapat memodelkan musuh yang menyerang protokol staking sebagai a penyuap: Strategi musuh adalah merusak oracle node dengan menggunakan insentif finansial. Musuh dapat memperoleh sumber daya finansial secara prospektif dari upaya perusakan yang berhasil dengan laporan oracle, misalnya, menawarkan untuk membagi keuntungan yang dihasilkan dengan node yang rusak. Kami menargetkan desain mekanisme staking secara bersamaan pada dua tujuan ambisius: 1. Melawan musuh yang kuat: Mekanisme staking dirancang untuk melindungi oracle jaringan melawan sekelompok besar musuh yang mampu melakukan tindakan yang kompleks, strategi suap bersyarat, termasuk suap prospektif, yang menawarkan suap kepada oracles yang identitasnya ditentukan setelah kejadian tersebut (misalnya, menawarkan suap kepada oracles dipilih secara acak untuk peringatan prioritas tinggi). Sedangkan desain oracle lainnya telah mempertimbangkan serangkaian serangan sempit tanpa kemampuan penuh yang realistis musuh, sepanjang pengetahuan kami mekanisme permusuhan yang kami perkenalkan Inilah yang pertama kali secara eksplisit membahas serangkaian strategi dan pertunjukan suap resistensi dalam model ini. Model kami mengasumsikan bahwa ada node selain penyerang rasional secara ekonomi (bukan jujur), dan kami berasumsi adanya a sumber kebenaran yang sangat mahal untuk penggunaan umum tetapi tersedia jika terjadi perbedaan pendapat (dibahas lebih lanjut di bawah). 2. Mencapai dampak staking super-linier: Tujuan kami adalah memastikan bahwa jaringan oracle terdiri dari laporan agen yang rasional sejujurnya bahkan di hadapan penyerang dengan anggaran yang super-lineardalam total saham yang disimpan oleh seluruh jaringan. Dalam sistem staking yang ada, jika masing-masing dari n node mempertaruhkan $d, penyerang dapat mengeluarkan suap yang kredibel yang diminta bahwa node berperilaku tidak jujur dengan imbalan pembayaran sedikit lebih dari \(d to each node, using a total budget of about \)dn. Ini sudah merupakan standar yang tinggi penyerang harus memiliki anggaran yang likuid berdasarkan urutan simpanan gabungan semua pemangku kepentingan dalam jaringan. Tujuan kami adalah tingkat keamanan ekonomi yang lebih kuat daripada rintangan yang sudah besar ini. Kami bertujuan untuk merancang sistem staking pertama yang dapat mencapai keamanan bagi penyerang umum dengan anggaran super-linear di n. Meskipun pertimbangan praktis mungkin memberikan dampak yang lebih kecil, seperti yang kita bahas di bawah ini, desain awal kami mencapai kebutuhan anggaran yang berlawanan lebih besar dari $dn2/2, yaitu, menskalakan kuadrat dalam n, membuat suap menjadi tidak praktis bahkan ketika node hanya melakukan staking dalam jumlah sedang. Untuk mencapai kedua tujuan ini memerlukan kombinasi desain insentif yang inovatif dan kriptografi. Ide-ide kunci: Pendekatan staking kami bergantung pada gagasan yang kami sebut sebagai prioritas pengawas. Laporan yang dihasilkan oleh jaringan Chainlink oracle dan dikirim ke kontrak yang mengandalkan (misalnya, harga aset) dikumpulkan dari masing-masing laporan yang disumbangkan oleh node yang berpartisipasi (misalnya, dengan mengambil median). Biasanya perjanjian tingkat layanan (SLA) menentukan batas deviasi yang dapat diterima untuk laporan, yaitu seberapa jauh laporan node dapat melakukannya menyimpang dari laporan agregat dan seberapa jauh agregat tersebut diperbolehkan menyimpang dari nilai sebenarnya untuk dianggap benar. Dalam sistem staking kami, untuk putaran pelaporan tertentu, setiap node oracle dapat bertindak sebagai pengawas untuk memberikan peringatan jika mereka yakin bahwa laporan agregat tersebut tidak benar. Di masing-masing putaran pelaporan, setiap node oracle diberi prioritas publik yang menentukan urutan peringatannya (jika ada) akan diproses. Mekanisme kami bertujuan untuk mendapatkan imbalan konsentrasi, yang berarti bahwa pengawas dengan prioritas tertinggi untuk meningkatkan kewaspadaan berhak mendapatkan seluruh imbalan yang dihasilkan dengan menyita simpanan node yang salah. Desain sistem staking kami melibatkan dua tingkatan: yang pertama, tingkat default, dan yang kedua, tingkat penghalang. Tingkat pertama adalah jaringan oracle itu sendiri, yang terdiri dari n node. (Untuk kesederhanaan, kami berasumsi n ganjil.) Jika mayoritas node melaporkan nilai yang salah, pengawas di tingkat pertama diberi insentif yang kuat untuk meningkatkan kewaspadaan. Jika peringatan dimunculkan, pelaporan Keputusan jaringan kemudian ditingkatkan ke tingkat kedua—sistem berbiaya tinggi dan memiliki keandalan maksimum yang dapat ditentukan oleh pengguna dalam perjanjian tingkat layanan jaringan. Ini bisa berupa sistem yang, misalnya, hanya terdiri dari node-node yang kuat skor keandalan historis, atau skor yang memiliki urutan besarnya lebih dari oracles tingkat pertama. Selain itu, sebagaimana dibahas dalam Bagian 9.4.3, DECO atau Town Crier dapat berfungsi sebagai alat yang ampuh untuk membantu memastikan keputusan yang efisien dan konklusif di tingkat kedua. Untuk mempermudah, kami berasumsi bahwa sistem lapis kedua ini menghasilkan laporan yang benar nilai. Meskipun mungkin terlihat menarik jika hanya mengandalkan tingkat kedua untuk menghasilkan semua laporan, manfaat dari desain kami adalah secara konsisten mencapai sifat keamanansistem lapis kedua sambil hanya membayar biaya operasional, dalam kasus tertentu, dari sistem tersebut sistem tingkat pertama. Prioritas pengawas menghasilkan dampak staking super-linear dengan cara berikut: jika jaringan oracle tingkat pertama mengeluarkan hasil yang salah dan sejumlah node pengawas waspada, mekanisme insentif staking memberikan penghargaan kepada pengawas dengan prioritas tertinggi lebih dari $dn/2 diambil dari simpanan node (mayoritas) yang berperilaku buruk. Itu Oleh karena itu, imbalan total terkonsentrasi di tangan pengawas tunggal ini menentukan jumlah minimum yang harus dijanjikan oleh musuh kepada calon pengawas memberi insentif agar tidak memperingatkan. Karena mekanisme kami memastikan bahwa setiap oracle mendapatkan kesempatan untuk bertindak sebagai pengawas jika pengawas dengan prioritas lebih tinggi telah menerima suap (dan memilih untuk tidak waspada), oleh karena itu pihak lawan harus menawarkan suap lebih dari itu $dn/2 ke setiap node untuk mencegah peringatan apa pun dimunculkan. Karena ada n node, maka anggaran yang diperlukan musuh agar suap berhasil berjumlah lebih dari $dn2/2, yang mana adalah kuadrat dalam jumlah n node dalam jaringan. 9.2 Latar Belakang Pendekatan kami terhadap staking mengacu pada penelitian di bidang teori dan mekanisme permainan desain (MD) (untuk referensi buku teks, lihat [177]). Teori permainan adalah secara matematis studi formal tentang interaksi strategis. Dalam konteks ini, permainan adalah salah satu contohnya sebuah interaksi, biasanya di dunia nyata, yang mengkodifikasi serangkaian tindakan yang tersedia peserta dalam permainan, yang dikenal sebagai pemain. Sebuah permainan juga menentukan pembayaran yang diperoleh oleh masing-masing pemain—hadiah yang bergantung pada tindakan yang dipilih pemain dan tindakan pemain lain. Mungkin contoh paling terkenal dari permainan yang dipelajari dalam permainan teorinya adalah Dilema Narapidana [178]. Para ahli teori permainan umumnya bertujuan untuk memahami keseimbangan atau keseimbangan (jika ada) yang direpresentasikan dalam permainan tertentu. Keseimbangan adalah serangkaian strategi (satu untuk setiap pemain) sedemikian rupa sehingga tidak ada satu pemain pun yang dapat memperoleh strategi yang lebih tinggi membayar dengan secara sepihak menyimpang dari strateginya. Sedangkan desain mekanisme adalah ilmu merancang insentif sedemikian rupa keseimbangan suatu interaksi (dan permainan terkaitnya) mempunyai beberapa sifat yang diinginkan. MD dapat dipandang sebagai kebalikan dari teori permainan: Pertanyaan kanonik dalam permainan teorinya adalah, “dengan adanya insentif dan model, keseimbangan seperti apa yang akan terjadi?” Di MD, itu Pertanyaannya adalah, “insentif apa yang akan menghasilkan permainan dengan keseimbangan yang diinginkan?” Tujuan umum dari perancang mekanisme adalah untuk menciptakan mekanisme yang ‘kompatibel dengan insentif’, yang berarti bahwa peserta dalam mekanisme tersebut (misalnya, lelang atau informasi lainnya) sistem elisitasi [228]) diberi insentif untuk melaporkan kebenaran mengenai beberapa hal (misalnya, bagaimana seberapa besar mereka menghargai barang tertentu). Lelang Vickrey (harga kedua) mungkin adalah yang terbaik mekanisme yang paling dikenal dan kompatibel dengan insentif, di mana peserta mengajukan penawaran tertutup untuk suatu barang dan penawar tertinggi memenangkan barang tersebut tetapi membayar harga tertinggi kedua [214]. Cryptoeconomics adalah bentuk MD khusus domain yang memanfaatkan kriptografi teknik untuk menciptakan keseimbangan yang diinginkan dalam sistem desentralisasi. Suap dan kolusi menciptakan tantangan yang signifikan di seluruh bidang MD. Hampir semua mekanisme rusak jika terjadi kolusi, yang didefinisikan sebagai kontrak sampingan antaraantara pihak-pihak yang berpartisipasi dalam suatu mekanisme [125, 130]. Penyuapan, dimana pihak eksternal memberikan insentif baru, menghadirkan masalah yang lebih sulit daripada kolusi; kolusi dapat dipandang sebagai kasus khusus suap antar hewan buruan peserta. Sistem Blockchain sering kali dapat dikonseptualisasikan sebagai permainan dengan imbalan moneter (berbasis mata uang kripto). Contoh sederhananya adalah penambangan Proof-of-Work: penambang memiliki ruang tindakan di mana mereka dapat memilih hashrate yang akan digunakan untuk menambang blok. Imbalan penambangan adalah imbalan negatif yang dijamin (biaya listrik dan peralatan) ditambah stokastik imbalan positif (subsidi penambangan) yang bergantung pada jumlah penambang aktif lainnya [106, 172] dan biaya transaksi. oracle crowdsourced seperti SchellingCoin [68] adalah contoh lain: ruang tindakan adalah kumpulan kemungkinan laporan yang dapat dikirim oleh oracle, sementara imbalannya adalah imbalan yang ditentukan oleh mekanisme oracle, misalnya, pembayaran mungkin bergantung tentang seberapa dekat laporan oracle dengan median laporan lainnya [26, 68, 119, 185]. Permainan Blockchain menawarkan peluang besar untuk serangan kolusi dan penyuapan; memang, smart contracts bahkan dapat memfasilitasi serangan tersebut [96, 165]. Mungkin yang paling terkenal serangan suap terhadap crowdsourcing oracles adalah serangan p-plus-epsilon [67]. Serangan ini muncul dalam konteks mekanisme mirip SchellingCoin di mana pemain mengirimkan laporan bernilai boolean (yaitu, salah atau benar) dan diberi hadiah p jika mereka setuju dengan pengajuan mayoritas. Dalam serangan p-plus-epsilon, penyerang secara kredibel berjanji untuk, misalnya, membayar pengguna $p + ϵ untuk memberikan suara salah jika dan hanya jika mayoritas yang diajukan benar. Hasilnya adalah keseimbangan, di mana semua pemain diberi insentif untuk melaporkan kebohongan terlepas dari apa yang dilakukan pemain lain; akibatnya, penyuap dapat menginduksi node melalui janji suap untuk melaporkan kebohongan tanpa benar-benar membayar suap tersebut (!). Namun, eksplorasi strategi penyuap lainnya dalam konteks oracle—dan khususnya oracle yang tidak dilakukan secara crowdsourcing—masih terbatas pada strategi adversarial yang cukup lemah. model. Misalnya, dalam konteks PoW, para peneliti telah mempelajari kontingen hasil suap, yaitu suap yang dibayarkan hanya jika pesan target berhasil disensor dan tidak muncul dalam satu blok, terlepas dari tindakan masing-masing penambang [96, 165]. Dalam kasus ini dari oracles, namun, selain serangan p-plus-epsilon, kami hanya mengetahui pekerjaan di model suap yang sangat terbatas di mana penyuap mengirimkan suap dengan syarat tindakan individu pemain, bukan pada hasil yang dihasilkan. Di sini kami membuat sketsa rancangan mekanisme perolehan informasi yang tetap bersifat insentif kompatibel bahkan dalam model permusuhan yang kuat, seperti yang dijelaskan dalam sub-bagian berikutnya. 9.3 Asumsi Pemodelan Di subbagian ini, kami menjelaskan bagaimana kami memodelkan perilaku dan kemampuan pemain sistem kami, khususnya node oracle tingkat pertama, node di tingkat kedua (penghakiman) lapisan, dan musuh.9.3.1 Model Insentif Tingkat Pertama: Aktor Rasional Banyak sistem blockchain mengandalkan keamanan pada asumsi sejumlah kejujuran node yang berpartisipasi. Node didefinisikan jujur jika mereka mengikuti protokol ketika hal tersebut bukan merupakan kepentingan finansial mereka. Biasanya sistem Proof-of-Work sejujurnya membutuhkan sebagian besar kekuatan hash, sejujurnya sistem Proof-of-Stake biasanya memerlukan 2/3 atau lebih dari seluruh pasak yang berpartisipasi, dan bahkan sistem lapisan-2 seperti Arbitrum [141] memerlukan setidaknya satu peserta yang jujur. Dalam pemodelan mekanisme staking, kami membuat asumsi yang jauh lebih lemah. (Menjadi jelas, asumsi yang lebih lemah berarti properti keamanan yang lebih kuat dan oleh karena itu lebih disukai.) Kami berasumsi bahwa musuh telah melakukan korupsi, yaitu kontrol, beberapa (minoritas) sebagian kecil dari node oracle tingkat pertama. Kami memodelkan node yang tersisa bukan sebagai agen yang jujur, tetapi sebagai pemaksimal utilitas yang diharapkan secara rasional. Node-node ini bertindak sepenuhnya berdasarkan insentif finansial yang mementingkan diri sendiri, memilih tindakan yang menghasilkan finansial yang diharapkan keuntungan. Misalnya, jika sebuah node ditawari suap yang lebih besar daripada imbalan yang dihasilkannya perilaku jujur, ia akan menerima suap. Catatan tentang node musuh: Sesuai dengan model kepercayaan yang umum untuk sistem desentralisasi, kami berasumsi bahwa semua node bersifat rasional, yaitu berupaya untuk memaksimalkan pendapatan bersih, daripada dikendalikan oleh musuh jahat. Namun klaim kami— khususnya dampak staking super-linier atau kuadratik—tetap tanpa gejala bahwa himpunan node yang dikontrol secara musuh paling banyak (1/2 −c)n, untuk beberapa positif konstan c. 9.3.2 Model Ajudikasi Tingkat Kedua: Kebenaran Berdasarkan Asumsi Ingatlah bahwa fitur penting dari mekanisme staking kami yang membantu mencapai keamanan melawan simpul rasional adalah sistem tingkat kedua. Dalam mekanisme staking yang kami usulkan, oracle mana pun dapat memunculkan peringatan yang menunjukkan bahwa ia yakin keluaran dari mekanisme tersebut salah. Peringatan menghasilkan kepercayaan yang tinggi sistem tingkat kedua mengaktifkan dan melaporkan hasil yang benar. Jadi, pemodelan kunci Persyaratan untuk pendekatan kami adalah penilaian yang benar, yaitu pelaporan yang benar oleh sistem lapis kedua. Model staking kami mengasumsikan sistem tingkat kedua yang bertindak sebagai sumber kebenaran yang tidak dapat rusak dan dapat diandalkan secara maksimal. Sistem seperti ini mungkin mahal dan lambat tidak cocok untuk digunakan pada kasus-kasus tertentu. Namun dalam kasus keseimbangan, yaitu kapan jika sistem tingkat pertama berfungsi dengan benar, sistem tingkat kedua tidak akan dijalankan. Sebaliknya, keberadaannya meningkatkan keamanan seluruh sistem oracle dengan menyediakan a penghalang dengan jaminan tinggi. Penggunaan lapisan ajudikasi dengan tingkat kepercayaan tinggi dan berbiaya tinggi mirip dengan proses banding di jantung sebagian besar sistem peradilan. Hal ini juga sudah umum pada desain oracle sistem, misalnya, [119, 185]. Kami secara singkat membahas pendekatan realisasi tingkat kedua dalam mekanisme kami di Bagian 9.4.3.Protokol staking kami menggunakan asumsi penilaian yang benar dari sistem tingkat kedua sebagai ancaman yang dapat dipercaya untuk menegakkan pelaporan yang benar oleh oracle node. Protokol menyita sebagian atau seluruh saham oracle node yang menghasilkan laporan yang diidentifikasi oleh sistem tingkat kedua sebagai salah. Dengan demikian, node Oracle terhindar dari perilaku buruk dengan sanksi finansial yang diakibatkannya. Pendekatan ini memiliki rasa yang mirip dengan yang digunakan dalam rollups yang optimis, misalnya, [141, 10]. 9.3.3 Model Permusuhan Mekanisme staking kami dirancang untuk memperoleh informasi yang benar sekaligus mencapai keamanan terhadap kelompok musuh yang luas dan terdefinisi dengan baik. Ini meningkatkan pekerjaan sebelumnya, yang menghilangkan model permusuhan eksplisit atau fokus pada subkelas musuh yang sempit, misalnya musuh p-plus-epsilon yang dibahas di atas. Tujuan kami adalah merancang staking mekanisme dengan keamanan yang terbukti secara formal terhadap kemungkinan besar seluruh spektrum musuh untuk ditemui dalam praktek. Kita memodelkan musuh kita sebagai musuh yang memiliki anggaran tetap (dapat diparameterisasi), yang dilambangkan dengan $B. Musuh dapat berkomunikasi secara individu dan rahasia dengan masing-masing oracle masuk jaringan, dan secara diam-diam dapat menawarkan jaminan pembayaran suap kepada siapa pun oracle bergantung pada hasil mekanisme yang dapat diobservasi secara publik. Penentu hasil suap dapat mencakup, misalnya, nilai yang dilaporkan oleh oracle, pesan publik apa pun dikirim oleh oracle mana pun ke mekanisme (misalnya, peringatan), nilai yang dilaporkan oleh pihak lain oracles, dan nilai yang dihasilkan oleh mekanisme. Tidak ada mekanisme yang dapat mengamankan serangan dari penyerang dengan kemampuan tak terbatas. Oleh karena itu, kami menganggap beberapa perilaku tidak realistis atau di luar jangkauan. Kami menganggap penyerang kami tidak dapat memecahkan primitif kriptografi standar, dan, seperti disebutkan di atas, memiliki nilai tetap (if berpotensi besar) anggaran $B. Kami selanjutnya berasumsi bahwa musuh tidak mengendalikan komunikasi di jaringan oracle, khususnya yang tidak dapat menunda secara signifikan lalu lintas antara node tingkat pertama dan/atau tingkat kedua. (Apakah musuh dapat mengamati komunikasi tersebut bergantung pada mekanisme tertentu, seperti yang kami jelaskan di bawah.) Namun secara informal, seperti disebutkan di atas, kami berasumsi bahwa pihak yang berlawanan dapat: (1) Korupsi sebagian kecil dari oracle node ((1/2 −c)-fraksi untuk beberapa konstanta c), yaitu, kontrol penuh mereka, dan (2) Menawarkan suap ke node mana pun yang diinginkan, dengan jaminan pembayaran kontinjensi pada hasil yang ditentukan oleh musuh, seperti dijelaskan di atas. Meskipun kami tidak menawarkan model formal atau taksonomi lengkap mengenai musuh secara penuh berbagai kemampuan menyuap dalam whitepaper ini, berikut contoh macamnya penyuap yang tercakup dalam model kami. Untuk mempermudah, kami berasumsi bahwa oracles memancarkan Boolean laporan yang nilai benarnya (w.l.o.g.) benar, dan hasil akhirnya dihitung sebagai kumpulan laporan ini untuk digunakan oleh smart contract konsumen. milik si penyuap tujuannya adalah agar hasil akhirnya salah, yaitu salah. • Penyuap tanpa syarat: Penyuap menawarkan suap $b kepada oracle mana pun yang melaporkan kebohongan. • Penyuap probabilistik: Penyuap menawarkan suap $b dengan beberapa kemungkinan q kepada oracle mana pun yang melaporkan palsu.• hasil palsu yang dikondisikan oleh penyuap: Penyuap menawarkan suap $b kepada oracle mana pun yang melaporkan palsu asalkan hasil akhirnya salah. • Penyuap tanpa syarat: Penyuap menawarkan suap $b kepada oracle mana pun yang melapor salah selama tidak ada peringatan yang dimunculkan. • p-plus-epsilon Penyuap: Penyuap menawarkan suap $b kepada oracle mana pun yang melaporkan palsu sebagai selama mayoritas oracle tidak melaporkan kebohongan. • Calon penyuap: Penyuap menawarkan suap $b terlebih dahulu kepada oracle mana pun yang dipilih untuk peran yang diacak dan melaporkan palsu. Dalam protokol staking yang kami usulkan, semuanya node bertindak sebagai pengawas potensial, dan kami dapat menunjukkan pengacakan itu prioritas pengawas tidak memungkinkan terjadinya suap. Banyak sistem proof-of-work, proof-of-stake, dan berizin yang rentan terhadap prospektif akan tetapi, penyuapan menunjukkan pentingnya mempertimbangkannya dalam persaingan kita membuat model dan memastikan bahwa protokol staking kami tahan terhadapnya. Lihat Lampiran E untuk lebih jelasnya. 