Ті, хто відбудовував Zcash, мали мрію: досягти рівня глобальних платіжних гігантів Visa та Mastercard — обробляти десятки тисяч платежів на секунду, зберігаючи повну перевіряємість і сильні гарантії конфіденційності.
Першим компонентом цієї ініціативи є Zakura — нове програмне забезпечення повного вузла, версія 1.0.0 якого була запущена в середу. Його підтримують Сін Боу, один із засновників криптографії з нульовим знанням Zcash, та Дев Оджха, співзасновник Osmosis та поточний керівник Valar Group. Обидві команди фінансуються за рахунок приватних пожертв у ZEC, а не через компанії чи фонди.
Повний вузол — це програма, яка зберігає повну копію блокчейну, у цьому випадку — рахунок Zcash, і самостійно перевіряє кожну транзакцію на відповідність правилам мережі. Zakura — це форк вузлового програмного забезпечення Zcash Foundation Zebra — тобто він був перебудований з офіційного коду фонду.
Правила консенсусу — це спільний посібник з правил, який виконується кожним вузлом, щоб визначити, які блоки та транзакції вважаються дійсними для всієї мережі. Якщо вузол застосовує інші правила, він розгалужується і перестає слідувати тій самій ланцюжку, що й інші вузли.
Обрізання, знімки та сумісність
Zakura також може виконувати обрізання, тобто видаляти застарілі дані блокчейну, які більше не потрібні, що значно зменшує використання диску. Це стискає ланцюг до достатньо малих розмірів — команда опублікувала готову копію, яка після видалення старих даних займає близько 11 ГБ; нові вузли можуть безпосередньо завантажити її, не отримуючи повну історію блок за блоком від інших вузлів.
Це дозволяє запустити вузол з нуля за менше ніж дві хвилини, за словами команди — «на 680 разів швидше».
Режим сумісності додатково відтворює інтерфейс початкового клієнта zcashd, життєвий цикл якого буде завершено 18 липня, щоб гаманці та інтеграції з біржами, створені для нього, продовжували працювати без змін.
Цілі пропускної здатності та роль Tachyon
Причина створення всього цього — арифметична проблема.
Mastercard та Visa обробляють понад 50 000 транзакцій на секунду, і команда називає цю цифру «порогом, а не метою». Поточна криптографічна схема Zcash вимагає, щоб вузли отримували та перевіряли понад 500 МБ даних на секунду, щоб встигати, оскільки кожна приватна транзакція містить великий доказ.
Це приблизно дорівнює отриманню повної DVD-диска кожні 10 секунд, і наразі жоден програмний продукт Zcash не може досягти такого рівня. Але ключовим є розуміння причин існування кожного обмеження.
Проект Tachyon Bowe вирішує цю проблему за допомогою рекурсивних доказів, де один доказ може підтвердити валідність тисяч інших доказів, значно зменшуючи обсяг даних, які потрібно перевіряти на рівні консенсусу.
За схемою Tachyon вузли перевіряють окремі докази, а не тисячі, і команда стверджує, що це зменшує вимоги до даних консенсусу з 100 МБ на секунду до 500 МБ, вважаючи, що це технічно досяжно завдяки тщетно спроектованому рішенню.
Проблеми з гаманцем та рішення Valar PIR
Гаманець стикається з різними проблемами. Оскільки Zcash приховує отримувача транзакції, гаманець не може запитати сервер, які транзакції належать йому, не розкриваючи свого ідентифікатора. Він повинен завантажувати всі дані та перевіряти їх по одній, саме тому програмне забезпечення гаманця може обробляти лише приблизно одну транзакцію на секунду.
Щоб усунути цей обмежуючий фактор, Valar Group досліджує технології приватного пошуку інформації, які дозволяють гаманцям отримувати свої дані з сервера, не розкриваючи, які саме елементи запитуються.
Швидке поширення блоків
Швидке поширення блоків означає максимально швидке розсилання ново видобутих блоків у мережі блокчейну. Zakura — це програмний шар, відповідальний за цю задачу.
Він повинен достатньо швидко передавати нові блоки між вузлами, щоб забезпечити велику кількість доказів та трафіку гаманців. Він оснащений експериментальною системою, призначеною для передачі кожного блоку кожному вузлу за півсекунди, яка за замовчуванням вимкнена.
Невдовзі, у кінці липня, будуть проведено тестування цих ідей. Ironwood, офіційна назва NU6.3, буде активований на блоку 3,428,143 головної мережі, що приблизно відповідає 8:00 за східним часом 28 липня; Zakura підтримує його з моменту запуску.
Bowe 10 липня зазначив, що всі основні організації погодилися з цим високим рівнем активації, що відбулося на тиждень пізніше запланованого терміну через потребу обмінів і провайдерів гаманців у часі на підготовку.
Походження Ironwood
Іронвуд існує через вразливість, майже зруйновану Zcash у червні. Так званий захищений пул — це приватна частина мережі, де суми та учасники приховані, а докази з нульовим розголошенням служать доказом математичних обчислень.
29 травня дослідник Shielded Labs Тейлор Хорнбі виявив у доказовій схемі Orchard (найновішого екранованого пулу) вразливість до цілісності, яка дозволяє зловмисникам безслідно випускати підроблені ZEC у ланцюжку. Ця вразливість існувала з моменту активації Orchard у травні 2022 року.
Розробники вимкнули Orchard за допомогою екстреної відповіді, завершеної 2 червня, а потім відновили його за допомогою виправленого схемного забезпечення у блоку 3,364,600 за допомогою жорсткого розгалуження NU6.2 3 червня.
Патч не може виправити вразливість, яка була відкрита протягом чотирьох років. Доведення з нульовим розголошенням не розкриває жодної інформації, крім факту успішної перевірки, тому в ланцюжку немає жодного запису про зміст транзакцій Orchard, і ніхто не може довести, що фальшиві ZEC ніколи не створювалися.
Ironwood було створено саме для вирішення цієї проблеми. Так звані «обертові двері» на межі пулу обмежують те, що може виходити та входити, використовуючи той факт, що суми ZEC, що виходять і входять до пулу, є публічними, навіть якщо транзакції всередині пулу є приватними. Закриття Orchard для запобігання новим депозитам перетворює обертові двері на єдиний вихід, і будь-яка підроблена валюта всередині залишається там.
Просто кажучи, чесний баланс може поступово виводитися з часом, тоді як фальшиві монети можуть бути заблоковані від повного виведення та входження в обіг. Цей механізм утримує будь-які спроби надмірної пропозиції в межах, відновлюючи надійність пропозиції токенів.
Автор: Coindesk, переклад: Deep潮 TechFlow