Construyendo un motor de confianza para la cripto-economía


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Estamos al comienzo de la transformación del internet. (artículo escrito por Jan Xie- Architect & Researcher @ Nervos)

Qué significa blockchain para ti? Bitcoin es una moneda digital, mientras que Ethereum es conocido como la “computadora mundial”, una computadora que los usuarios de todo el mundo pueden usar juntos, con tecnología blockchain. En la “computadora mundial” , podríamos construir e implementar nuestras propias aplicaciones, que funcionarían juntas para completar tareas; También podríamos guardar nuestros datos en la computadora mundial. Esta idea, y toda la posibilidad que contiene, me ha entusiasmado desde el primer día que escuché sobre Ethereum. Hay muchos otros proyectos que apuntan a crear una mejor “computadora mundial”. Pero he desarrollado una visión diferente al hacer una pregunta simple:

¿La blockchain debe ser una “computadora mundial”?

La verdad es que, antes de la blockchain, ya teníamos una “computadora mundial”. Lo llamamos “computación en la nube”. Los usuarios de todo el mundo pueden acceder a los servicios proporcionados por la computación en la nube. A través de estos servicios, podemos construir e implementar nuestras propias aplicaciones y guardar los datos de la aplicación. Las aplicaciones pueden usar un protocolo de comunicación como HTTP y una interfaz API pública para colaborar y completar tareas. En los últimos años, la computación en la nube ha seguido evolucionando, desde IaaS a PaaS a FaaS. El nivel de abstracción de la computación en la nube es cada vez mayor, sus capacidades se vuelven cada vez más potentes y su uso es cada vez más conveniente.

Si esperas usar blockchain como una computadora mundial, debes admitir que blockchain es inferior a la plataforma de computación en la nube en muchos aspectos: la plataforma de computación en la nube puede admitir un rendimiento ilimitado y proporcionar una protección de privacidad casi perfecta entre los usuarios. Pero sabemos que las desventajas de blockchain no son el resultado de errores casuales. Por el contrario, Satoshi sabía exactamente lo que quería. En su opinión, valió la pena renunciar a algo para ese objetivo.

¿Convertirse en una “computadora mundial” es el verdadero objetivo de blockchain? Tenemos que utilizar blockchain como una “computador mundial”? Me he estado haciendo estas preguntas.

Haz la pregunta correcta

Si saltamos de las profundidades del universo blockchain, nuestra pregunta no debería ser “¿Cómo podemos construir una computadora mundial?” Ni debería ser “¿Cómo resolvemos los dos problemas principales de rendimiento y privacidad que enfrenta blockchain?” Blockchain es simplemente una herramienta técnica.

Lo que la gente quiere no es la blockchain, sino la cripto-economía.

La cripto-economía es una nueva economía formada después de muchos años de desarrollo de blockchain. Esta economía se destaca de otras economías virtuales porque es el mercado más activo que hemos creado hasta ahora. La cripto-economía es tan grande como el Internet y se extiende por todo el mundo. Ha reducido el costo de la creación y comercialización de activos digitales (criptoactivos) a un nivel muy bajo, y ofrece una movilidad sin precedentes, que atiende a los usuarios las 24 horas, los 7 días de la semana.

Al diseñar la estructura de Nervos Network, estoy asumiendo la pregunta: “¿Cómo podemos diseñar infraestructura para la futura cripto-economía?”

La respuesta a la pregunta puede o no involucrar a la blockchain. Pero, en cualquier caso, debe admitir un protocolo autoejecutable, que es la base de la cripto-economía, y también debe abordar los problemas que la cripto-economía enfrenta actualmente con respecto al rendimiento y la privacidad. Pero el principal problema es la cripto-economía, no la blockchain. Blockchain es simplemente una de las muchas herramientas poderosas en nuestra caja de herramientas.