9.3.4 Berapa Banyak Keamanan Kriptoekonomi yang Cukup? Musuh yang rasional hanya akan mengeluarkan uang untuk menyerang suatu sistem jika sistem tersebut dapat memperoleh keuntungan lebih besar dari pengeluarannya. Jadi untuk model permusuhan kami dan usulan staking mekanismenya, $B dapat dipandang sebagai ukuran potensi keuntungan yang dapat diperoleh musuh untuk mengekstrak dari mengandalkan smart contracts dengan merusak jaringan oracle dan menyebabkannya untuk menghasilkan laporan atau kumpulan laporan yang salah. Dalam memutuskan apakah jaringan oracle menawarkan tingkat keamanan kriptoekonomi yang memadai untuk tujuan mereka, pengguna harus melakukannya menilai jaringan dari perspektif ini. Untuk musuh yang masuk akal dalam situasi praktis, kami memperkirakan $B secara umum akan terjadi jauh lebih kecil dari total aset pada smart contracts yang diandalkan. Dalam kebanyakan kasus, itu tidak mungkin bagi musuh untuk mengekstraksi aset-aset ini secara keseluruhan. 9.4 Mekanisme Staking: Sketsa Berikut kami sajikan gagasan pokok dan struktur umum dari mekanisme staking kami sedang mempertimbangkan. Untuk kemudahan penyajian, kami uraikan secara sederhana namun lambat (multi-putaran) protokol dalam sub-bagian ini. Namun kami mencatat bahwa skema ini cukup baik praktis. Mengingat jaminan ekonomi yang diberikan oleh mekanisme tersebut, misalnya hukuman dan insentif terhadap node yang salah, banyak pengguna mungkin bersedia untuk melakukan hal tersebut. menerima laporan dengan optimis. Dengan kata lain, pengguna tersebut dapat menerima laporan sebelumnya keputusan potensial oleh tingkat kedua. Pengguna yang tidak mau menerima laporan dengan optimis dapat memilih untuk menunggu hingga protokol selesai eksekusi dihentikan, yaitu hingga terjadi potensi eskalasi ke tingkat kedua. Ini, namun, dapat memperlambat waktu konfirmasi laporan secara signifikan. Oleh karena itu kami secara singkatGambar 15: Skema skema staking dengan peringatan. Dalam contoh ini, 1⃝mayoritas node rusak / disuap dan mengeluarkan nilai ˜r yang salah, bukan nilai yang benar nilai laporan r. Node pengawas 2⃝ mengirimkan peringatan ke komite tingkat kedua, yang 3⃝menentukan dan mengeluarkan nilai laporan yang benar r, mengakibatkan node rusak kehilangan deposit mereka—masing-masing $d ke node pengawas 4⃝. menguraikan beberapa optimasi yang menghasilkan lebih cepat (satu putaran) jika lebih desain kompleks di Bagian 9.5. Ingatlah bahwa tingkat pertama dalam mekanisme staking kita terdiri dari oracle dasar jaringan itu sendiri. Struktur utama mekanisme kami, seperti dijelaskan di atas, adalah di setiap putaran, setiap node dapat bertindak sebagai “anjing penjaga” dengan prioritas tertentu, dan dengan demikian node tersebut mempunyai kemampuan untuk melakukan hal tersebut meningkatkan peringatan jika mekanisme menghasilkan keluaran yang salah, bukan keluaran yang benar satu sungai. Peringatan ini menyebabkan resolusi tingkat kedua, yang kami anggap benar laporan. Node dengan laporan yang salah akan dihukum, dalam artian taruhannya juga demikian dipotong dan diberikan kepada pengawas. Struktur dasar ini umum di sistem oracle, seperti pada, misalnya, [119, 185]. Inovasi utama dalam desain kami, yang disebutkan secara singkat di atas, adalah setiap node diberi prioritas tersendiri dalam mengurutkan calon pengawas. Artinya, anjing penjaga diberi kesempatan untuk waspada dalam urutan prioritas. Ingatlah bahwa jika sebuah node memiliki prioritas tertinggi untuk meningkatkan peringatan, ia menerima pemotongan deposit $d untuk setiap perilaku buruk node, dengan total lebih dari \(dn/2 = \)d × n/2, karena laporan yang salah menyiratkan a mayoritas node buruk. Oleh karena itu, musuh harus membayar setidaknya imbalan ini menyuap node sewenang-wenang. Jadi, untuk menyuap mayoritas node, musuh harus membayar a suap yang besar kepada sebagian besar node, yaitu lebih dari $dn2/2. Kami menunjukkan secara skematis cara kerja peningkatan kewaspadaan dan pengawasan pada Gambar 15.9.4.1 Rincian Mekanisme Lebih Lanjut Sistem tahan suap yang sekarang kami uraikan secara lebih rinci adalah sebuah sketsa sederhana konstruksi dua tingkat yang ingin kami bangun. Sebagian besar fokus kami adalah mendeskripsikan jaringan tingkat pertama (selanjutnya disebut “jaringan” jika jelas dari konteksnya). beserta mekanisme insentifnya dan tata cara eskalasinya ke tingkat kedua. Pertimbangkan jaringan Chainlink yang terdiri dari n oracle node yang bertanggung jawab untuk secara teratur (misalnya, sekali dalam satu menit) melaporkan nilai boolean (misalnya, apakah pasar kapitalisasi BTC melebihi ETH). Sebagai bagian dari mekanisme staking, node harus memberikan dua deposit: deposit $d yang dapat dipotong jika terjadi perselisihan dengan mayoritas dan deposit pengawas $dw dapat dipotong jika terjadi kesalahan eskalasi. Kami berasumsi bahwa node tidak dapat menyalin kiriman dari node lain, misalnya, melalui skema komitmen-pengungkapan seperti yang dibahas dalam Bagian 5.3. Di setiap putaran, node terlebih dahulu berkomitmen pada laporannya, dan setelah semua node telah berkomitmen (atau batas waktu telah habis), node mengungkapkan laporan mereka. Untuk setiap laporan yang akan dihasilkan, setiap node juga diberikan prioritas pengawas antara 1 dan n yang dipilih secara acak, dengan 1 sebagai prioritas utama. Prioritas ini memungkinkan konsentrasi imbalan di tangan satu anjing penjaga. Setelah semua laporan bersifat publik, fase peringatan terjadi. Selama urutan n putaran (sinkron), simpul dengan prioritas i mempunyai kesempatan untuk waspada pada putaran i. Mari kita pertimbangkan kemungkinan hasil dari mekanisme tersebut setelah node terungkap laporan mereka. Sekali lagi dengan asumsi laporan biner, misalkan nilai yang benar adalah benar dan yang salah adalah salah. Misalkan juga mekanisme tingkat pertama menghasilkan output nilai mayoritas keluaran oleh node sebagai laporan akhir r. Ada tiga kemungkinan hasil dalam mekanisme ini: • Kesepakatan lengkap: Dalam kasus terbaik, node-node sepenuhnya sepakat: semua node tersedia dan telah memberikan laporan tepat waktu dengan nilai r yang sama (baik benar atau salah). Dalam hal ini, jaringan hanya perlu meneruskan r ke kontrak yang diandalkan dan menghadiahi setiap node dengan pembayaran tetap per putaran $p, yang jauh lebih kecil dari $d. • Kesepakatan sebagian: Ada kemungkinan bahwa beberapa node sedang offline atau terdapat perbedaan pendapat mengenai nilai mana yang benar, namun sebagian besar node melaporkan nilai yang benar dan hanya sebagian kecil yang melaporkan nilai yang benar. minoritas melaporkan palsu. Kasus ini juga sangat mudah. Nilai mayoritas (benar) dihitung, menghasilkan laporan yang benar r. Semua node yang melaporkan r adalah diberi hadiah $p sedangkan oracle yang melaporkan salah mendapatkan depositnya dipotong sedikit, misalnya sebesar $10p. • Peringatan: Jika pengawas yakin bahwa keluaran jaringan salah, itu secara publik memicu peringatan, meningkatkan mekanisme ke jaringan tingkat kedua. Ada dua kemungkinan hasil: – Peringatan yang benar: Jika jaringan lapis kedua mengonfirmasi bahwa output dariGambar 16: Memperbesar kerugian bagi penyuap melalui imbalan peringatan yang terkonsentrasi. Sebuah suap Musuh harus menyuap setiap node dengan lebih dari imbalan yang bisa diperoleh dengan memberikan peringatan (ditampilkan sebagai bilah merah). Jika imbalan peringatan dibagikan, maka imbalan ini mungkin relatif kecil. Imbalan peringatan terkonsentrasi meningkatkan imbalan yang mungkin dimiliki oleh node mana pun dapatkan (bilah merah tinggi). Akibatnya, total pembayaran yang dilakukan musuh untuk suap yang layak (wilayah abu-abu) jauh lebih besar dengan imbalan peringatan yang terkonsentrasi dibandingkan dengan imbalan peringatan bersama. jaringan tingkat pertama salah, node pengawas yang memberi peringatan menerima hadiah terdiri dari semua deposit yang dipotong, dan dengan demikian lebih dari $dn/2. – Peringatan salah: Jika oracle tingkat kedua dan tingkat pertama setuju, eskalasinya adalah dianggap salah dan node peringatan kehilangan deposit $dw-nya. Dalam kasus penerimaan laporan yang optimis, peringatan pengawas tidak menimbulkan setiap perubahan dalam pelaksanaan kontrak yang bergantung. Untuk kontrak yang dirancang untuk menunggu potensi arbitrase oleh komite tingkat kedua, peringatan pengawas tertunda namun jangan membekukan pelaksanaan kontrak. Kontrak juga dapat menunjuk a failover DON untuk periode ajudikasi. 9.4.2 Dampak Taruhan Kuadrat Kemampuan setiap node untuk bertindak sebagai pengawas, dikombinasikan dengan prioritas node yang ketat memastikan imbalan terkonsentrasi, memungkinkan mekanisme mencapai staking kuadrat dampak untuk setiap jenis pelaku penyuapan yang dijelaskan dalam Bagian 9.3.3. Ingatlah bahwa ini berarti secara khusus dalam pengaturan kami bahwa, untuk jaringan dengan n node yang masing-masing memiliki deposit $d, penyuap yang sukses (salah satu jenis di atas) harus memiliki anggaran lebih besar dari $dn2/2. Tepatnya, penyuap harus merusak setidaknya (n+1)/2 node, karena penyuap harus melakukannya merusak sebagian besar n node (untuk n ganjil, dengan asumsi). Oleh karena itu, ada pengawas yang berdiri tegak dapatkan hadiah $d(n + 1)/2. Oleh karena itu, penyuap harus membayar jumlah ini kepada setiap orangsimpul untuk memastikan bahwa tidak ada yang bertindak sebagai anjing penjaga. Kami berupaya untuk menunjukkan secara formal bahwa jika penyuap memiliki anggaran paling banyak $d(n2 + n)/2, maka subgame keseimbangan sempurna permainan antara penyuap dan oracles—dengan kata lain, keseimbangan di titik mana pun selama permainan ini berlangsung—adalah agar si penyuap tidak memberikan suapnya dan untuk itu setiap oracle melaporkan nilai sebenarnya dengan jujur. Kami telah menjelaskan di atas bagaimana mungkin seorang penyuap yang berhasil memerlukan a anggarannya jauh lebih besar daripada jumlah simpanan simpul. Untuk menggambarkan hal ini hasil intuitif, Gambar 16 menunjukkan dampak penghargaan peringatan terkonsentrasi secara grafis. Seperti yang kita lihat di sana, kalau imbalannya bagi pengawas waspada—yakni titipan orang yang disuap node yang melaporkan salah)—dibagi di antara semua peringatan potensial, jumlah totalnya setiap node peringatan yang diharapkan akan berukuran relatif kecil $d. Seorang penyuap, yang mengetahui bahwa pembayaran lebih besar dari $d tidak mungkin dilakukan, dapat menggunakannya suap bersyarat hasil palsu untuk menyuap masing-masing n node dengan sedikit lebih dari $d + ϵ. Secara berlawanan, Gambar 16 menunjukkan bahwa suatu sistem yang mendistribusikan imbalan secara luas di antara node yang memberi sinyal peringatan jauh lebih lemah daripada node yang memusatkan hadiahnya tangan seekor anjing penjaga. Contoh parameter: Pertimbangkan jaringan (tingkat pertama) dengan n = 100 node, masing-masing menyetor \(d = \)20K. Jaringan ini akan memiliki total $2 juta yang disetorkan tetapi akan tetap ada dilindungi dari penyuap dengan anggaran \(100M = \)dn2/2. Meningkatkan jumlah oracles tentu saja lebih efektif daripada menaikkan $d, dan dapat memberikan efek yang dramatis: jaringan dengan n = 300 node dan deposit \(d = \)20K akan dilindungi dari a penyuap dengan anggaran hingga $900 juta. Perhatikan bahwa sistem staking dalam banyak kasus dapat melindungi smart contract yang mewakili nilai lebih dari tingkat perlindungan suap yang ditawarkan. Ini karena musuh menyerang kontrak-kontrak ini tidak dapat memperoleh nilai penuh dalam banyak kasus. Misalnya, a Kontrak bertenaga Chainlink yang mendapatkan nilai $1 miliar mungkin hanya memerlukan jaminan terhadap a penyuap dengan sumber daya sebesar $100 juta karena musuh dapat mengambil keuntungan hanya 10% dari nilai kontrak. Catatan: Gagasan bahwa nilai jaringan dapat tumbuh secara kuadratik diungkapkan dalam Hukum Metcalfe yang terkenal [167, 235], yang menyatakan bahwa nilai jaringan tumbuh secara kuadrat dalam jumlah entitas yang terhubung. Namun, Hukum Metcalfe muncul dari pertumbuhan jumlah koneksi jaringan berpasangan potensial, sebuah fenomena yang berbeda dari dampak kuadratik staking dalam insentif kami mekanisme. 9.4.3 Realisasi Tingkat Kedua Dua fitur operasional memfasilitasi realisasi tingkat kedua dengan keandalan tinggi: (1) Keputusan tingkat kedua seharusnya jarang terjadi di jaringan oracle dan oleh karena itu dapat terjadi menjadi jauh lebih mahal daripada operasi normal tingkat pertama dan (2) Dengan asumsilaporan yang diterima secara optimis—atau kontrak yang pelaksanaannya dapat menunggu arbitrase— tingkat kedua tidak perlu dijalankan secara real time. Fitur-fitur ini menghasilkan beragam opsi konfigurasi untuk tingkat kedua untuk memenuhi persyaratan DON tertentu. Sebagai contoh pendekatan, komite tingkat kedua dapat terdiri dari simpul-simpul yang dipilih oleh a DON (yaitu, tingkat pertama) dari node dengan layanan terlama dan paling andal di Chainlink jaringan. Selain pengalaman operasional yang cukup relevan, operator dari node tersebut memiliki insentif implisit yang cukup besar dalam FFO yang memotivasi keinginan untuk memastikan bahwa jaringan Chainlink tetap dapat diandalkan. Mereka juga melakukannya secara terbuka riwayat kinerja yang tersedia yang memberikan transparansi mengenai keandalannya. Node tingkat kedua, perlu dicatat, tidak perlu menjadi peserta dalam jaringan tingkat pertama, dan dapat memutuskan kesalahan di beberapa jaringan tingkat pertama. Node dalam DON tertentu dapat ditunjuk terlebih dahulu dan berkomitmen secara publik ke himpunan n′ tersebut node sebagai komite tingkat kedua untuk DON itu. Selain itu, DON node menerbitkan parameter k′ ≤n′ yang menentukan jumlah suara tingkat kedua diperlukan untuk menghukum node tingkat pertama. Saat peringatan dibuat untuk laporan tertentu, anggota tingkat kedua memberikan suara pada kebenaran nilai yang diberikan masing-masing dari node tingkat pertama. Setiap node tingkat pertama yang menerima k′ suara negatif akan kehilangan node tersebut deposit ke node pengawas. Karena jarangnya proses peradilan dan adanya kesempatan eksekusi yang memakan waktu lama disebutkan di atas, berbeda dengan tingkat pertama, node di tingkat kedua dapat: 1. Mendapatkan kompensasi yang tinggi untuk melakukan ajudikasi. 2. Memanfaatkan sumber data tambahan, bahkan melebihi beragam sumber data yang digunakan oleh data tingkat pertama. 3. Mengandalkan inspeksi dan intervensi manual dan/atau ahli, misalnya untuk mengidentifikasi dan merekonsiliasi kesalahan dalam data sumber dan membedakan antara penyampaian node yang jujur data yang salah dan node yang berperilaku buruk. Kami menekankan bahwa pendekatan yang baru saja kami jelaskan untuk pemilihan simpul tingkat kedua dan keputusan yang mengatur kebijakan hanya mewakili satu titik dalam rentang yang luas. ruang desain kemungkinan realisasi tingkat kedua. Mekanisme insentif kami menawarkan fleksibilitas penuh mengenai bagaimana tingkat kedua diwujudkan. Dengan demikian, individu DON dapat melakukannya menyusun dan menetapkan aturan untuk tingkat kedua yang memenuhi persyaratan tertentu dan harapan node dan pengguna yang berpartisipasi. DECO dan Town Crier sebagai alat penilaian: Ini penting untuk tingkat kedua dalam mekanisme kami untuk dapat membedakan antara node tingkat pertama yang bermusuhan itu sengaja menghasilkan laporan yang salah dan node tingkat pertama yang jujur secara tidak sengaja menyampaikan data yang salah pada sumbernya. Hanya dengan cara inilah tingkat kedua dapat diimplementasikan pemotongan untuk mendisinsentifkan kecurangan, yang merupakan tujuan dari mekanisme kami. DECO dan Town Crier adalah alat canggih yang memungkinkan node tingkat kedua membuat perbedaan penting ini andal.Node tingkat kedua dalam beberapa kasus mungkin dapat langsung menanyakan sumber data yang digunakan oleh node tingkat pertama atau gunakan ADO Bagian 7.1 untuk memeriksa apakah laporan salah disebabkan oleh sumber data yang salah. Namun dalam kasus lain, node tingkat kedua mungkin kurang akses langsung ke sumber data node tingkat pertama. Dalam kasus seperti ini, keputusan yang tepat akan diperlukan tampaknya tidak layak atau memerlukan ketergantungan pada penilaian subjektif. Sebelumnya oracle sistem perselisihan mengandalkan putaran pemungutan suara yang tidak efisien dan meningkat untuk mengatasi hal tersebut tantangan. Namun, dengan menggunakan DECO atau Town Crier, node tingkat pertama dapat membuktikan perilaku yang benar ke node tingkat kedua. (Lihat Bagian 3.6.2 untuk rincian mengenai kedua sistem tersebut.) Khususnya, jika simpul tingkat kedua mengidentifikasi simpul tingkat pertama yang mempunyai keluaran nilai laporan yang salah ˜r, node tingkat pertama dapat menggunakan DECO atau Town Crier untuk menghasilkan bukti anti kerusakan node tingkat kedua yang di-relay dengan benar dari sumber (yang mendukung TLS). diakui sebagai otoritatif oleh DON. Yang terpenting, node tingkat pertama dapat melakukan hal ini tanpa node tingkat kedua yang memerlukan akses langsung ke sumber data.17 Akibatnya, penilaian yang benar dapat dilakukan di Chainlink untuk sumber data apa pun yang diinginkan. 9.4.4 Asuransi yang Salah Pelaporan Kuatnya penolakan terhadap suap yang dicapai oleh mekanisme staking kami sangat bergantung pada hal ini tentang pemotongan dana yang diberikan kepada pemberi peringatan. Tanpa imbalan uang, pemberi peringatan akan melakukannya tidak mempunyai insentif langsung untuk menolak suap. Namun alhasil, dana yang terpangkas tidak jadi tersedia untuk memberi kompensasi kepada pengguna yang dirugikan oleh laporan yang salah, misalnya pengguna yang kehilangan uang ketika data harga yang salah diteruskan ke smart contract. Diasumsikan bahwa laporan yang salah tidak akan menjadi masalah jika laporan tersebut diterima oleh a kontrak hanya setelah kemungkinan pengambilan keputusan, yaitu tindakan oleh tingkat kedua. Seperti yang dijelaskan Namun, untuk mencapai kinerja terbaik, kontrak dapat diandalkan optimis terhadap mekanisme penegakan pelaporan yang benar, artinya mereka menerima laporan sebelum kemungkinan keputusan tingkat kedua. Memang perilaku optimis seperti itu aman dalam model kami dengan asumsi musuh rasional yang anggarannya tidak melebihi staking dampak mekanisme. Pengguna khawatir tentang kemungkinan terjadinya kegagalan mekanisme akibat, misalnya, musuh yang memiliki sumber daya finansial yang besar, mungkin ingin menerapkan lapisan tambahan keamanan ekonomi dalam bentuk asuransi kesalahan pelaporan. Kami tahu banyak perusahaan asuransi yang berniat menawarkan polis yang didukung kontrak cerdas semacam ini untuk protokol yang diamankan Chainlink dalam waktu dekat, termasuk melalui mekanisme inovatif seperti DAOs, misalnya, [7]. Keberadaan riwayat kinerja untuk Chainlink node dan data lain tentang node seperti jumlah taruhannya memberikan dasar yang sangat kuat untuk penilaian risiko aktuaria, sehingga memungkinkan penetapan harga kebijakan dengan cara yang murah bagi pemegang polis namun berkelanjutan bagi perusahaan asuransi. 17Dengan Town Crier, node tingkat pertama juga dapat menghasilkan pengesahan secara lokal kebenaran laporan yang mereka hasilkan dan memberikan pengesahan ini ke node tingkat kedua di suatu dasar sesuai kebutuhan.Bentuk dasar asuransi misreporting dapat diterapkan dengan cara yang dapat dipercaya dan cara yang efisien menggunakan smart contracts. Sebagai contoh sederhana, asuransi parametrik kontrak SCins dapat memberikan kompensasi kepada pemegang polis secara otomatis jika mekanisme insentif kami sesuai tingkat kedua mengidentifikasi kesalahan dalam laporan yang dihasilkan di tingkat pertama. Pengguna U yang ingin membeli polis asuransi, misalnya pembuat target kontrak SC, dapat mengajukan permintaan ke perusahaan asuransi yang terdesentralisasi untuk sejumlah polis $M pada kontrak. Saat menyetujui U, perusahaan asuransi dapat menetapkan jangka waktu yang berkelanjutan (misalnya, bulanan) premi $P dalam SCins. Meskipun U membayar premi, polisnya tetap aktif. Jika terjadi kegagalan pelaporan pada SC, maka hasilnya adalah emisi pasangan (r1, r2) laporan yang bertentangan untuk SC, di mana r1 ditandatangani oleh tingkat pertama dalam mekanisme kami dan r2, laporan koreksi terkait, ditandatangani oleh tingkat kedua. Jika U melengkapi pasangan yang valid (r1, r2) ke SCins, kontrak secara otomatis membayarnya $M, asalkan pembayaran preminya mutakhir. 