Автор:Coindesk
Перевод:Deep Tide TechFlow
Введение от Deep Tide: В настоящее время Zcash обрабатывает всего около 1 приватной транзакции в секунду. Цель нового узла Zakura — достичь 50 000 транзакций в секунду при сохранении полной приватности — уровня, сравнимого с масштабами Visa и Mastercard. Это важный сигнал для всех, кто интересуется приватностью платежей и масштабированием блокчейна: приватность и производительность больше не являются взаимоисключающими.
Те, кто перестраивает Zcash, мечтают достичь уровня глобальных платежных гигантов Visa и Mastercard, обрабатывая десятки тысяч платежей в секунду, при этом сохраняя полную верифицируемость и строгие гарантии приватности.
Первым элементом этого плана стал Zakura — новое программное обеспечение для полных узлов, версия 1.0.0 которого была выпущена в среду. Его поддерживают Шон Боу, один из основателей криптографии с нулевым разглашением (ZK) в Zcash, и Дев Оджха, сооснователь Osmosis и нынешний руководитель Valar Group. Обе команды финансируются за счет частных пожертвований в ZEC, а не компаниями или фондами.
"Наша мечта — поддерживать глобальные платежи. Mastercard и Visa обрабатывают более 50 000 транзакций в секунду; это наш минимальный стандарт. При текущих криптографических схемах Zcash такой объем транзакций требует от узлов обработки более 500 МБ данных в секунду," — говорится в записи блога. "Существующий технологический стек не достигает этой цели. Криптографические технологии, разрабатываемые нашей командой, способны устранить большую часть этого разрыва."
Полный узел — это программа, хранящая полную копию блокчейна, в данном случае реестра Zcash, и самостоятельно проверяющая соответствие каждой транзакции правилам сети. Zakura представляет собой форк программного обеспечения узла Zebra от Zcash Foundation — то есть это перестроенная версия, созданная на основе официального кода фонда.
Правила консенсуса — это общий свод правил, исполняемый каждым узлом, который определяет, какие блоки и транзакции принимаются всей сетью как валидные. Если узел применяет другие правила, он форкает цепь и перестает следовать той же самой цепочке, что и остальные узлы.
Прунинг, снапшоты и совместимость
Zakura также поддерживает прунинг (обрезку), то есть удаление старых данных блокчейна, которые узлу больше не нужны, что значительно сокращает использование дискового пространства. Это сжимает цепь до достаточно малого размера, и команда выпустила готовые копии, которые после удаления старых данных занимают около 11 ГБ. Новые узлы могут загрузить их напрямую, вместо того чтобы постепенно получать полную историю блока за блоком от других узлов.
Это позволяет узлу запуститься с нуля менее чем за две минуты, что, по словам команды, "в 680 раз быстрее".
Режим совместимости дополнительно воспроизводит интерфейс оригинального клиента zcashd, поддержка которого прекращается 18 июля, что позволяет созданным для него кошелькам и интеграциям с биржами продолжать работать как обычно.
Цели по пропускной способности и роль Tachyon
Причиной создания всего этого стала арифметическая проблема.
Mastercard и Visa обрабатывают более 50 000 транзакций в секунду, команда называет эту цифру "минимальным стандартом, а не целью". Текущая криптографическая схема Zcash требует, чтобы узлы получали и верифицировали более 500 МБ данных в секунду, чтобы успевать, поскольку каждая приватная транзакция содержит доказательство, которое занимает много места.
Это эквивалентно непрерывному получению данных целого DVD каждые 10 секунд, и в настоящее время ни одно программное обеспечение Zcash не способно даже приблизиться к такому уровню. Но ключевой момент — понять причины каждого узкого места.
Проект Tachyon Боу решает эту проблему с помощью рекурсивных доказательств (recursive proofs): одно доказательство может подтвердить валидность тысяч других доказательств, значительно сокращая объем данных, которые необходимо проверять на уровне консенсуса.
По схеме Tachyon узлы верифицируют одно доказательство вместо тысяч, что, по утверждению команды, снизит потребность в данных для консенсуса с 100 МБ до 500 МБ в секунду. Они считают, что этого можно достичь технически с помощью тщательной инженерии.
Узкое место для кошельков и решение PIR от Valar
Кошельки сталкиваются с другой проблемой. Поскольку Zcash скрывает получателя транзакции, кошелек не может спросить у сервера, какие транзакции ему принадлежат, не раскрывая себя. Ему приходится загружать все транзакции и проверять их по одной, поэтому программное обеспечение кошельков достигает максимум около 1 транзакции в секунду.
Чтобы устранить это узкое место, группа Valar Group исследует технологию приватного информационного поиска (Private Information Retrieval, PIR), которая позволит кошельку получать свои данные с сервера, не раскрывая серверу, какие именно записи он запрашивает.
Быстрая передача блоков
Быстрая передача блоков означает как можно более оперативную трансляцию новых добытых блоков по сети блокчейна. Zakura — это программный слой, ответственный за эту задачу.
Он должен быть достаточно быстрым для передачи новых блоков между узлами, чтобы обеспечить реализацию большого объема доказательств и трафика кошельков. Он оснащен экспериментальной системой, предназначенной для передачи каждого блока каждому узлу менее чем за полсекунды, которая в настоящее время по умолчанию отключена.
Первые тесты этих идей появятся в конце июля. Ironwood, официальное название NU6.3, активируется в блоке основной сети 3,428,143, примерно 28 июля в 8:00 по восточному времени (ET). Zakura поддерживает его с момента выпуска.
10 июля Боу заявил, что все основные организации обязались активировать обновление на этой высоте блока, что на неделю позже первоначального плана, так как биржи и поставщики кошельков запросили время на подготовку.
Происхождение Ironwood
Ironwood существует из-за уязвимости, которая чуть не уничтожила Zcash в июне. Так называемый shielded pool (экранированный пул) — это приватная сторона сети, где суммы и участники скрыты, а доказательства с нулевым разглашением служат математическим подтверждением операций.
29 мая исследователь Shielded Labs Тейлор Хорнби обнаружил, что доказательственная схема (proof circuit) Orchard (последнего экранированного пула) содержала уязвимость soundness, позволяющую злоумышленнику создавать поддельные ZEC в блокчейне без оставления следов. Эта уязвимость существовала с момента активации Orchard в мае 2022 года.
Разработчики отключили Orchard 2 июня с помощью экстренного ответа, а затем восстановили его с исправленной схемой 3 июня через хардфорк NU6.2 на блоке 3,364,600.
Заплатка не могла решить проблему за четыре года, в течение которых уязвимость была открыта. Доказательства с нулевым разглашением не раскрывают ничего, кроме факта успешной верификации, поэтому в блокчейне нет записей о том, что было передано в транзакциях Orchard, и никто не может доказать, что поддельные ZEC никогда не создавались.
Ironwood был создан для решения этой проблемы. Так называемые "вращающиеся двери" на границах пула ограничивают, что может выходить и входить, используя тот факт, что суммы ZEC, входящие в экранированный пул и выходящие из него, являются публичными, даже если транзакции внутри пула приватны. Закрыв Orchard для новых депозитов, вращающиеся двери становятся единственным выходом, и любые поддельные монеты внутри оказываются в ловушке.
Проще говоря, честные балансы могут со временем мигрировать наружу, в то время как поддельным монетам может быть полностью заблокирован выход в циркулирующее предложение. Эта настройка запирает любые попытки превышения предложения на границе, восстанавливая надежность предложения токенов.