Protocolo autoejecutable, la base de la cripto-economía

Para mantener el funcionamiento de la cripto-economía, cualquier sistema tradicional que esté geográficamente restringido no funcionaría. La construcción de la cripto-economía se basa en la criptografía y la teoría de juegos. A través de un sistema auto-operativo bien diseñado, se alienta al usuario a garantizar conjuntamente la ejecución de varios acuerdos (es decir, contratos) en el mercado, garantizando así los derechos de propiedad de los participantes del mercado y la operación estable del mercado. Dado que el protocolo en la cripto-economía se implementa mediante un mecanismo descentralizado en lugar de un tercero, lo llamo el “protocolo autoejecutable”.

El “protocolo autoejecutable” es la base de la cripto-economía. El protocolo de red en el que se basa el Internet “clásico” es optimista- el diseñador asume que las partes seguirán la especificación definida por el protocolo. Sin embargo, la realidad está lejos de este ideal. Los participantes del protocolo del Internet a menudo no tienen la intención de seguir sus pasos. Como resultado, la ejecución del acuerdo se destruye y suspende arbitrariamente. El Internet creado por este tipo de acuerdo es una red llena de incertidumbre, una red que no puede proporcionar el apoyo necesario para la economía digital.

Creación y transmisión de confianza.

The Economist eligió un nombre muy apropiado para blockchain en 2015: “The Trust Machine”. Entiendo que este nombre significa que blockchain crea confianza, en el mismo sentido que una “máquina de dulces” crea dulces. Como desarrollador al que le gusta crear cosas, “crear confianza” es uno de los mejores objetivos que se me ocurren. Sin embargo, a blockchain se le han dado demasiadas funciones que no están relacionadas con la confianza. Se establecen una serie de funciones innecesarias en la blockchain, a pesar de que las soluciones tecnológicas “clásicas” más apropiadas están fácilmente disponibles.

Desde un punto de vista arquitectónico, superponer la funcionalidad general de un sistema y distribuirlo entre diferentes capas funcionales o componentes es un patrón de diseño más sólido que acoplar todas las funciones en una sola unidad. El desacoplamiento está en el corazón de todos los diseños de sistemas complejos. Las ‘pipelines’ UNIX, el modelo MVC y Emacs, el mejor sistema operativo, son buenos ejemplos. El Internet también implementa diferentes funciones, como la transmisión de datos y la entrega de correo, a través de diferentes protocolos de red en diferentes capas. Los protocolos relacionados con la identidad y el cifrado, como PKI (Infraestructura de clave pública) y TLS (Seguridad de la capa de transporte), construyeron la columna vertebral de confianza para el Internet.

El sistema PKI es responsable de crear, administrar, distribuir, usar, almacenar y revocar certificados digitales para abordar problemas relacionados con las identidades físicas y digitales. Una autoridad de certificación digital (CA) es responsable de administrar y emitir certificados digitales que vinculan la identidad del usuario o empresa con la clave pública. La autoridad de certificación digital puede emitir certificados a otros intermediarios de certificados digitales para formar una cadena de certificados conectados a diferentes niveles. Basado en certificados digitales, se pueden establecer canales de intercambio de información seguros y confidenciales entre sitios web, entre usuarios y entre sitios web y usuarios. Por ejemplo, cuando un usuario visita un sitio web e-commerce, se establece un enlace seguro a través de un certificado digital y un protocolo HTTPS (HTTP sobre TLS).

Este es un sistema de división del trabajo: PKI solo se preocupa por la gestión de la identidad y los certificados digitales, y la transmisión cifrada de datos se realiza mediante HTTPS. PKI es en sí misma una arquitectura en capas. En la parte inferior del sistema se encuentra la autoridad de certificación raíz, que es el punto de partida para toda la cadena de confianza. El certificado digital de la autoridad de certificación raíz está integrado en el navegador y en otro software de forma predeterminada. Esta confianza se pasa a través de la cadena de certificados y finalmente se inyecta en todos los servicios de Internet en el sistema. La autoridad de certificación raíz solo maneja la administración de certificados. No le preocupa la lógica empresarial del e-commerce, los juegos o cualquier otro escenario específico. Las interacciones de datos en estos escenarios no necesitan pasar por la autoridad de certificación raíz.