9.5 Varian Putaran Tunggal Protokol yang dijelaskan dalam sub-bagian sebelumnya mengharuskan komite tingkat kedua menunggu beberapa putaran untuk menentukan apakah lembaga pengawas telah memberikan peringatan. Ini Persyaratan ini berlaku bahkan dalam kasus yang optimis, yaitu ketika tingkat pertama berfungsi dengan benar. Bagi pengguna yang tidak mau menerima laporan secara optimis, yaitu sebelum potensinya keputusan pengadilan, penundaan yang terkait dengan pendekatan itu tidak akan bisa dijalankan. Oleh karena itu, kami juga menjajaki protokol alternatif yang hanya memerlukan satu protokol bulat. Dalam pendekatan ini, semua node oracle mengirimkan bit rahasia yang menunjukkan apakah atau tidak mereka ingin meningkatkan kewaspadaan. Komite tingkat kedua kemudian memeriksa nilai-nilai ini urutan prioritas. Untuk memberikan gambaran kasar, skema tersebut mungkin melibatkan hal berikut langkah-langkah: 1. Pengiriman bit pengawas: Setiap node rahasia Oi berbagi nilai pengawas satu bit wi ∈{no alert, alert} di antara node di tingkat kedua untuk setiap laporan yang dihasilkannya. 2. Tip anonim: Setiap node oracle dapat mengirimkan tip anonim α ke komite tingkat kedua pada putaran yang sama saat bit pengawas dikirimkan. Tip ini α adalah pesan yang menunjukkan bahwa peringatan telah dimunculkan untuk laporan saat ini. 3. Pemeriksaan bit pengawas: Komite tingkat kedua mengungkapkan oracle pengawas node bit dalam urutan prioritas. Perhatikan bahwa node tidak boleh mengirimkan bit pengawas peringatan ketika mereka tidak memberikan peringatan: jika tidak, analisis lalu lintas akan mengungkapkan semua bit node. Protokol memang mengungkapkan tidak ada peringatan bit pengawas dari node dengan prioritas lebih tinggi daripada pengawas peringatan dengan prioritas tertinggi. Perhatikan bahwa apa yang terungkap identik dengan protokol n-round kita. Imbalan juga didistribusikan secara identik dengan skema tersebut, yaitu pengawas yang pertama kali diidentifikasi menerima potongan simpanan dari node yang telah mengirimkan laporan yang salah.Penggunaan tip anonim memungkinkan komite tingkat kedua untuk tetap non-interaktif jika tidak ada peringatan yang disampaikan, sehingga mengurangi kompleksitas komunikasi dalam kasus umum. Perhatikan bahwa pengawas mana pun yang memberikan peringatan mempunyai insentif ekonomi untuk mengirimkan tip anonim: Jika tidak ada tip yang dikirimkan, tidak ada imbalan yang dibayarkan kepada siapa pun. simpul. Untuk memastikan bahwa pengirim Oi dari tip anonim α tidak dapat diidentifikasi oleh musuh berdasarkan data jaringan, tip anonim dapat dikirim melalui anonim saluran, misalnya melalui Tor, atau, lebih praktisnya, diproksi melalui penyedia layanan cloud. Untuk mengautentikasi ujungnya sebagai berasal dari O, Oi dapat menandatangani α menggunakan tanda tangan cincin [39, 192]. Alternatifnya, untuk mencegah serangan penolakan layanan yang tidak dapat diatribusikan terhadap komite tingkat kedua oleh node oracle yang berbahaya, α dapat berupa kredensial anonim dengan anonimitas yang dapat dibatalkan [73]. Protokol ini, meskipun secara praktis dapat dicapai, memiliki rekayasa kelas berat persyaratan (yang sedang kami cari cara untuk menguranginya). Node tingkat pertama, misalnya, harus berkomunikasi langsung dengan node tingkat kedua, yang memerlukan pemeliharaan direktori. Kebutuhan akan saluran anonim dan tanda tangan dering menambah rekayasa kompleksitas skema. Terakhir, ada persyaratan kepercayaan khusus yang dibahas secara singkat dalam catatan di bawah ini. Oleh karena itu, kami juga menjajaki skema yang lebih sederhana yang masih bisa dicapai dampak super-linier staking, namun mungkin kurang dari dampak kuadrat, di mana penyuap membutuhkan sumber daya minimal $n log n, misalnya. Beberapa skema di bawah ini pertimbangan melibatkan pemilihan acak dari subset node yang ketat untuk bertindak sebagai anjing penjaga, dalam hal ini calon suap menjadi serangan yang sangat kuat. Catatan: Keamanan mekanisme staking putaran tunggal ini tidak dapat dimanfaatkan saluran antara oracle dan node tingkat kedua—sebuah persyaratan standar dalam sistem yang tahan terhadap paksaan, misalnya, pemungutan suara [82, 138], dan merupakan persyaratan yang masuk akal dalam praktiknya. Namun, selain itu, simpul Oi yang berupaya bekerja sama dengan penyuap dapat dibangun bagian rahasianya sedemikian rupa untuk menunjukkan kepada penyuap bahwa ia telah mengkodekan suatu hal tertentu nilai. Misalnya, jika Oi tidak mengetahui node mana yang dikontrol oleh penyuap, maka Oi bisa menyerahkan saham bernilai 0 kepada seluruh anggota komite. Penyuap kemudian dapat memverifikasi milik Oi kepatuhan secara probabilistik. Untuk menghindari masalah ini dalam protokol putaran tunggal mana pun, kami mengharuskan Oi mengetahui identitas setidaknya satu node tingkat kedua yang jujur. Dengan protokol interaktif di mana setiap node tingkat kedua menambahkan pengacakan faktor untuk berbagi, hal terbaik yang dapat dilakukan penyuap adalah memaksakan seleksi oleh Oi secara acak sedikit pengawas. 9.6 Kerangka Insentif Implisit (IIF) FFO adalah bentuk insentif implisit untuk perilaku yang benar di jaringan Chainlink. Itu berfungsi seperti kepemilikan eksplisit, yaitu simpanan, yang membantu menegakkan keamanan ekonomi jaringan. Dengan kata lain, FFO harus dimasukkan sebagai bagian dari deposit (efektif). $d dari sebuah node di jaringan.Pertanyaannya adalah: Bagaimana kita mengukur FFO dan bentuk insentif implisit lainnya dalam jaringan Chainlink? Kerangka Insentif Implisit (IIF) adalah seperangkat prinsip dan teknik yang kami rencanakan untuk dikembangkan untuk tujuan ini. Sistem blockchain memberikan berbagai bentuk transparansi yang belum pernah terjadi sebelumnya, dan catatan node Kinerja yang mereka hasilkan merupakan batu loncatan bagi visi kami mengenai bagaimana IIF akan bekerja. Di sini kami secara singkat menguraikan ide-ide tentang elemen-elemen kunci IIF. IIF sendiri akan terdiri dari serangkaian faktor yang kami anggap penting dalam evaluasi insentif implisit, serta mekanisme untuk mempublikasikan data yang relevan dalam bentuk jaminan tinggi untuk dikonsumsi oleh algoritma analitik. Chainlink pengguna yang berbeda mungkin ingin menggunakan IIF dengan cara yang berbeda, misalnya memberikan bobot yang berbeda pada faktor yang berbeda. Kami berharap layanan analitik muncul di komunitas yang membantu pengguna menerapkan IIF sesuai dengan preferensi evaluasi risiko masing-masing, dan tujuan kami adalah untuk memfasilitasi layanan tersebut dengan memastikan akses mereka terhadap data pendukung yang terjamin dan tepat waktu, seperti yang kita bahas di bawah (Bagian 9.6.4). 9.6.1 Peluang Biaya di Masa Depan Node berpartisipasi dalam ekosistem Chainlink untuk mendapatkan bagian dari biaya yang dibayarkan jaringan untuk berbagai layanan yang telah kami jelaskan dalam makalah ini, mulai dari umpan data biasa ke layanan tingkat lanjut seperti identitas terdesentralisasi, pengurutan yang adil, dan menjaga kerahasiaan DeFi. Biaya dalam biaya operator node dukungan jaringan Chainlink, misalnya, menjalankan server, memperoleh lisensi data yang diperlukan, dan memelihara staf global untuk memastikan waktu kerja yang tinggi. FFO menunjukkan biaya layanan, setelah dikurangi biaya, yang akan diperoleh node di masa depan—atau rugi jika node tersebut menunjukkan perilaku yang salah. FFO adalah bentuk taruhan yang membantu mengamankan jaringan. Fitur yang berguna dari FFO adalah kenyataan bahwa data on-chain (dilengkapi dengan data off-chain data) membuat catatan sejarah node dengan tingkat kepercayaan tinggi, sehingga memungkinkan penghitungan FFO secara transparan dan didorong oleh empiris. Pengukuran FFO tingkat pertama yang sederhana dapat diperoleh dari pendapatan bersih rata-rata a node selama periode waktu tertentu (yaitu, pendapatan kotor dikurangi biaya operasional). FFO mungkin kemudian dihitung sebagai, misalnya, nilai sekarang bersih [114] dari pendapatan bersih kumulatif di masa depan, dengan kata lain, nilai diskon waktu dari semua pendapatan di masa depan. Namun, pendapatan node bisa berubah-ubah, seperti yang ditunjukkan misalnya pada Gambar 17. Yang lebih penting lagi, pendapatan node mungkin tidak mengikuti distribusi yang stasioner seiring berjalannya waktu. Oleh karena itu, faktor-faktor lain yang kami rencanakan untuk dieksplorasi dalam memperkirakan FFO meliputi: • Riwayat kinerja: Riwayat kinerja operator—termasuk kebenaran dan ketepatan waktu laporannya, serta waktu operasionalnya—memberikan suatu tujuan batu ujian bagi pengguna untuk mengevaluasi keandalannya. Riwayat kinerja akan demikian memberikan faktor penting dalam pemilihan oracle node oleh pengguna (atau, dengan munculnya dari DONs, pilihan mereka DONs). Riwayat kinerja yang kuat kemungkinan besar akan terjadi berkorelasi dengan pendapatan berkelanjutan yang tinggi.18 18Pertanyaan penelitian penting yang ingin kami jawab adalah deteksi volume layanan yang dipalsukan.Gambar 17: Pendapatan yang diperoleh Chainlink node pada satu data feed (ETH-USD) selama minggu perwakilan pada bulan Maret 2021. • Akses data: Meskipun oracle dapat memperoleh berbagai bentuk data dari API terbuka, bentuk data tertentu atau sumber tertentu yang berkualitas tinggi mungkin hanya tersedia di a berdasarkan langganan atau melalui perjanjian kontrak. Akses istimewa ke tertentu sumber data dapat berperan dalam menciptakan aliran pendapatan yang stabil. • Partisipasi DON: Dengan munculnya DONs, komunitas node akan datang bersama-sama untuk memberikan layanan tertentu. Kami berharap banyak DON yang akan disertakan operator secara selektif, menetapkan partisipasi dalam DONs yang memiliki reputasi baik sebagai a posisi pasar istimewa yang membantu memastikan sumber pendapatan yang konsisten. • Aktivitas lintas platform: Beberapa operator node mungkin memiliki rekam jejak kehadiran dan kinerja yang baik dalam konteks lain, misalnya, sebagai PoS validators atau penyedia data dalam konteks non-blockchain. Kinerja mereka dalam sistem lain ini (ketika data tersedia dalam bentuk yang dapat dipercaya) dapat menjadi masukan dalam evaluasi sejarah kinerja mereka. Demikian pula, perilaku salah di jaringan Chainlink dapat membahayakan pendapatan di sistem lain ini dengan mengusir pengguna, misalnya FFO dapat meluas ke seluruh platform. 9.6.2 FFO spekulatif Operator node berpartisipasi dalam jaringan Chainlink bukan hanya untuk menghasilkan pendapatan operasi, tetapi untuk menciptakan dan memposisikan diri untuk memanfaatkan peluang baru dalam menjalankan pekerjaan. Dengan kata lain, pengeluaran sebesar oracle node dalam jaringan juga pernyataan positif tentang masa depan DeFi dan aplikasi kontrak pintar lainnya domain serta aplikasi non-blockchain yang muncul dari jaringan oracle. Operator node saat ini mendapatkan biaya yang tersedia di jaringan Chainlink yang ada dan secara bersamaan Hal ini mirip dengan ulasan palsu di situs internet, hanya saja masalahnya lebih mudah di dalamnya oracle pengaturan karena kami memiliki catatan pasti apakah barang, yaitu laporan, dipesan dan dikirimkan—berbeda dengan, misalnya, barang fisik yang dipesan di toko online. Dengan kata lain, di oracle pengaturan, kinerja dapat divalidasi, meskipun kebenaran pelanggan tidak bisa.membangun reputasi, riwayat kinerja, dan keahlian operasional yang akan diposisikan mereka secara menguntungkan untuk mendapatkan biaya yang tersedia di jaringan masa depan (tentu saja bergantung pada pada perilaku jujur). Node yang beroperasi di ekosistem Chainlink saat ini akan melakukan hal ini sense memiliki keuntungan dibandingkan pendatang baru dalam mendapatkan bayaran sebagai tambahan Chainlink layanan menjadi tersedia. Keuntungan ini berlaku untuk operator baru, serta perusahaan teknologi dengan reputasi yang sudah mapan; misalnya, T-Systems, yang tradisional penyedia teknologi (anak perusahaan Deutsche Telekom), dan Kraken, yang terpusat besar pertukaran, telah hadir sejak awal di ekosistem Chainlink [28, 143]. Partisipasi oracle node dalam peluang masa depan dapat dianggap sebagai hal yang tersendiri sebagai semacam FFO spekulatif, dan dengan demikian merupakan suatu bentuk kepemilikan di Chainlink jaringan. 9.6.3 Reputasi Eksternal IIF seperti yang telah kami jelaskan dapat beroperasi dalam jaringan dengan nama samaran operator, yaitu tanpa pengungkapan orang atau entitas dunia nyata yang terlibat. Namun, salah satu faktor yang berpotensi penting dalam pemilihan penyedia layanan adalah faktor eksternal reputasi. Yang kami maksud dengan reputasi eksternal adalah persepsi mengenai kepercayaan yang melekat pada identitas dunia nyata, bukan nama samaran. Risiko reputasi yang melekat pada identitas dunia nyata dapat dipandang sebagai bentuk insentif implisit. Kami memandang reputasi melalui kacamata IIF, yaitu dalam pengertian ekonomi kripto, sebagai sarana untuk membangun aktivitas lintas platform yang dapat dimasukkan ke dalam estimasi FFO. Sebaliknya, manfaat menggunakan reputasi eksternal sebagai faktor dalam memperkirakan FFO dengan hubungan pseudonim, adalah bahwa reputasi eksternal menghubungkan kinerja tidak hanya dengan suatu aktivitas operator saat ini, namun juga aktivitas di masa depan. Kalau misalnya reputasinya buruk jika melekat pada seseorang, hal ini dapat mencemari usaha orang tersebut di masa depan. Dengan kata lain, reputasi eksternal dapat mencakup FFO yang lebih luas dibandingkan nama samaran catatan kinerja, sebagai dampak penyimpangan yang melekat pada diri seseorang atau ditetapkan perusahaan lebih sulit untuk melarikan diri daripada yang terkait dengan operasi nama samaran. Chainlink kompatibel dengan teknologi identitas terdesentralisasi (Bagian 4.3) itu dapat memberikan dukungan untuk penggunaan reputasi eksternal di IIF. Teknologi seperti itu dapat memvalidasi dan dengan demikian membantu memastikan kebenaran pernyataan operator di dunia nyata identitas.19 9.6.4 Buka IIF Analytics IIF, seperti yang telah kami catat, bertujuan untuk menyediakan data dan alat sumber terbuka yang andal analisis insentif implisit. Tujuannya adalah untuk mengaktifkan penyedia dalam komunitas untuk mengembangkan analisis yang disesuaikan dengan kebutuhan penilaian risiko di berbagai bagian dunia Chainlink basis pengguna. 19Kredensial identitas yang terdesentralisasi juga dapat, jika diinginkan, menghiasi nama samaran dengan nama yang divalidasi informasi tambahan. Misalnya, operator node pada prinsipnya dapat menggunakan kredensial tersebut untuk membuktikan bahwa itu adalah perusahaan Fortune 500, tanpa mengungkapkan yang mana.Sejumlah besar data historis mengenai pendapatan dan kinerja node berada pada rantai dalam bentuk kepercayaan tinggi dan tidak dapat diubah. Namun, tujuan kami adalah menyediakan data selengkap mungkin, termasuk data tentang perilaku yang hanya terlihat di luar rantai, seperti Off-Chain Reporting (OCR) atau aktivitas DON. Data tersebut berpotensi menjadi banyak. Cara terbaik untuk menyimpannya dan memastikan integritasnya, yaitu melindunginya dari kami yakin, gangguan akan dilakukan dengan bantuan DONs, menggunakan teknik yang telah dibahas di Bagian 3.3. Beberapa insentif dapat digunakan dalam bentuk pengukuran langsung, seperti staking deposito dan FFO dasar. Lainnya, seperti FFO spekulatif dan reputasi, lebih sulit dilakukan mengukur secara obyektif, namun kami yakin bahwa bentuk data pendukung, termasuk pertumbuhan historis ekosistem Chainlink, metrik reputasi media sosial, dll., dapat mendukung model analitik IIF bahkan untuk elemen-elemen yang sulit diukur. Kita dapat membayangkan bahwa DON khusus muncul secara khusus untuk memantau, memvalidasi, dan mencatat data yang berkaitan dengan catatan kinerja off-chain node, serta data lainnya digunakan di IIF, seperti informasi identitas yang divalidasi. DON ini dapat memberikan data IIF yang seragam dan memiliki tingkat kepercayaan tinggi untuk setiap penyedia analisis yang melayani komunitas Chainlink. Mereka juga akan memberikan catatan emas yang sesuai dengan klaim penyedia analitik dapat diverifikasi secara independen oleh masyarakat. 9.7 Menyatukan Semuanya: Insentif Operator Node Mensintesis diskusi kami di atas mengenai insentif eksplisit dan implisit untuk operator node memberikan pandangan holistik tentang cara operator node berpartisipasi dan mendapatkan manfaatnya jaringan Chainlink. Sebagai panduan konseptual, kita dapat menyatakan total aset yang dipertaruhkan dengan Chainlink tertentu operator simpul $S dalam bentuk kasar dan bergaya seperti: \(S ≈\)D + \(F + \)FS + $R, dimana: • $D adalah agregat dari seluruh saham yang disimpan secara eksplisit di semua jaringan di mana operator berpartisipasi; • $F adalah nilai sekarang bersih dari agregat seluruh FFO di seluruh jaringan di dimana operator berpartisipasi; • $FS adalah nilai sekarang bersih dari FFO spekulatif operator; dan • $R adalah ekuitas reputasi operator di luar ekosistem Chainlink yang mungkin terancam oleh perilaku buruk yang teridentifikasi di node oracle-nya. Meskipun sebagian besar bersifat konseptual, persamaan kasar ini menunjukkan bahwa terdapat beragam faktor ekonomi yang mendukung kinerja keandalan tinggi pada Chainlink node. Semua faktor ini selain $D terdapat di jaringan Chainlink saat ini.9.8 Siklus Kebajikan Keamanan Ekonomi Kombinasi dampak staking super-linear dengan representasi pembayaran biaya karena peluang biaya masa depan (FFO) di IIF dapat mengarah pada apa yang kita sebut sebagai siklus baik (virtuous cycle). keamanan ekonomi dalam jaringan oracle. Hal ini dapat dilihat sebagai suatu bentuk perekonomian skala. Ketika jumlah total yang dijamin oleh jaringan tertentu meningkat, jumlahnya tambahan saham yang diperlukan untuk menambah jumlah keamanan ekonomi yang tetap akan menurun biaya rata-rata per pengguna. Oleh karena itu, dalam hal biaya, lebih murah bagi pengguna untuk bergabung jaringan yang sudah ada daripada mencapai peningkatan ekonomi jaringan yang sama keamanan dengan membuat jaringan baru. Yang penting, penambahan setiap pengguna baru semakin rendah biaya layanan untuk semua pengguna jaringan tersebut sebelumnya. Mengingat struktur biaya tertentu (misalnya tingkat hasil tertentu pada jumlah yang dipertaruhkan), jika total biaya yang diperoleh suatu jaringan meningkat, hal ini akan memberikan insentif terhadap aliran biaya tambahan mempertaruhkannya ke dalam jaringan untuk mengamankannya pada tingkat yang lebih tinggi. Khususnya jika total taruhan node individu mungkin ditahan dalam sistem dibatasi, kemudian ketika pembayaran biaya baru memasuki sistem, menaikkan FFO-nya, jumlah node n akan bertambah. Terima kasih kepada dampak staking super-linear dari desain sistem insentif kami, keamanan ekonomi sistem akan naik lebih cepat dari n, misalnya, seperti n2 dalam mekanisme yang kita buat sketsa di Bagian 9.4. Akibatnya, biaya rata-rata untuk keamanan ekonomi—yaitu jumlah kontribusi saham satu dolar keamanan ekonomi—akan turun. Oleh karena itu, jaringan dapat membebankan biaya kepada penggunanya biaya yang lebih rendah. Dengan asumsi bahwa permintaan untuk layanan oracle bersifat elastis (lihat, misalnya, [31] untuk gambaran singkatnya penjelasannya), permintaan akan meningkat sehingga menimbulkan biaya tambahan dan FFO. Kami mengilustrasikan hal ini dengan contoh berikut. Contoh 5. Karena keamanan ekonomi jaringan oracle dengan insentif kami skemanya adalah \(dn2 for stake \)dn, keamanan ekonomi disumbangkan oleh satu dolar saham adalah n dan dengan demikian biaya rata-rata per dolar keamanan ekonomi—yaitu, jumlah kepemilikan berkontribusi terhadap satu dolar keamanan ekonomi—adalah 1/n. Pertimbangkan sebuah jaringan yang insentif ekonominya seluruhnya terdiri dari FFO dan dibatasi pada \(d ≤\)10K per node. Misalkan jaringan mempunyai n = 3 node. Lalu biaya rata-rata per dolar keamanan ekonomi adalah sekitar $0,33. Misalkan total FFO jaringan naik di atas \(30K (e.g., to \)31K). Diberikan batas FFO per node, jaringan tumbuh menjadi (setidaknya) n = 4. Sekarang biaya rata-rata per dolar keamanan ekonomi turun menjadi sekitar $0,25. Kami mengilustrasikan seluruh siklus baik keamanan ekonomi di jaringan oracle secara skematis pada Gambar 18. Kami menekankan bahwa siklus baik keamanan ekonomi berasal dari dampaknya pengguna mengumpulkan biaya mereka. FFO kolektif merekalah yang menguntungkan perusahaan yang lebih besar ukuran jaringan dan dengan demikian keamanan kolektif yang lebih besar. Kami juga mencatat bahwa siklus yang baik keamanan ekonomi mendukung DON mencapai keberlanjutan finansial. Sekali dibuat, DON yang memenuhi kebutuhan pengguna harus berkembang hingga melampaui titik di mana pendapatan dari biaya melebihi biaya operasional untuk oracle node.

Revenue earned by Chainlink nodes on a single ETH-USD data feed showing correlation with price volatility

Schematic of Chainlink staking scheme with alerting showing watchdog escalation and penalty mechanisms

Schematic of the virtuous cycle of Chainlink staking showing how user fees drive security and value capture

Gambar 18: Skema siklus kebajikan Chainlink staking. Kenaikan biaya pengguna pembayaran ke jaringan oracle 1⃝menyebabkannya tumbuh, sehingga menyebabkan pertumbuhan ekonominya keamanan 2⃝. Pertumbuhan super linier ini mewujudkan skala ekonomi di Chainlink jaringan 3⃝. Secara khusus, hal ini berarti pengurangan biaya rata-rata keamanan ekonomi, yaitu, keamanan ekonomi per dolar yang timbul dari pembayaran biaya atau sumber kepemilikan lainnya meningkat. Biaya yang lebih rendah, yang dibebankan kepada pengguna, merangsang peningkatan permintaan untuk oracle layanan 4⃝. 9.9 Faktor Tambahan yang Mendorong Pertumbuhan Jaringan Seiring dengan berkembangnya ekosistem Chainlink, kami yakin akan daya tariknya bagi pengguna dan pentingnya infrastruktur bagi perekonomian blockchain akan meningkat. Nilai yang diberikan oleh jaringan oracle bersifat super-linear, artinya ia berkembang lebih cepatdaripada ukuran jaringan itu sendiri. Pertumbuhan nilai ini berasal dari keduanya skala ekonomi—efisiensi biaya per pengguna yang lebih besar seiring dengan peningkatan volume layanan—dan efek jaringan—peningkatan utilitas jaringan seiring pengguna mengadopsi DON secara lebih luas. Karena smart contract yang ada terus mendapatkan lebih banyak nilai yang terjamin dan sepenuhnya baru smart contract aplikasi dimungkinkan oleh layanan yang lebih terdesentralisasi, secara total penggunaan dan biaya agregat yang dibayarkan ke DONs akan bertambah. Meningkatkan kumpulan biaya masuk menerjemahkannya menjadi sarana dan insentif untuk menciptakan layanan yang lebih terdesentralisasi, menghasilkan siklus yang baik. Siklus yang baik ini memecahkan masalah ayam-dan-telur yang kritis masalah dalam ekosistem hibrida smart contract: Fitur smart contract yang inovatif seringkali memerlukan layanan terdesentralisasi yang belum ada (misalnya, pasar DeFi baru sering kali memerlukan sumber data baru) namun memerlukan permintaan ekonomi yang memadai agar dapat terwujud. Penggabungan biaya berdasarkan berbagai smart contract untuk DON yang ada akan menandakan permintaan akan layanan terdesentralisasi tambahan dari basis pengguna yang terus bertambah, sehingga memunculkan penciptaannya sebesar DONs dan pemberdayaan berkelanjutan terhadap smart contracts hybrid yang baru dan bervariasi. Singkatnya, kami percaya bahwa pertumbuhan keamanan jaringan didorong oleh kebajikan siklus dalam mekanisme Chainlink staking menunjukkan pola pertumbuhan yang lebih besar yang jaringan Chainlink dapat membantu mewujudkan perekonomian on-chain untuk desentralisasi layanan.