Las autoridades de certificación raíz crean una confianza para el Internet, y son el “motor” de todo el sistema de confianza del Internet. La palabra “motor” está entre comillas porque la autoridad de certificación raíz sigue siendo una empresa administrada por personas, no por máquinas.

Internet ha construido una red de confianza muy exitosa y funcional, a través de una arquitectura en capas y desacoplada. El único problema con esta red de confianza clásica es que su calificación de credibilidad no es lo suficientemente alta. Necesitamos confiar en la fortaleza y el carácter de la autoridad de certificación raíz; carece de autoprotección. Sin el soporte inherente del protocolo autoejecutable, no podemos personalizar e implementar protocolos autoejecutables. Necesitamos resolver estos problemas. Por lo tanto, nuestra infraestructura de red cripto-económica ideal también debe ser una arquitectura en capas y desacoplada definida por un conjunto de protocolos en lugar de un solo protocolo, completo con soporte nativo para protocolos de autoprotección y sin depender de la cadena de confianza de terceros .

Aquí es donde entra en juego nuestra herramienta brillante, la blockchain.

CKB: motor de confianza de Nervos

La blockchain es una máquina que crea confianza. También es una red que se mantiene mediante algoritmos e incentivos económicos que no dependen de ningún tercero.

Nuestro motor de confianza para la red Nervos se llama Nervos CKB o Common Knowledge Base(Base de Conocimiento Común). Ubicado en la parte inferior de la red Nervos (que llamamos Capa 1), CKB es un protocolo de cadena pública de nuevo diseño que es la raíz de la red troncal de confianza de la red Nervos y el ancla de toda la red Nervos. Además de CKB, Nervos también define un protocolo de cumplimiento de la confianza entre la Capa 1 y la Capa 2, transfiere la confianza establecida por CKB a la capa superior, garantiza la ejecución de DApps de Capa 2 y garantiza el funcionamiento de toda la cripto-economía de Nervos.

Esta es una red de confianza jerárquica similar al sistema PKI. La mayor parte de la transmisión informática, de almacenamiento y de red se realiza en la Capa 2. El usuario solo necesita interactuar con la Capa 1 cuando se produce un juego malicioso en los nodos operativos de la Capa 2; en ese momento, los usuarios envían pruebas criptográficas para resolver el problema de confianza. CKB arbitra en base a pruebas y reglas predeterminadas, garantizando así la implementación del acuerdo sobre la Capa 2. El objetivo de la Capa 1 es la seguridad, mientras que el objetivo de la Capa 2 es el cálculo(cómputo).

CKB utiliza el consenso PoW para anclar CKB con energía en el mundo real a través de PoW. Se eligió PoW porque es el protocolo de consenso de red abierta más confiable que se conoce actualmente. La red Nervos forma una red de entrega de confianza en forma de árbol:

Energía -> Capa1 (CKB) -> Capa2 (AppChain / State Channel, etc.) -> DApp

Es importante señalar que dicha arquitectura en capas tendrá requisitos completamente diferentes para la Capa 1, y no hemos visto un diseño de cadena pública que cumpla con este requisito. Tales objetivos requieren que rediseñemos la Capa 1.

Creo que los diseños hermosos son el resultado de la simplicidad y el equilibrio.

Por lo tanto, CKB tiene objetivos de diseño completamente diferentes de otras cadenas públicas. Al igual que la empresa emisora ​​de certificados raíz en el sistema PKI no necesita preocuparse por los escenarios de aplicación específicos, queremos minimizar las responsabilidades de CKB, centrarnos en el consenso de seguridad y crear confianza para la Capa 2, en lugar de maximizar CKB para admitir una variedad de escenarios comerciales comunes.