Diagram showing how concentrated alerting rewards amplify the cost for a briber attempting to corrupt the oracle network

Экономика и криптоэкономика

Чтобы сеть Chainlink обеспечила надежную безопасность в рамках децентрализованной модели доверия, важно, чтобы узлы в совокупности демонстрировали правильное поведение, то есть они придерживались в большинстве случаев именно по протоколам DON. В этом разделе мы обсуждаем подходы помочь принудить к такому поведению посредством экономических стимулов, то есть криптоэкономических стимулы. Эти стимулы делятся на две категории: явные и неявные, реализуемые соответственно через staking и возможность будущих комиссий (FFO). Ставки: В размещении ставок в Chainlink, как и в других системах blockchain, участвуют участники сети, то есть узлы oracle, которые вносят заблокированные средства в форме LINK token. Эти средства, которые мы также называем долей или явной долей, являются явным стимулом. Они подлежат конфискации в случае отказа узла или должностного преступления. В контексте blockchain эту процедуру часто называют слэшингом. Однако размещение по узлам oracle в Chainlink принципиально отличается от staking. validators в запрещенных blockchains. Валидаторы могут вести себя неправильно, искажая или состязательно заказывая транзакции. Базовый протокол консенсуса в 15Поскольку пользователи могут заменять транзакции в мемпуле, необходимо позаботиться о том, чтобы обеспечить правильное соответствие между добытыми и отправленными DON транзакциями.Однако без разрешения blockchain используются строгие правила проверки блоков и криптографические примитивы, чтобы предотвратить validator от генерации недействительных блоков. Напротив, программная защита не может предотвратить создание мошеннической сети oracle недействительные отчеты. Причина в ключевом различии между двумя типами систем: проверка транзакций в blockchains является свойством внутренней согласованности, а корректность отчетов oracle по blockchain является свойством внешних, т. е. данных вне сети. Мы разработали предварительный механизм staking для сети Chainlink на основе по интерактивному протоколу между узлами oracle, которые могут использовать внешние данные. Это Механизм создает финансовые стимулы для правильного поведения, используя явные вознаграждения и штрафы (резкая мера). Поскольку механизм является экономичным, он предназначен для предотвращения коррупция со стороны противника, который использует финансовые ресурсы для повреждения узлов посредством взяточничество. (Такой противник носит очень общий характер и распространяется, например, на узлы, сотрудничающие извлечь пользу из их коллективного плохого поведения.) Разработанный нами механизм Chainlink staking обладает некоторыми мощными и новыми возможностями. функции.16 Основной такой особенностью является суперлинейное staking воздействие (в частности, квадратичное). Противник должен иметь ресурсы, значительно превышающие депонированные средства узлов в чтобы разрушить механизм. Наш механизм staking дополнительно обеспечивает защиту от более сильного противника, чем считалось ранее в аналогичных системах, а именно: противник, который может создавать взятки, обусловливающие будущее поведение узлов. Кроме того, мы обсудим, как Chainlink такие инструменты, как DECO, могут помочь укрепить нашу staking механизм, способствующий правильному вынесению решений в случае неправильного поведения узла. Возможность будущих комиссий (FFO): Несанкционированные blockchains — как PoW и разнообразие PoS — сегодня критически полагаются на то, что мы называем неявными стимулами. Это экономические стимулы для честного поведения, которые вытекают не из явного вознаграждения, а из от самого участия в платформе. Например, сообщество майнеров Bitcoin не заинтересовано в организации атаки 51% из-за риска подорвать доверие к Bitcoin, снижая его ценность и, как следствие, подрывая ценность их коллектива. капитальные вложения в горнодобывающую инфраструктуру [150]. Сеть Chainlink извлекает выгоду из аналогичного неявного стимула, который мы называем как возможность будущей платы (FFO). Узлы Oracle с хорошей историей производительности или репутация привлекает комиссию от пользователей. Неправильное поведение узла oracle ставит под угрозу будущее комиссий и, таким образом, наказывает узел альтернативными издержками с точки зрения потенциальных доход, полученный за счет участия в сети. По аналогии с явной ставкой, FFO можно рассматривать как форму скрытой заинтересованности, стимула к честному поведению, которое исходит из общей выгоды от поддержания доверия к платформе, на которой зависит бизнес операторов узлов, т. е. положительная производительность и репутация сеть. Этот стимул присущ сети Chainlink, но не выражен явно. протоколы. В Bitcoin поддержание стоимости операций по добыче полезных ископаемых, как указано выше. 16Описываемый здесь механизм staking в настоящее время предназначен только для обеспечения доставки правильных отчетов. по сетям oracle. Мы ожидаем, что в будущей работе мы расширим его, чтобы обеспечить правильное выполнение многих другие функции, которые предоставит DONs.аналогичным образом можно рассматривать как форму неявной ставки. Подчеркиваем, что FFO уже существует в Chainlink и помогает защитить сеть. сегодня. Нашим основным вкладом в дальнейшее развитие Chainlink будет принципиальный, эмпирически обоснованный подход к оценке неявных стимулов, таких как FFO, через то, что мы называем системой неявных стимулов (IIF). Чтобы оценить такие величины, как возможность будущих комиссий узлов, IIF будет постоянно опираться на комплексную данные о производительности и платежах, собранные сетью Chainlink. Такие оценки позволит параметризовать системы staking на основе IIF, что отражает стимулы узлов с большей точностью, чем текущие эвристические и/или статические модели. Итак, подведем итог: два основных экономических стимула для правильного узла oracle. поведение в развивающейся сети Chainlink будет: • Стейкинг (депонированная ставка) о Явный стимул • Возможность будущих комиссий (FFO) о Неявный стимул Эти две формы стимулирования дополняют друг друга. Узлы Oracle могут одновременно участвуйте в протоколе Chainlink staking, получайте постоянный доход от пользователей и коллективно извлекать выгоду из их постоянного хорошего поведения. Таким образом, оба стимула способствовать криптоэкономической безопасности, обеспечиваемой сетью oracle. Кроме того, эти два стимула могут усиливать и/или компенсировать друг друга. Например, новый оператор oracle без истории работы и потока доходов может сделать ставку большое количество ССЫЛОК как гарантия честного поведения, тем самым привлекая пользователей и сборы. И наоборот, устоявшийся оператор oracle с длинным, относительно безошибочным история производительности может взимать значительную плату с большой базы пользователей и, таким образом, полагаться на в большей степени влияет на FFO как на форму скрытого стимула. В общем, подход, который мы здесь рассматриваем, нацелен на определенное количество oracle-сети. ресурс для создания максимально возможных экономических стимулов в Chainlink для рационального агенты — то есть узлы, максимизирующие свою финансовую полезность — вести себя честно. Поставь другой Таким образом, цель состоит в том, чтобы максимизировать финансовые ресурсы, необходимые противнику для нападения. сеть успешно. Сформулировав протокол staking математически хорошо определяемую экономическую безопасность, а также используя IIF, мы стремимся измерить силу Стимулы Chainlink как можно точнее. Создатели полагающихся контрактов будут затем сможете с большой уверенностью определить, соответствует ли сеть oracle требуемые уровни криптоэкономической безопасности. Благотворный цикл экономической безопасности: Стимулы, которые мы обсуждаем в этом разделе, staking и FFO, имеют влияние, выходящее за рамки укрепления безопасности DONс. Они обещают создать то, что мы называем благотворным циклом экономической безопасности. Суперлинейное staking воздействие (и другие эффекты масштаба) приводят к снижению эксплуатационных расходов. стоимость по мере роста безопасности DON. Более низкая стоимость привлекает к DON дополнительных пользователей,повышение пошлин. Рост комиссий продолжает стимулировать рост сеть, которая увековечивает благотворный цикл. Мы считаем, что благотворный цикл экономической безопасности является лишь одним из примеров экономия масштаба и сетевой эффект, среди прочего, которые мы обсудим позже в этом разделе. Организация раздела: Стейкинг представляет собой заметные технические и концептуальные проблемы для мы разработали механизм с новыми функциями. Таким образом, ставка будет наше основное внимание в этом разделе. Мы даем обзор подхода staking, который мы представляем в этой статье, в разделе 9.1, а затем подробно обсуждаем его в разделах с 9.2 по 9.5. Представляем МКФ в разделе 9.6. Мы представляем сводный обзор сетевых стимулов Chainlink в разделе 9.7. В разделе 9.8 мы обсуждаем благотворный цикл экономической безопасности, который предлагаемый нами подход staking может принести в сети oracle. Наконец, мы кратко опишем другие потенциальные возможности. влияет на рост сети Chainlink в разделе 9.9. 9.1 Обзор ставок Как отмечалось выше, конструкция механизма staking, которую мы здесь представляем, включает интерактивный протокол между узлами oracle, позволяющий разрешать несоответствия в представление внешних данных. Целью стейкинга является обеспечение честного поведения рациональных узлов oracle. Таким образом, мы можем смоделировать атаку противника на протокол staking как взяточник: стратегия злоумышленника состоит в том, чтобы повредить узлы oracle, используя финансовые стимулы. Злоумышленник может в перспективе получить финансовые ресурсы от успешного взлома с отчетом oracle, например, предложить разделить полученную прибыль с поврежденными узлами. При разработке механизма staking мы преследуем одновременно две амбициозные цели: 1. Сопротивление сильному противнику. Механизм staking предназначен для защиты oracle сети против широкого класса противников, способных на сложные, стратегии условного подкупа, включая предполагаемое взяточничество, в рамках которого предлагаются взятки oracle лицам, личность которых устанавливается постфактум (например, предлагает взятки oracle выбраны случайным образом для оповещения с высоким приоритетом). В то время как другие конструкции oracle рассмотрели узкий набор атак без полных возможностей реалистичного противник, насколько нам известно, состязательный механизм, который мы вводим здесь впервые подробно рассмотрен широкий набор стратегий взяточничества и показано сопротивление в этой модели. Наша модель предполагает, что узлы, помимо атакующего, экономически рациональны (в отличие от честных), и мы предполагаем существование источник истины, который непомерно дорог для обычного использования, но доступен в случае разногласий (подробнее обсуждается ниже). 2. Достижение сверхлинейного воздействия staking: Наша цель — обеспечить, чтобы сеть oracle, состоящая из рациональных агентов, сообщала честно даже при наличии злоумышленника с суперлинейным бюджетомв общей ставке, внесенной всей сетью. В существующих системах staking, если каждый из n узлов ставит $d, злоумышленник может дать надежную взятку, требующую что узлы ведут себя нечестно в обмен на оплату чуть более \(d to each node, using a total budget of about \)дн. Это уже высокая планка, так как злоумышленник должен иметь ликвидный бюджет порядка совокупных депозитов все участники сети. Наша цель – еще более высокая степень экономической безопасности. чем это уже существенное препятствие. Мы стремимся разработать первую систему staking. который может обеспечить безопасность для обычного злоумышленника с суперлинейным бюджетом в n. Хотя практические соображения могут привести к меньшему воздействию, как мы обсудим ниже, наш предварительный проект обеспечивает состязательное требование к бюджету, превышающее $dn2/2, т. е. квадратичное по n масштабирование, что делает взяточничество практически непрактичным даже когда узлы ставят лишь умеренные суммы. Достижение этих двух целей требует инновационного сочетания системы стимулирования. и криптография. Ключевые идеи: Наш staking подход основан на идее, которую мы называем сторожевым приоритетом. Отчет, созданный сетью Chainlink oracle и отправленный проверяющему контракту. (например, о цене актива) агрегируется из отдельных отчетов, предоставленных участвующими узлами (например, путем взятия медианы). Обычно соглашение об уровне обслуживания (SLA). определяет допустимые границы отклонения для отчетов, т. е. насколько отчет узла может отклоняться от сводного отчета и насколько далеко следует разрешить совокупному отчету отклоняться от истинного значения и считаться правильным. В нашей системе staking для данного раунда отчетности каждый узел oracle может действовать как сторожевой таймер, который подает предупреждение, если считает, что сводный отчет неверен. В каждом отчетном раунде, каждому узлу oracle назначается общедоступный приоритет, который определяет порядок, в котором будет обрабатываться его предупреждение (если таковое имеется). Наш механизм нацелен на вознаграждение концентрация, а это означает, что сторожевой таймер с наивысшим приоритетом, поднявший тревогу, получает вся награда получена за счет конфискации депозитов неисправных узлов. Наша система staking включает два уровня: первый, уровень по умолчанию, и второй, стопорный ярус. Первый уровень — это сама сеть oracle, набор из n узлов. (Для простоты мы предполагаем, что n нечетно.) Если большинство узлов сообщают о неверных значениях, сторожевой таймер в Первый уровень сильно заинтересован в поднятии тревоги. Если возникает предупреждение, отчетность Решение сети затем передается на второй уровень — дорогостоящую систему максимальной надежности, которая может быть указана пользователем в соглашении об уровне обслуживания сети. Это может быть система, состоящая, например, только из узлов с сильными исторические оценки надежности или тот, который имеет на порядок больше oracles, чем первый ярус. Кроме того, как обсуждалось в разделе 9.4.3, DECO или Town Crier могут служить в качестве мощных инструментов, помогающих обеспечить эффективное и убедительное судебное решение на втором уровне. Таким образом, для простоты мы предполагаем, что эта система второго уровня дает правильный отчет. ценность. Хотя может показаться привлекательным просто полагаться на второй уровень для создания всех отчетов, Преимущество нашей конструкции заключается в том, что она последовательно обеспечивает свойства безопасности, присущиесистемы второго уровня, при этом в типичном случае оплачиваются только эксплуатационные расходы система первого уровня. Приоритет сторожевого таймера приводит к сверхлинейному воздействию staking следующим образом: если сеть первого уровня oracle выдает неверный результат и несколько сторожевых узлов предупреждение, механизм стимулирования staking вознаграждает сторожевого таймера с наивысшим приоритетом более $dn/2 было получено из депозитов (большинства) неправильно работающих узлов. таким образом, вся награда концентрируется в руках этого единственного сторожевого пса, который, следовательно, определяет минимум, который противник должен пообещать потенциальному сторожевому псу стимулировать его не предупреждать. Поскольку наш механизм гарантирует, что каждый oracle получит шанс действовать в качестве сторожевого пса, если сторожевые псы с более высоким приоритетом приняли взятки (и решил не предупреждать), поэтому противник должен предложить взятку в размере, превышающем $dn/2 для каждого узла, чтобы предотвратить появление каких-либо предупреждений. Поскольку имеется n узлов, то необходимый бюджет противника для успешной взятки составляет более 2/2 долларов США, что квадратичен по числу n узлов в сети. 9.2 Фон Наш подход к staking основан на исследованиях в области теории игр и механизмов. дизайн (MD) (ссылку на учебник см. [177]). Теория игр – это математически формализованное исследование стратегического взаимодействия. В этом контексте игра является моделью такого взаимодействие, обычно в реальном мире, которое кодифицирует набор действий, доступных участники игры, называемые игроками. В игре также определяются выигрыши, получаемые отдельными игроками — награды, которые зависят от выбранных игроком действий и действия других игроков. Пожалуй, самый известный пример игры, изучаемой в игре. теория – это «Дилемма заключённого» [178]. Теоретики игр обычно стремятся понять равновесие или равновесия (если таковые имеются), представленные в данной игре. Равновесие – это набор стратегий (по одной для каждого игрока), при котором ни один игрок не может получить более высокую выгоду за счет одностороннего отклонения от своей стратегии. Между тем, проектирование механизмов — это наука о разработке стимулов, позволяющих равновесие взаимодействия (и связанной с ним игры) обладает некоторым желательным свойством. MD можно рассматривать как обратную теорию игр: канонический вопрос в игре. Теория такова: «Каким будет равновесие при наличии стимулов и модели?» В МД, вместо этого возникает вопрос: «Какие стимулы приведут к игре с желаемым равновесием?» Типичная цель разработчика механизма — создать механизм, «совместимый со стимулами», то есть, чтобы участники механизма (например, аукциона или другой информации) система сбора информации [228]) стимулируются сообщать правду по какому-либо вопросу (например, как насколько они ценят тот или иной предмет). Аукцион Викри (вторичная цена), возможно, является самый известный механизм, совместимый со стимулами, при котором участники подают запечатанные заявки за предмет, и участник, предложивший самую высокую цену, выигрывает этот предмет, но платит вторую по величине цену [214]. Криптоэкономика – это предметно-ориентированная форма MD, в которой используются криптографические методы. методы создания желаемого равновесия в децентрализованных системах. Взяточничество и сговор создают серьезные проблемы во всей области медицины. Почти все механизмы нарушаются при наличии сговора, определяемого как побочные контракты.между сторонами, участвующими в механизме [125, 130]. Взяточничество, при котором внешняя сторона вводит в игру новые стимулы, представляет собой еще более серьезную проблему. чем сговор; сговор можно рассматривать как частный случай взяточничества среди диких животных. участники. Системы блокчейн часто можно представить как игры с денежными (криптовалютными) выигрышами. Простой пример — майнинг Proof-of-Work: у майнеров есть пространство действий. в котором они могут выбрать hashскорость добычи блоков. Выигрыш от майнинга — это гарантированное отрицательное вознаграждение (стоимость электроэнергии и оборудования) плюс стохастический доход. положительное вознаграждение (субсидия майнингу), которое зависит от количества других активных майнеров [106, 172] и комиссии за транзакции. Краудсорсинговые oracle, такие как SchellingCoin [68], являются еще одним примером: пространство действий представляет собой набор возможных отчетов, которые oracle может отправить, в то время как выплата — это вознаграждение, определенное механизмом oracle, например, оплата может зависеть о том, насколько отчет oracle близок к медиане других отчетов [26, 68, 119, 185]. Игры на блокчейне открывают широкие возможности для сговора и взяточничества; действительно, smart contracts могут даже способствовать таким атакам [96, 165]. Пожалуй, самый известный Атака со взяточничеством на краудсорсинговые oracles — это атака p-plus-epsilon [67]. Эта атака возникает в контексте механизма, подобного SchellingCoin, в котором игроки отправляют отчеты с логическими значениями (т. е. ложные или истинные) и получают вознаграждение p, если они согласны с представление большинства. При атаке p-plus-epsilon злоумышленник достоверно обещает: например, платить пользователям $p + ϵ за ложное голосование тогда и только тогда, когда мнение большинства верно. Результатом является равновесие, в котором все игроки заинтересованы сообщать ложные сведения. независимо от того, что делают другие игроки; следовательно, взяткодатель может побудить узлы через обещанную взятку сообщить ложь, фактически не уплатив взятку (!). Однако изучение других стратегий взяточничества в контексте oracle, особенно oracle, которые не являются краудсорсинговыми, ограничивалось довольно слабыми состязательными действиями. модели. Например, в рамках PoW исследователи изучили зависящие от результата результаты. взятки, то есть взятки выплачиваются только в том случае, если целевое сообщение успешно подвергается цензуре и не появляются в блоке независимо от действий отдельного майнера [96, 165]. В случае из oracles, однако, кроме атаки p-plus-epsilon, нам известны только работы в строго ограниченная модель взяточничества, при которой взяткодатель передает взятку при условии действие отдельного игрока, а не конечный результат. Здесь мы набросаем схемы механизмов сбора информации, которые остаются стимулирующими. совместимы даже в модели сильного состязания, как описано в следующем подразделе. 9.3 Допущения моделирования В этом подразделе мы объясним, как мы моделируем поведение и возможности игроков в наша система, в частности узлы первого уровня oracle, узлы второго уровня (решение) слой и противники.9.3.1 Модель стимулирования первого уровня: рациональные участники Многие blockchain системы полагаются на безопасность, предполагая некоторое количество честных участвующие узлы. Узлы считаются честными, даже если они следуют протоколу. когда это не в их финансовых интересах. Обычно системы Proof-of-Work для честности требуется большая часть мощности hash, для честности системы Proof-of-Stake обычно требуют 2/3 или более всей участвующей доли, и даже системы уровня 2, такие как Для арбитража [141] требуется хотя бы один честный участник. При моделировании нашего механизма staking мы делаем гораздо более слабое предположение. (Быть ясные, более слабые предположения означают более сильные свойства безопасности и поэтому предпочтительнее.) Мы предполагаем, что злоумышленник испортил, то есть контролирует, некоторые (меньшинство) доля узлов первого уровня oracle. Остальные узлы мы моделируем не как честных агентов, а как рациональные максимизаторы ожидаемой полезности. Эти узлы действуют исключительно в соответствии с корыстными финансовыми стимулами, выбирая действия, которые приводят к ожидаемому финансовому результату. выигрыш. Например, если узлу предлагается взятка, превышающая вознаграждение, полученное в результате честное поведение, он возьмет взятку. Примечание о состязательных узлах: В соответствии с общепринятым для в децентрализованных системах мы предполагаем, что все узлы рациональны, т.е. стремятся максимизировать чистый доход, а не контролироваться злонамеренным противником. Наши претензии, однако… в частности, суперлинейное или квадратичное staking воздействие — сохраняется асимптотически при условии что набор узлов, управляемых состязательно, не превышает (1/2 −c)n для некоторых положительных постоянный в. 9.3.2 Модель принятия решений второго уровня: правильность по предположению Напомним, что важная функция нашего механизма staking, помогающая обеспечить безопасность против рациональных узлов — это его система второго уровня. В предлагаемом нами механизме staking любой oracle может выдать предупреждение, указывающее, что он считает, что выходные данные механизма неверны. Оповещение приводит к высокому доверию система второго уровня активирует и сообщает правильный результат. Таким образом, ключевое моделирование Требованием нашего подхода является правильное вынесение решения, т. е. правильная отчетность со стороны система второго уровня. Наша модель staking предполагает систему второго уровня, которая действует как неподкупный и максимально надежный источник истины. Такая система, скорее всего, будет дорогой и медленной, и, следовательно, не подходит для использования в типичном случае. Однако в равновесном случае, т. е. когда система первого уровня работает правильно, система второго уровня не будет задействована. Вместо этого его существование повышает безопасность всей системы oracle, предоставляя высоконадежный стопор обратного хода. Использование высоконадежного и дорогостоящего уровня принятия решений напоминает процесс апелляции. в основе большинства судебных систем. Это также уже распространено в дизайне oracle. системы, например, [119, 185]. Кратко обсудим подходы к реализации второго эшелона. в нашем механизме в разделе 9.4.3.Наш протокол staking использует предполагаемое правильное решение системы второго уровня как реальную угрозу для обеспечения правильной отчетности узлов oracle. Протокол конфискует часть или всю долю узлов oracle, которые генерируют отчеты, идентифицированные систему второго уровня как неправильную. Таким образом, узлы Oracle удерживаются от неправильного поведения. в результате финансового штрафа. Этот подход по своей сути аналогичен тому, который используется в оптимистичные rollups, например, [141, 10]. 9.3.3 Состязательная модель Наш механизм staking предназначен для получения правдивой информации и обеспечения безопасности от широкого, четко определенного класса злоумышленников. Это улучшает предыдущие работы, которые либо опускают явную модель состязания, либо фокусируются на узких подклассах противников, например, противнике p-плюс-эпсилон, обсуждаемом выше. Наша цель — разработать staking механизм с формально доказанной безопасностью против всего спектра возможных противников. придется столкнуться на практике. Мы моделируем нашего противника как имеющего фиксированный (параметрируемый) бюджет, обозначаемый $Б. Злоумышленник может индивидуально и конфиденциально общаться с каждым oracle в сети и может тайно предложить любому лицу oracle гарантированную выплату взятки зависит от публично наблюдаемых результатов работы механизма. Результаты, определяющие взятки могут включать, например, сумму, сообщенную oracle, любые публичные сообщения отправленное любым oracle механизму (например, предупреждение), значения, сообщаемые другими oracles и значение, выводимое механизмом. Ни один механизм не может защитить от злоумышленника с неограниченными возможностями. Поэтому мы считаем некоторые виды поведения нереалистичными или выходящими за рамки рассмотрения. Мы предполагаем, что наш злоумышленник не может взломать стандартные криптографические примитивы и, как отмечалось выше, имеет фиксированный (если потенциально большой) бюджет $B. Далее мы предполагаем, что противник не контролирует связь в сети oracle, в частности, что она не может существенно задерживать трафик между узлами первого и/или второго уровня. (Может ли противник наблюдать такое общение, зависит от конкретного механизма, как мы объясним ниже.) Однако неформально, как отмечалось выше, мы предполагаем, что злоумышленник может: (1) Коррумпировать часть oracle узлов ((1/2 -c)-доля для некоторой константы c), т.е. полностью контролировать им, и (2) предлагать взятки любым желаемым узлам с гарантированным условием выплаты. на исходы, указанные противником, как описано выше. Хотя мы не предлагаем формальную модель или полную классификацию всех сил противника, широкий спектр возможностей взяточничества, описанный в этом документе, здесь приведены примеры видов взяточники, охваченные нашей моделью. Для простоты мы предполагаем, что oracles выдают логические значения. отчеты, правильное значение которых (w.l.o.g.) истинно, и конечный результат рассчитывается как совокупность этих отчетов, которая будет использоваться получателем smart contract. Взяткодателя цель состоит в том, чтобы конечный результат был неверным, т. е. ложным. • Безусловный взяткодатель: Взяткодатель предлагает взятку $b любому oracle, сообщившему ложь. • Вероятностный взяткодатель: Взяткодатель предлагает взятку $b с некоторой вероятностью q любому oracle. это сообщает ложь.• Взяткодатель, обусловленный ложным результатом: Взяткодатель предлагает взятку $b любому oracle, сообщившему ложный результат, при условии, что конечный результат окажется ложным. • Взяткодатель без предупреждения: Взяткодатель предлагает взятку $b любому oracle, который сообщает false, пока не будет выдано предупреждение. • Взяткодатель p-plus-epsilon: Взяткодатель предлагает взятку $b любому oracle, который сообщает ложную информацию как пока большинство oracle не сообщают ложных сведений. • Потенциальный взяткодатель: Взяткодатель предлагает взятку в размере b долларов заранее тому, кто будет выбран oracle. для рандомизированной роли и сообщает ложь. В предложенном нами протоколе staking все узлы действуют как потенциальные сторожевые псы, и мы можем показать, что рандомизация Приоритеты надзорных органов не способствуют возможному взяточничеству. Многие системы проверки работоспособности, proof-of-stake и разрешенные системы подвержены потенциальному взяточничество, однако, что показывает важность рассмотрения его в нашей враждебной борьбе. модель и обеспечение устойчивости наших протоколов staking к ней. См. Приложение E. для более подробной информации. 9.3.4 Насколько достаточно криптоэкономической безопасности? Рациональный противник будет тратить деньги на атаку системы только в том случае, если он сможет получить прибыль. превышает его расходы. Таким образом, для нашей состязательной модели и предлагаемого staking $B можно рассматривать как меру потенциальной прибыли, которую может получить противник. извлечь выгоду из использования smart contracts, повредив сеть oracle и вызвав ее для создания неправильного отчета или набора отчетов. При принятии решения о том, будет ли сеть oracle предлагает достаточную степень криптоэкономической безопасности для своих целей, пользователь должен оценить сеть с этой точки зрения. Мы ожидаем, что для вероятных противников в практических условиях $B обычно будет существенно меньше, чем общая сумма активов в доверительном управлении smart contracts. В большинстве случаев это противнику невозможно извлечь эти активы в их совокупности. 9.4 Механизм ставок: эскиз Здесь мы представляем основные идеи и общую структуру механизма staking, который мы в настоящее время рассматривают. Для простоты изложения мы опишем простой, но медленный процесс. (многораундовый) протокол в этом подразделе. Заметим, однако, что эта схема вполне практичный. Учитывая экономические гарантии, обеспечиваемые этим механизмом, т. е. штрафы и, как следствие, стимулы против неисправных узлов, многие пользователи могут захотеть принимайте отчеты оптимистично. Другими словами, такие пользователи могут принимать отчеты до потенциальное судебное решение второго уровня. Пользователи, не желающие оптимистично принимать отчеты, могут подождать, пока протокол выполнение прекращается, т. е. до тех пор, пока не произойдет потенциальная эскалация на второй уровень. Это, однако может существенно замедлить время подтверждения отчетов. Поэтому мы краткоРисунок 15: Схема схемы staking с оповещением. В этом примере 1⃝большинство узлов повреждены/подкуплены и выдают неправильное значение ˜r, а не правильное отчетное значение р. Сторожевой узел 2⃝ отправляет предупреждение комитету второго уровня, который 3⃝определяет и выдает правильное значение отчета r, что приводит к повреждению узлов конфисковывая свои депозиты — каждый $d передается сторожевому узлу 4⃝. обрисовать некоторые оптимизации, которые приводят к более быстрому (за один раунд), хотя и несколько большему комплексное проектирование в разделе 9.5. Напомним, что первый уровень нашего механизма staking состоит из базового oracle сама сеть. Основная структура нашего механизма, как описано выше, заключается в том, что в каждом раунде каждый узел может действовать как «сторожевой таймер» с некоторым приоритетом и, таким образом, иметь возможность поднять предупреждение, если механизм получает неправильный выходной сигнал ˜r, а не правильный один р. Это предупреждение приводит к разрешению второго уровня, которое, как мы предполагаем, приводит к правильному результату. отчет. Узлы с неправильными отчетами наказываются в том смысле, что их ставки разрезан и вручен сторожевым собакам. Эта базовая структура распространена в системах oracle, как, например, в [119, 185]. Ключевое нововведение в нашей конструкции, кратко упомянутое выше, заключается в том, что каждый узел уделил особое внимание при выборе потенциальных наблюдателей. То есть сторожевые псы предоставляются возможности для оповещения в приоритетной последовательности. Напомним, что если узел имеет наивысший приоритет для поднятия тревоги, он получает сокращенный депозит $d за каждое некорректное поведение узла, в общей сложности более \(dn/2 = \)d × n/2, поскольку неправильный отчет подразумевает большинство неисправных узлов. Следовательно, противник должен выплатить хотя бы эту награду подкупить произвольный узел. Таким образом, чтобы подкупить большинство узлов, противник должен заплатить крупная взятка большинству узлов, а именно строго более $dn2/2. Схематически показано, как работает оповещение и эскалация сторожевого таймера, на рис. 15.9.4.1 Дополнительные сведения о механизме Система противодействия взяточничеству, которую мы сейчас опишем более подробно, представляет собой упрощенную схему двухъярусную конструкцию, которую мы собираемся построить. Основное внимание мы уделим описанию сеть первого уровня (далее просто «сеть», если это ясно из контекста) вдоль со своим механизмом стимулирования и процедурой перехода на второй уровень. Рассмотрим сеть Chainlink, состоящую из n узлов oracle, которые отвечают за регулярно (например, раз в минуту), сообщая логическое значение (например, капитализация BTC превышает капитализацию ETH). В рамках механизма staking узлы должен внести два залога: залог $d, который может быть сокращен в случае разногласий. с большинством и сторожевым депозитом в размере $dw, подлежащим сокращению в случае неисправности эскалация. Мы предполагаем, что узлы не могут копировать материалы других узлов, например, посредством схемы фиксации-раскрытия, как описано в разделе 5.3. В каждом раунде сначала узлы зафиксировать свой отчет, и как только все узлы зафиксируют (или истечет тайм-аут), узлы раскрывают свои отчеты. Для каждого создаваемого отчета каждому узлу также назначается сторожевой приоритет от 1 до n, выбираемый случайным образом, причем 1 является высшим приоритетом. Этот приоритет позволяет концентрация вознаграждения в руках одного сторожевого пса. После того, как все отчеты станут публичными, наступает фаза оповещения. В течение последовательности из n (синхронных) раундов узел с приоритет i имеет возможность предупредить в раунде i. Рассмотрим возможные исходы работы механизма после выявления узлов. их отчеты. Опять же, предполагая двоичный отчет, предположим, что правильное значение равно true и неправильный — ложный. Предположим также, что механизм первого уровня выводит вывод значений большинства по узлам в качестве итогового отчета r. В этом механизме возможны три возможных результата: • Полное согласие. В лучшем случае узлы находятся в полном согласии: все узлы доступны и предоставили своевременный отчет с тем же значением r (либо истинное или ложь). В этом случае сети нужно только перенаправить r на соответствующие контракты. и вознаградить каждый узел фиксированной выплатой за раунд $p, которая намного меньше чем $d. • Частичное согласие: возможно, что некоторые узлы отключены или существуют разногласия по поводу того, какое значение является правильным, но большинство узлов сообщают истинное значение и только меньшинство сообщает ложь. Этот случай также прост. Значение большинства (true) вычисляется, в результате чего формируется правильный отчет r. Все узлы, сообщившие r, являются вознаграждены $p, в то время как oracles, которые сообщили неправильно, получили свои депозиты незначительно снижена, например, на 10 пенсов. • Оповещение: если сторожевой таймер считает, что выходные данные сети неверны, он публично запускает оповещение, передавая механизм в сеть второго уровня. Тогда возможны два результата: – Правильное предупреждение: если сеть второго уровня подтверждает, что выходные данныеРисунок 16. Увеличение затрат взяткодателей за счет концентрированных вознаграждений за оповещение. Подкуп противник должен подкупить каждый узел большей наградой, чем он может получить, предупредив (отображается красной полосой). Если вознаграждения за оповещения являются общими, то это вознаграждение может быть относительно маленький. Вознаграждения за концентрированные оповещения увеличивают вознаграждение, которое может получить любой отдельный узел. получить (высокая красная полоса). Следовательно, общая сумма выплаты противником за реальную взятку (серые области) намного больше при концентрированных, чем при общих вознаграждениях за оповещения. сеть первого уровня была неправильной, сторожевой узел, оповещающий о тревоге, получает вознаграждение состоит из всех сокращенных депозитов и, следовательно, превышает $dn/2. – Ошибочное предупреждение: если oracle второго и первого уровней согласны, эскалация считается неисправным, и узел оповещения теряет свой депозит в размере $dw. В случае оптимистического принятия отчетов сторожевые оповещения не вызывают любые изменения в исполнении полагающихся контрактов. Для контрактов, рассчитанных на ожидание потенциальный арбитраж со стороны комитета второго уровня, оповещения наблюдателя задерживаются, но не замораживать исполнение контракта. В контрактах также возможно указать аварийное переключение DON на периоды вынесения решения. 9.4.2 Влияние квадратичного стейкинга Возможность каждого узла действовать в качестве сторожевого таймера в сочетании со строгим приоритетом узла. обеспечение концентрированного вознаграждения позволяет механизму достигать квадратичного staking воздействие для каждого вида злоумышленника-подкупа, описанного в разделе 9.3.3. Напомним, что это конкретно в наших условиях означает, что для сети из n узлов, каждый из которых имеет депозит $d, успешный взяткодатель (любого из перечисленных выше типов) должен иметь бюджет, превышающий $дн2/2. Точнее, взяткодатель должен испортить как минимум (n+1)/2 узлов, поскольку взяткодатель должен испортить большинство из n узлов (по предположению, для нечетных n). Таким образом, сторожевой пес стоит на страже получите вознаграждение в размере $d(n + 1)/2. Следовательно, взяткодатель должен выплатить эту сумму каждомуузел, чтобы гарантировать, что ни один из них не действует как сторожевой таймер. Мы работаем над тем, чтобы формально показать, что если бюджет взяткодателя не превышает $d(n2 + n)/2, то идеальное равновесие в подыгре игры между взяточниками и oracles — другими словами, равновесие в любой момент во время игры – взяткодатель не дает взятку и каждый oracle честно сообщать о своих истинных значениях. Выше мы объяснили, как возможно, что успешный взяткодатель может потребовать бюджет значительно больше, чем сумма узловых депозитов. Чтобы проиллюстрировать это интуитивно понятный результат. На рис. 16 графически показано влияние вознаграждений за концентрированные оповещения. Как мы видим, если вознаграждение за предупреждение сторожевого пса, а именно депозиты подкупленных узлы, сообщающие ложь) — были разделены между всеми потенциальными оповещениями, общая сумма, любой отдельный узел оповещения, который мог ожидать, будет относительно небольшим, порядка $д. Взяткодатель, зная, что выплата на сумму более $d маловероятна, мог бы использовать условная взятка с ложным исходом, чтобы подкупить каждый из n узлов чуть более чем $d + ϵ. Как ни странно, на рис. 16 показано, что система, широко распределяющая вознаграждение, среди узлов, сигнализирующих об оповещении, гораздо слабее, чем тот, который концентрирует вознаграждение в в руках одного сторожевого пса. Пример параметров: Рассмотрим сеть (первого уровня) с n = 100 узлами, каждый из которых внесение \(d = \)20K. В эту сеть будет внесено в общей сложности 2 миллиона долларов, но быть защищен от взяточника с бюджетом \(100M = \)dn2/2. Увеличение количества oracles, конечно, более эффективно, чем увеличение $d, и может иметь драматический эффект: сеть с n = 300 узлами и депозитами \(d = \)20K будет защищена от взяточник с бюджетом до $900 млн. Обратите внимание, что система staking во многих случаях может защитить smart contract, представляющие большую ценность, чем предлагаемый уровень защиты от взяточничества. Это потому, что противник атака на эти контракты во многих случаях не может извлечь полную выгоду. Например, Контракт на основе Chainlink, обеспечивающий стоимость в 1 миллиард долларов США, может требовать только обеспечения от взяточник с ресурсами в 100 миллионов долларов, потому что такой противник может реально получить прибыль всего 10% от стоимости контракта. Примечание: Идея о том, что ценность сети может расти квадратично, выражена в широко известный закон Меткалфа [167, 235], который гласит, что ценность сети растет квадратично по числу связанных объектов. Однако закон Меткалфа возникает из-за роста числа потенциальных парных сетевых соединений, а это явление, отличное от того, которое лежит в основе квадратичного staking воздействия в нашем стимуле. механизм. 9.4.3 Реализация второго уровня Две эксплуатационные особенности облегчают реализацию второго уровня высокой надежности: (1) Вынесение решения второго уровня должно быть редким событием в сетях oracle и, следовательно, может быть значительно более затратным, чем нормальная эксплуатация первого уровня и (2) при условии, чтооптимистично принятые отчеты — или контракты, исполнение которых может ожидать арбитража — второй уровень не обязательно должен выполняться в реальном времени. Эти особенности приводят к появлению целого ряда варианты конфигурации второго уровня для удовлетворения требований конкретных DONs. В качестве примера подхода комитет второго уровня может состоять из узлов, выбранных DON (т. е. первого уровня) из самых долговечных и надежных узлов в Chainlink. сеть. Помимо значительного соответствующего опыта эксплуатации, операторы таких узлов имеют значительный неявный стимул в FFO, который мотивирует желание чтобы обеспечить высокую надежность сети Chainlink. Они также публично доступные истории производительности, которые обеспечивают прозрачность их надежности. Стоит отметить, что узлы второго уровня не обязательно должны быть участниками сети первого уровня. может выносить решения о неисправностях в нескольких сетях первого уровня. Узлы в данном DON могут заранее назначить и публично принять набор из n' таких узлы как составляющие комитет второго уровня для этого DON. Кроме того, DON узлы публикуют параметр k′ ≤n′, который определяет количество голосов второго уровня. требуется наказать узел первого уровня. Когда для данного отчета создается оповещение, члены второго уровня голосуют за правильность значений, предоставленных каждым узлов первого уровня. Любой узел первого уровня, получивший k' отрицательных голосов, теряет свой статус. депозиты на сторожевой узел. Из-за редкости вынесения судебного решения и возможности продления срока исполнения Как отмечалось выше, в отличие от первого уровня узлы второго уровня могут: 1. Получать высокую компенсацию за проведение судебного разбирательства. 2. Использовать дополнительные источники данных, помимо разнообразного набора, используемого первыми. 3. Полагаться на ручную и/или экспертную проверку и вмешательство, например, для выявления и согласовать ошибки в исходных данных и отличить честную ретрансляцию узла ошибочные данные и неправильно работающий узел. Мы подчеркиваем, что подход, который мы только что описали для выбора узлов второго уровня и политики, регулирующей вынесение решений, представляет собой лишь точку в большом проектное пространство возможных реализаций второго яруса. Наш механизм стимулирования предлагает полная гибкость в отношении реализации второго уровня. Таким образом, отдельные DON могут составляют и устанавливают правила для своих вторых уровней, отвечающие конкретным требованиям и ожидания участвующих узлов и пользователей. DECO и Town Crier как инструменты вынесения решения: Это важно для второго уровня. в нашем механизме, чтобы иметь возможность различать враждебные узлы первого уровня, которые намеренно создавать неверные отчеты и честные узлы первого уровня, которые непреднамеренно ретранслируйте данные, которые неверны в источнике. Только тогда второй уровень сможет реализовать сокращение, чтобы дестимулировать мошенничество, цель нашего механизма. ДЕКО и городской глашатай — это мощные инструменты, которые позволяют узлам второго уровня проводить это важное различие. надежно.Узлы второго уровня в некоторых случаях могут иметь возможность напрямую запрашивать используемый источник данных. узлом первого уровня или используйте раздел 7.1 ADO, чтобы проверить, является ли неправильный отчет возникло из-за неверного источника данных. Однако в других случаях узлы второго уровня могут отсутствовать. прямой доступ к источнику данных узла первого уровня. В таких случаях правильное решение будет кажутся невозможными или требуют полагаться на субъективное суждение. Предыдущий oracle системы разрешения споров полагались на неэффективные, увеличивающиеся раунды голосования для решения таких проблем. вызовы. Однако, используя DECO или Town Crier, узел первого уровня может доказать правильное поведение. к узлам второго уровня. (Подробную информацию об этих двух системах см. в разделе 3.6.2.) В частности, если узел второго уровня идентифицирует узел первого уровня как выдавший ошибочное значение отчета ˜r, узел первого уровня может использовать DECO или Town Crier для создания защищенных от несанкционированного доступа доказательств узлы второго уровня, которые правильно ретранслируют ˜r из источника (с поддержкой TLS). признан авторитетным DON. Крайне важно, что узел первого уровня может это сделать. без узлов второго уровня, требующих прямого доступа к источнику данных.17 Следовательно, правильное решение возможно в Chainlink для любого желаемого источника данных. 