CKB solo necesita retener dos funciones: una es un algoritmo de consenso simple y seguro, y la otra es admitir el protocolo de cumplimiento de la confianza entre la Capa 1 y la Capa 2.

Nuestro equipo de investigación e ingeniería está diseñando e implementando un nuevo consenso PoW. El objetivo es explotar el potencial de PoW, mejorar el rendimiento de CKB y acortar el tiempo de confirmación de la transacción al tiempo que garantiza la seguridad. Dado que la mayoría de las transacciones en la red Nervos se realizarán en la Capa 2, creo que el rendimiento logrado por el nuevo algoritmo PoW y el modelo Celular(Cell model) paralelo compatible con la computación (consulta nuestro documento de posicionamiento) puede soportar las primeras necesidades de la red Nervos.

Para apoyar el protocolo de cumplimiento de la confianza entre la Capa 1 y la Capa 2, CKB eligió un diseño centrado en el estado y propuso un nuevo modelo de estado diferente del modelo de cuenta y el modelo UTXO. El modelo de celular es la extensión natural mínima del modelo UTXO, extendiendo el UTXO que solo se preocupa por los números a una célula que puede contener cualquier tipo de datos. El modelo Celular es la base para implementar el protocolo de cumplimiento de la confianza entre la Capa 1 y la Capa 2, porque requerimos métodos para almacenar el estado necesario. La tienda de estado debe ser eficiente y suficiente, no exagerada; no necesitamos un KV o SQL DB.

Necesitamos una máquina virtual para la verificación del estado. Esta máquina virtual no necesita admitir demasiados escenarios. El estado se genera en la Capa 2 y se registra y verifica en la Capa 1.

Además de mantener su propia seguridad y apoyar el protocolo de cumplimiento de la confianza y la Capa 2, el mecanismo económico de CKB también enfrenta mayores desafíos. El token CKB será el colateral para la Capa 2 y el almacenamiento de valor predeterminado (SoV) para la red Nervos. Necesitamos más investigación en esta área. Afortunadamente, hay grandes economistas que nos están ayudando.

El concepto de diseño único de Nervos significa que CKB debe dar prioridad a las necesidades de la Capa 2 en la etapa inicial del diseño. CKB es la Capa 1 diseñada para la Capa 2. De muchas maneras, esto facilitará la implementación de la solución de Capa 2 en la red Nervos.

Un mundo mejor

La cripto-economía es una evolución natural del Internet en su madurez. El Internet ha experimentado su propio 1.0 y 2.0, lo que llevó al surgimiento de GAFA (Google / Apple / Facebook / Amazon) y BATX (Baidu / Alibaba / Tencent / Xiaomi) en el camino, y revolucionó nuestras vidas. Hoy, el Internet ya ha crecido a partir de su período de expansión para atraer usuarios y socios externos, y se está acercando a alcanzar su límite de crecimiento. La relación entre la plataforma y los participantes de la plataforma ha pasado del juego de suma cero a cero. Las plataformas ahora deben competir con terceros por usuarios y ganancias, aunque todos sepan que matar los incentivos para terceros es matar la innovación. Este es el dilema del Internet actual.

Estamos en el comienzo de la próxima transformación del Internet, y la cripto-economía se ha convertido en una necesidad donde los primeros no pueden innovar. Consideremos cuidadosamente lo que se necesita en la cripto-economía, aprendamos humildemente del Internet clásico y creemos un futuro mejor y hermoso en el que aspiramos estar.

Acerca de Nervos Network

Fundada por un equipo de veteranos de blockchain de Ethereum, imToken y Yunbi, Nervos es una red de protocolos interoperables construida sobre una red abierta y diseñada para aplicaciones empresariales. Al proporcionar una solución híbrida que combina las ventajas de una blockchain pública y una cadena de aplicaciones, Nervos Network permite a las empresas construir e implementar aplicaciones descentralizadas (dApps) sin comprometer toda su pila de tecnología a la blockchain.

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