9.4.4 Неправильная отчетность о страховании Сильная устойчивость к взяточничеству, достигаемая с помощью нашего механизма staking, фундаментально опирается о сокращении средств, выделяемых оповещениям. Без денежного вознаграждения оповещения не имеют прямых стимулов отказываться от взяток. В результате, однако, сокращенные средства не доступен для компенсации пользователям, пострадавшим от неправильных отчетов, например, пользователям, которые теряют деньги когда неверные данные о цене передаются на smart contract. Предполагается, что неверные отчеты не представляют проблемы, если отчеты принимаются контракт только после потенциального судебного решения, т. е. действия второй инстанции. Как объяснено однако для достижения наилучших результатов контракты могут вместо этого полагаться на оптимистично относятся к механизму обеспечения правильной отчетности, а это означает, что они принимают отчеты до возможного вынесения судебного решения второго уровня. Действительно, такое оптимистичное поведение безопасно в нашей модели, предполагающей наличие рациональных противников, чьи бюджеты не превышают staking воздействие механизма. Пользователи, обеспокоенные маловероятным событием отказа механизма в результате: например, противники, обладающие огромными финансовыми ресурсами, могут захотеть использовать дополнительный уровень экономической безопасности в виде страхования от искажения информации. Мы знаем о несколько страховщиков уже намерены предлагать полисы такого типа, подкрепленные смарт-контрактами. для протоколов, защищенных Chainlink, в ближайшем будущем, в том числе с помощью инновационных механизмов, таких как DAOs, например, [7]. Наличие истории производительности для Chainlink узлы и другие данные об узлах, такие как суммы их долей, обеспечивают исключительно прочную основу для актуарной оценки риска, что позволяет определять ценовую политику. способами, которые недороги для держателей полисов, но устойчивы для страховщиков. 17С помощью Town Crier узлы первого уровня дополнительно могут локально генерировать аттестации. правильности отчетов, которые они выдают, и предоставляют эти подтверждения узлам второго уровня на по мере необходимости.Основные формы страхования от предоставления ложной информации могут быть реализованы надежным и эффективным способом с использованием smart contracts. Простой пример: параметрическое страхование. контрактные SCins могут автоматически компенсировать страхователям, если наш механизм стимулирования второй уровень идентифицирует ошибку в отчете, созданном на первом уровне. Пользователь U, желающий приобрести страховой полис, например создатель цели. договор SC, может подать запрос децентрализованному страховщику на сумму полиса миллион долларов по контракту. При утверждении U страховщик может установить постоянный (например, ежемесячный) премия в размере P в SCins. Пока U платит премию, ее полис остается активным. Если в SC произойдет сбой отчетности, результатом будет эмиссия пары (r1, r2) конфликтующих отчетов для SC, где r1 подписан первым уровнем нашего механизма и r2, соответствующий исправленный отчет, подписывается вторым уровнем. Если U предоставляет такую действительную пару (r1, r2) для SCins, контракт автоматически выплачивает ей миллион долларов при условии, что ее страховые взносы актуальны. 9,5 Однораундный вариант Протокол, описанный в предыдущем подразделе, требует, чтобы комитет второго уровня ждал n раундов, чтобы определить, подал ли сторожевой таймер предупреждение. Это Требование выполняется даже в оптимистическом случае, т. е. когда первый уровень функционирует. правильно. Для пользователей, не желающих принимать отчеты оптимистично, т.е. до потенциального вынесения судебного решения, задержка, связанная с таким подходом, будет недопустимой. По этой причине мы также изучаем альтернативные протоколы, требующие всего одного круглый. При таком подходе все узлы oracle отправляют секретные биты, указывающие, есть ли они хотят поднять тревогу. Затем комитет второго уровня проверяет эти значения в приоритетный порядок. В качестве грубого наброска такая схема может включать в себя следующее: шаги: 1. Отправка бита сторожевого таймера: каждый узел Oi секретно разделяет однобитовое значение сторожевого таймера. wi ∈{no alert, alert} среди узлов второго уровня для каждого генерируемого им отчета. 2. Анонимные подсказки. Любой узел oracle может отправить анонимную подсказку α в комитет второго уровня в том же раунде, в котором передаются биты сторожевого таймера. Этот наконечник α — это сообщение, указывающее, что для текущего отчета было создано предупреждение. 3. Проверка битов сторожевого таймера: комитет второго уровня выявляет сторожевой таймер узлов oracle. биты в порядке приоритета. Обратите внимание, что узлы не должны отправлять биты сторожевого таймера предупреждений, если они не предупреждают: в противном случае анализ трафика выявляет биты всех узлов. Протокол не показывает отсутствие предупреждения биты сторожевого таймера узлов с более высоким приоритетом, чем сторожевой таймер оповещения с наивысшим приоритетом. Обратите внимание: то, что обнаружено, идентично нашему протоколу n-раундов. Вознаграждения также распределяются идентично этой схеме, т. е. первый выявленный сторожевой таймер получает сокращенные депозиты узлов, представивших неверные отчеты.Использование анонимных подсказок позволяет комитету второго уровня оставаться неинтерактивным в тех случаях, когда не было подано никаких предупреждений, что снижает сложность коммуникации. в общем случае. Обратите внимание, что любой наблюдатель, который поднимает тревогу, имеет экономический стимул отправлять анонимную информацию: если информация не отправлена, вознаграждение не выплачивается никому. узел. Чтобы гарантировать, что отправитель Oi анонимной подсказки α не может быть идентифицирован с помощью злоумышленника на основе сетевых данных, анонимная подсказка может быть отправлена по анонимному канал, например, через Tor или, что более практично, через прокси через поставщика облачных услуг. Чтобы аутентифицировать подсказку как исходящую от O, Oi может подписать α, используя кольцевую подпись [39, 192]. В качестве альтернативы, чтобы предотвратить необъяснимые атаки типа «отказ в обслуживании» против комитета второго уровня со стороны вредоносного узла oracle, α может быть анонимным идентификатором с отзывная анонимность [73]. Этот протокол, хотя и практически достижим, имеет несколько сложную конструкцию. требования (которые мы изучаем пути снижения). Узлы первого уровня, например, должен напрямую взаимодействовать с узлами второго уровня, что требует ведения каталога. Необходимость в анонимных каналах и кольцевых подписях усложняет разработку. сложность схемы. Наконец, существует специальное требование доверия, которое кратко обсуждается. в примечании ниже. Поэтому мы также изучаем более простые схемы, которые все же достигают суперлинейное staking воздействие, но, возможно, меньше квадратичного, при котором, например, взяткодателю асимптотически необходимы ресурсы, по крайней мере, $n log n. Некоторые из схем ниже рассмотрение предполагает случайный выбор строгого подмножества узлов, которые будут действовать в качестве сторожевых таймеров, в этом случае предполагаемое взяточничество становится особенно мощным нападением. Примечание: Для обеспечения безопасности этого однораундового механизма staking требуется неиспользуемый каналы между oracle и узлами второго уровня — стандартное требование в системах, устойчивых к принуждению, например, голосовании [82, 138], и разумное на практике. Кроме того, однако, узел Oi, который стремится сотрудничать со взяткодателем, может построить передает свою тайну таким образом, чтобы показать взяткодателю, что она закодировала определенный ценность. Например, если Oi не знает, какие узлы контролирует взяткодатель, то Oi может представить акции с нулевой стоимостью всем членам комитета. Затем взяткодатель может проверить данные Ои. соответствие вероятностно. Чтобы избежать этой проблемы в любом однораундном протоколе, мы потребовать, чтобы Oi знал личность хотя бы одного честного узла второго уровня. С интерактивным протоколом, в котором каждый узел второго уровня добавляет рандомизацию фактор акций, лучшее, что может сделать взяткодатель, — это заставить Oi выбрать случайную сторожевой бит. 9,6 Система неявных стимулов (IIF) FFO — это форма неявного стимула за правильное поведение в сети Chainlink. Это выполняет такие же функции, как явная доля, то есть депозиты, поскольку помогает обеспечить экономическую безопасность для сеть. Другими словами, FFO следует включать в состав (эффективного) депозита. $d узла в сети.Вопрос в том, как измерить FFO и другие формы неявного стимулирования. в сети Chainlink? Система неявных стимулов (IIF) представляет собой набор принципы и методы, которые мы планируем разработать для этой цели. Блокчейн-системы обеспечивают множество форм беспрецедентной прозрачности и записи узлов с высоким уровнем доверия. Результаты, которые они создают, являются трамплином для нашего видения того, как будет работать IIF. Здесь мы очень кратко обрисуем идеи по ключевым элементам IIF. Сам IIF будет состоять из набора факторов, которые мы считаем важными при оценке неявные стимулы, а также механизмы публикации соответствующих данных в высоконадежной форме для использования аналитическими алгоритмами. Разные пользователи Chainlink могут хотят использовать IIF по-разному, например, придавая разное значение разным факторам. Мы ожидаем, что в сообществе появятся аналитические сервисы, которые помогут пользователям применять IIF. в соответствии с их индивидуальными предпочтениями в оценке рисков, и наша цель — облегчить такие услуги, обеспечивая им доступ к надежным и своевременным вспомогательным данным, как мы обсудим ниже (раздел 9.6.4). 9.6.1 Возможность будущих комиссий Узлы участвуют в экосистеме Chainlink, чтобы получать долю от комиссий, которые сети выплачивают за любую из различных услуг, которые мы описали в этой статье, от обычные данные передаются в расширенные службы, такие как децентрализованная идентификация, справедливая последовательность, и сохраняющий конфиденциальность DeFi. Плата за Chainlink расходы операторов узлов поддержки сети, например, за эксплуатацию серверов, приобретение необходимых лицензий на передачу данных и обслуживание международный персонал для обеспечения высокой продолжительности безотказной работы. FFO обозначает плату за услуги за вычетом расходов, что узел выиграет в будущем или проиграет, если продемонстрирует ошибочное поведение. FFO — это форма ставки, которая помогает защитить сеть. Полезной особенностью FFO является тот факт, что данные внутри цепочки (дополненные данными вне цепочки) data) создают запись истории узла с высоким уровнем доверия, что позволяет вычислять FFO. прозрачным, эмпирически обоснованным образом. Простой показатель FFO первого порядка может быть получен на основе средней чистой выручки компании. узла за определенный период времени (т. е. валовой доход минус операционные расходы). ФФО может затем рассчитывается, например, как чистая приведенная стоимость [114] совокупного будущего чистого дохода, другими словами, дисконтированная во времени стоимость всех будущих доходов. Однако доход узла может быть нестабильным, как показано, например, на рис. 17. Что еще более важно, доход узла может не соответствовать стационарному распределению. со временем. Следовательно, другие факторы, которые мы планируем изучить при оценке FFO, включают: • История производительности. История производительности оператора, включая правильность и своевременность его отчетов, а также время его бесперебойной работы, дает объективную информацию. пробный камень, позволяющий пользователям оценить его надежность. Таким образом, история производительности будет обеспечивают решающий фактор при выборе пользователями узлов oracle (или, с появлением из DONs, их выбор DONs). Хорошая история производительности, вероятно, коррелируют с высоким текущим доходом.18 18Важным исследовательским вопросом, который мы намерены решить, является выявление фальсифицированных объемов услуг.Рисунок 17. Доход, полученный узлами Chainlink на одном канале данных (ETH-USD) в течение представительная неделя в марте 2021 года. • Доступ к данным. Хотя oracle могут получать множество форм данных из открытых API, определенные формы данных или определенные высококачественные источники могут быть доступны только на на основе подписки или посредством договорных соглашений. Привилегированный доступ к определенным источники данных могут сыграть роль в создании стабильного потока доходов. • Участие DON: С появлением DONs появятся сообщества узлов. вместе для предоставления конкретных услуг. Мы ожидаем, что многие DON будут включать операторов на выборочной основе, устанавливая участие в авторитетных DONs в качестве привилегированное положение на рынке, которое помогает обеспечить постоянный источник дохода. • Межплатформенная деятельность: некоторые операторы узлов могут иметь хорошо зарекомендовавшее себя присутствие и репутацию в других контекстах, например, в качестве PoS validator или поставщики данных в контекстах, отличных от blockchain. Их эффективность в других системах (когда данные о них доступны в достоверной форме) может дать информацию для оценки. истории их выступлений. Аналогично, ошибочное поведение в сети Chainlink может поставить под угрозу доходы в этих других системах, отпугивая пользователей, т. е. FFO может распространяться на разные платформы. 9.6.2 Спекулятивный FFO Операторы узлов участвуют в сети Chainlink не только для получения дохода от операции, а создавать и позиционировать себя, чтобы воспользоваться новыми возможностями для выполнения рабочих мест. Другими словами, расходы oracle узлов сети также равны позитивное заявление о будущем DeFi и других приложений смарт-контрактов домены, а также новые приложения сетей oracle, не относящиеся к blockchain. Сегодня операторы узлов получают комиссию, доступную в существующих сетях Chainlink, и одновременно Это во многом аналогично фальшивым отзывам на интернет-сайтах, за исключением того, что проблема проще в oracle, поскольку у нас есть точная запись о том, были ли заказаны товары, т. е. отчеты, и доставлены — в отличие, например, от физических товаров, заказанных в интернет-магазинах. Другими словами, в oracle При настройке производительность может быть проверена, даже если достоверность клиента невозможна.создать репутацию, историю деятельности и операционный опыт, которые будут позиционировать им выгодно получать комиссионные, доступные в будущих сетях (при условии, конечно, о честном поведении). Узлы, работающие сегодня в экосистеме Chainlink, будут в этом смысле имеют преимущество перед новичками в получении дополнительных комиссионных Chainlink услуги становятся доступными. Это преимущество распространяется на новых операторов, а также технологические компании с устоявшейся репутацией; например, T-Systems, традиционная поставщик технологий (дочерняя компания Deutsche Telekom) и Kraken, крупная централизованная обменом, установили раннее присутствие в экосистеме Chainlink [28, 143]. Такое участие узлов oracle в будущих возможностях можно рассматривать само по себе. как своего рода спекулятивный FFO и, таким образом, представляет собой форму доли в Chainlink сеть. 9.6.3 Внешняя репутация IIF, как мы его описали, может работать в сети строго под псевдонимом. операторов, то есть без раскрытия вовлеченных людей или реальных объектов. Однако одним из потенциально важных факторов при выборе провайдеров пользователями является внешний фактор. репутация. Под внешней репутацией мы подразумеваем восприятие надежности, связанное с реальными личностями, а не с псевдонимами. Репутационный риск, связанный с Реальные идентичности можно рассматривать как форму скрытого стимула. Смотрим на репутацию через призму IIF, то есть в криптоэкономическом смысле, как средство установления межплатформенная деятельность, которая может быть включена в оценки FFO. Выгода от использования внешней репутации как фактора оценки FFO, в отличие от псевдонимной связи, заключается в том, что внешняя репутация связывает производительность не только с существующей деятельности оператора, но и будущей. Если, например, плохая репутация привязывается к отдельному человеку, оно может испортить будущие предприятия этого человека. Иными словами, внешняя репутация может охватывать более широкий спектр FFO, чем псевдонимная репутация. записи о производительности, как последствия должностных преступлений, причастных к лицу или установленных от компании сложнее сбежать, чем от компании, связанной с псевдонимной операцией. Chainlink совместим с децентрализованными технологиями идентификации (раздел 4.3), которые может оказать поддержку при использовании внешней репутации в IIF. Такие технологии может подтвердить и тем самым помочь обеспечить достоверность утверждений операторов в реальном мире. личности.19 9.6.4 Открытая аналитика IIF Как мы уже отмечали, IIF стремится предоставлять надежные данные и инструменты с открытым исходным кодом для неявно-стимулирующая аналитика. Цель состоит в том, чтобы дать возможность поставщикам услуг в сообществе разработать аналитику, адаптированную к потребностям оценки рисков различных частей Chainlink база пользователей. 19Децентрализованные учетные данные также могут, при желании, дополнять псевдонимы проверенными дополнительная информация. Например, оператор узла в принципе может использовать такие учетные данные для доказать, что это компания из списка Fortune 500, не раскрывая, какая именно.Значительный объем исторических данных о доходах и производительности узлов. находится в цепочке в неизменяемой форме с высоким уровнем доверия. Наша цель, однако, состоит в том, чтобы предоставить наиболее полные возможные данные, включая данные о поведении, которое видно только в выключенном состоянии. цепочке, например, отчетность вне цепочки (OCR) или активность DON. Такие данные потенциально могут быть объемным. Лучший способ его хранения и обеспечения его целостности, т. е. защиты от мы полагаем, что вмешательство будет осуществлено с помощью DONs с использованием обсуждаемых методов. в разделе 3.3. Некоторые стимулы поддаются прямому измерению, например staking. депозиты и базовый FFO. Другие, такие как спекулятивный FFO и репутация, труднее оценить. объективным образом, но мы считаем, что поддерживающие формы данных, в том числе исторический рост экосистемы Chainlink, показатели репутации в социальных сетях и т. д., может поддерживать аналитические модели IIF даже для этих трудно поддающихся количественной оценке элементов. Мы можем представить, что специальные DON возникают специально для мониторинга, проверки и записывать данные, относящиеся к записям производительности узлов вне сети, а также другие данные используемые в IIF, например, проверенная идентификационная информация. Эти DON могут предоставлять унифицированные, надежные данные IIF для любых поставщиков аналитики, обслуживающих сообщество Chainlink. Они также предоставят золотой рекорд, подтверждающий заявления поставщиков аналитики. независимо проверяемые сообществом. 9,7 Собираем все вместе: стимулы для операторов узлов Обобщая приведенные выше обсуждения явных и неявных стимулов для операторов узлов. обеспечивает целостное представление о том, как операторы узлов участвуют и получают от этого выгоду. сеть Chainlink. В качестве концептуального руководства мы можем выразить общую сумму активов, поставленных на карту, с помощью заданного Chainlink. оператор узла $S в грубой, стилизованной форме: \(S ≈\)D + \(F + \)FS + $R, где: • $D — это совокупность всех явно внесенных ставок во всех сетях, в которых участвует оператор; • $F — это чистая приведенная стоимость совокупности всех FFO во всех сетях в в которых участвует оператор; • $FS – чистая приведенная стоимость спекулятивного FFO оператора; и • $R — репутационный капитал оператора за пределами экосистемы Chainlink. это может быть поставлено под угрозу из-за выявленного неправильного поведения в его узлах oracle. Хотя это грубое равенство в значительной степени концептуально, оно показывает, что существует множество экономических факторов, благоприятствующих высокой надежности работы узлов Chainlink. Все эти факторы, кроме $D, присутствуют в сегодняшних сетях Chainlink.9,8 Благотворный цикл экономической безопасности Сочетание суперлинейного staking воздействия с представлением выплат комиссионных поскольку возможность будущих комиссий (FFO) в IIF может привести к тому, что мы называем благотворным циклом экономической безопасности в сети oracle. Это можно рассматривать как своего рода экономику. масштаба. По мере того как общая сумма, обеспеченная конкретной сетью, увеличивается, сумма дополнительная ставка, необходимая для добавления фиксированной суммы экономической безопасности, уменьшается, как и средняя стоимость на пользователя. Таким образом, с точки зрения комиссии пользователю дешевле присоединиться. уже существующей сети, чем добиться такого же роста сетевой экономики. безопасность путем создания новой сети. Важно отметить, что добавление каждого нового пользователя снижает стоимость услуги для всех предыдущих пользователей этой сети. Учитывая конкретную структуру комиссий (например, конкретную ставку доходности от поставленной суммы), если общая сумма комиссий, получаемых сетью, увеличивается, это стимулирует приток дополнительных сделайте ставку в сети, чтобы обеспечить ее более высокую скорость. В частности, если общая ставка отдельный узел, который может удерживаться в системе, ограничен, а затем при новых выплатах комиссионных войдут в систему, повысив ее FFO, число узлов n увеличится. Благодаря суперлинейное staking влияние нашей системы стимулирования, экономическая безопасность система будет расти быстрее, чем n, например, как n2 в механизме, который мы обрисовали в разделе 9.4. В результате средние затраты на экономическую безопасность, т. е. размер доли, вносящей вклад, доллар экономической безопасности — упадет. Таким образом, сеть может взимать плату со своих пользователей более низкие комиссии. Предполагая, что спрос на услуги oracle эластичен (краткое описание см., например, в [31]). объяснение), спрос вырастет, что приведет к появлению дополнительных комиссий и FFO. Проиллюстрируем это положение следующим примером. Пример 5. Поскольку экономическая безопасность сети oracle с нашим стимулом схема \(dn2 for stake \)dn, экономическая безопасность обеспечивается долларом доли является n и, следовательно, средняя стоимость доллара экономической безопасности, т. е. сумма ставки вклад в доллар экономической безопасности — равен 1/n. Рассмотрим сеть, в которой экономические стимулы полностью состоят из FFO, ограниченного по \(d ≤\)10K на узел. Предположим, что в сети n = 3 узла. Тогда средняя стоимость на доллар экономической безопасности составляет около $0,33. Предположим, что общий FFO сети превышает \(30K (e.g., to \)31K). Учитывая ограничение FFO на узел, сеть вырастает (как минимум) до n = 4. Теперь средняя стоимость на доллар экономической безопасности падает примерно до 0,25 доллара. Полный благотворный цикл экономической безопасности в сетях oracle мы схематически иллюстрируем на рис. 18. Мы подчеркиваем, что благотворный цикл экономической безопасности возникает из-за эффекта пользователей объединяют свои сборы. Именно их коллективный FFO работает в пользу более крупных размеры сети и, следовательно, большая коллективная безопасность. Мы также отмечаем, что благотворный цикл Экономическая безопасность способствует достижению DON финансовой устойчивости. Однажды созданные DON, отвечающие потребностям пользователей, должны вырасти до точки, в которой доходы от комиссий превышают эксплуатационные расходы для oracle узлов.

Revenue earned by Chainlink nodes on a single ETH-USD data feed showing correlation with price volatility

Schematic of Chainlink staking scheme with alerting showing watchdog escalation and penalty mechanisms

Schematic of the virtuous cycle of Chainlink staking showing how user fees drive security and value capture

Рисунок 18: Схема благотворного цикла Chainlink staking. Повышение абонентской платы платежи в сеть oracle 1⃝вызывают ее рост, что приводит к росту ее экономической безопасность 2⃝. Этот сверхлинейный рост обеспечивает эффект масштаба в сетях Chainlink. 3⃝. В частности, это означает снижение средней стоимости экономической безопасности, т.е. экономическая безопасность в расчете на доллар, возникающая в результате выплат комиссий или других источников участия увеличивается. Снижение затрат, ложащихся на плечи пользователей, стимулирует рост спроса на oracle. услуги 4⃝. 9,9 Дополнительные факторы, способствующие росту сети Поскольку экосистема Chainlink продолжает расширяться, мы считаем, что ее привлекательность для пользователей и важность инфраструктуры для экономики blockchain будет возрастать. Значение, предоставляемое сетями oracle, является суперлинейным, то есть оно растет быстрее.чем размер самих сетей. Этот рост стоимости обусловлен как экономия на масштабе — более высокая эффективность затрат на пользователя по мере увеличения объемов услуг — и сетевой эффект — повышение полезности сети по мере более широкого внедрения пользователями DONs. Поскольку существующие smart contract продолжают видеть большую ценность и совершенно новые smart contract приложений стало возможным благодаря более децентрализованным службам, общее количество использование и совокупные сборы, выплачиваемые DONs, должны вырасти. Увеличение пулов сборов в превратиться в средства и стимул для создания еще более децентрализованных услуг, что приводит к созданию добродетельного цикла. Этот благотворный цикл решает важнейшую проблему курицы и яйца. проблема в гибридной экосистеме smart contract: инновационные функции smart contract часто требуются децентрализованные услуги, которых еще не существует (например, новые рынки DeFi часто требуются новые потоки данных), но для их существования необходим достаточный экономический спрос. Объединение комиссий различных smart contract за существующие DON будет сигнализировать о спросе на дополнительные децентрализованные услуги от растущей базы пользователей, что приводит к их созданию авторами DONs и постоянным внедрением новых и разнообразных гибридных smart contracts. Подводя итог, мы считаем, что рост сетевой безопасности, обусловленный добродетельными циклы в механизме Chainlink staking иллюстрируют более крупные модели роста, которые Сеть Chainlink может помочь создать ончейн-экономику для децентрализованных услуги.

Diagram showing how concentrated alerting rewards amplify the cost for a briber attempting to corrupt the oracle network

Kesimpulan

Dalam makalah ini, kami telah menetapkan visi evolusi Chainlink. Tema utama dalam visi ini adalah kemampuan jaringan oracle untuk menyediakan layanan yang lebih luas smart contracts dari sekedar pengiriman data. Menggunakan DONs sebagai fondasi untuk layanan terdesentralisasi di masa depan, Chainlink bertujuan untuk menyediakan fungsionalitas oracle yang berkinerja tinggi dan meningkatkan kerahasiaan. Jaringan oracle-nya akan menawarkan minimalisasi kepercayaan yang kuat melalui kombinasi mekanisme ekonomi kripto yang berprinsip seperti staking dan pagar pengaman yang disusun dengan cermat dan penegakan tingkat layanan pada rantai utama yang mengandalkan. DONs juga akan membantu sistem lapisan-2 menerapkan kebijakan pemesanan transaksi yang fleksibel dan adil, serta mengurangi biaya bahan bakar untuk transaksi yang dialihkan mempool. Secara bersama-sama, Semua kemampuan ini mengarah ke teknologi hybrid cerdas yang aman dan kaya fungsi kontrak. Fleksibilitas DON akan meningkatkan layanan Chainlink yang ada dan meningkatkan banyak fitur dan aplikasi tambahan smart contract. Di antaranya mulus koneksi ke berbagai sistem off-chain, pembuatan identitas terdesentralisasi dari data yang ada, saluran prioritas untuk membantu memastikan pengiriman infrastruktur penting secara tepat waktu transaksi, dan instrumen DeFi yang menjaga kerahasiaan. Visi yang kami kemukakan di sini adalah visi yang ambisius. Dalam jangka pendek, kami berupaya memberdayakan kontrak hibrida untuk mencapai tujuan di luar jangkauan smart contracts saat ini dalam jangka panjang kami bertujuan untuk mewujudkan lapisan meta yang terdesentralisasi. Untunglah kita bisa menggambar pada alat dan ide baru—mulai dari algoritma konsensus hingga bukti tanpa pengetahuan sistem—yang dikembangkan komunitas sebagai hasil penelitian yang berkembang pesat.

Demikian pula, kami berharap untuk memprioritaskan implementasi ide-ide dalam makalah ini sebagai tanggapannya dengan kebutuhan komunitas pengguna Chainlink. Kita nantikan tahap berikutnya dalam upaya kami untuk memberdayakan smart contracts melalui konektivitas universal dan membangun teknologi terdesentralisasi sebagai tulang punggung generasi keuangan dunia berikutnya dan sistem hukum. Ucapan Terima Kasih Terima kasih kepada Julian Alterini dan Shawn Lee yang telah menyajikan angka-angka dalam makalah ini.

Заключение

В этой статье мы изложили видение эволюции Chainlink. Основная тема в этом видении речь идет о способности сетей oracle предоставлять гораздо более широкий спектр услуг для smart contracts, чем просто доставка данных. Используя DON в качестве основы для децентрализованных сервисов будущего, Chainlink будет стремиться обеспечить производительную функциональность oracle с повышенной конфиденциальностью. Его сети oracle будут обеспечивать строгую минимизацию доверия. посредством комбинации принципиальных криптоэкономических механизмов, таких как staking и тщательно продуманные защитные ограждения и контроль уровня обслуживания в основных цепочках. DONs также поможет системам уровня 2 обеспечить гибкую и справедливую политику упорядочения транзакций, а также снизить затраты на газ для транзакций, маршрутизируемых мемпулом. Взятые вместе, все эти возможности ведут к созданию безопасных и богато функциональных гибридных интеллектуальных систем. контракты. Гибкость DONs улучшит существующие услуги Chainlink и приведет к появлению множество дополнительных smart contract функций и приложений. Среди них бесшовные подключение к широкому спектру автономных систем, децентрализованное создание личности из существующие данные, приоритетные каналы, которые помогут обеспечить своевременную доставку критически важных для инфраструктуры транзакции и инструменты, сохраняющие конфиденциальность DeFi. Видение, которое мы здесь изложили, амбициозно. В краткосрочной перспективе мы стремимся расширить возможности гибридные контракты для достижения целей, недоступных сегодня smart contracts, в то время как в долгосрочной перспективе мы стремимся реализовать децентрализованный метауровень. К счастью, мы можем рисовать о новых инструментах и идеях — от алгоритмов консенсуса до доказательства с нулевым разглашением системы — что сообщество развивается как результат быстро развивающихся исследований.

Аналогичным образом, мы рассчитываем уделить приоритетное внимание реализации идей, изложенных в этой статье, в ответ на это. потребностям сообщества пользователей Chainlink. Ждём следующего этапа в нашем стремлении расширить возможности smart contracts посредством универсального подключения и создать децентрализованные технологии как основа следующего поколения мировой финансовой системы. и правовые системы. Благодарности Спасибо Джулиану Альтерини и Шону Ли за визуализацию рисунков в этой статье.