فناوری بولت پروف به عنوان یک تحول در حوزه پنهان سازی مقادیر تراکنش ها معرفی شد و به دنبال بهبود معایب فناوری ringCT است که به منظور مخفی کردن مقادیر استفاده می شود. هدف اصلی ringCT اثبات این بود که مجموع ورودی ها و خروجی ها در تراکنش برابر با صفر است و تمامی خروجی ها اعدادی مثبت هستند. برای دستیابی به این هدف، دو نوع امضای حلقوی ایجاد شد: یکی برای کل تراکنش جهت اثبات مجموع صفر و دیگری برای زیرمجموعه های بیت های تراکنش به منظور تأیید مثبت بودن خروجی ها. این دو نوع امضا از طریق امضاهای شنور (Schnorr) با هم ترکیب شده و بعدها با امضای حلقوی بورومین جایگزین شدند. با وجود اینکه این روش به هدف خود دست می یافت، معضل اصلی آن حجم بسیار بزرگ تراکنش های ringCT بود که موجب پیدایش بولت پروف به عنوان یک راهکار بهینه تر گردید.
فناوری بولت پروف چیست؟
در سال 2017، پژوهشگران دانشگاه استنفورد مقاله ای را در مورد نوع جدیدی از گواه های دامنه ای به نام بولت پروف ها منتشر کردند. این گواه ها به طور خاص طراحی شده اند تا بدون نیاز به اطلاعات قبلی و به صورت غیرتعاملی، کوتاه و کارا باشند و بنابراین هیچ گونه تنظیمات قابل اعتمادی لازم ندارند. بر خلاف امضاهای بورومین و اشنور، بولت پروف ها قادرند اثبات هایی کوچک برای مقادیر بزرگ داده تولید کنند، به طوری که حجم این گواه ها تنها به صورت لگاریتمی با افزایش حجم داده افزایش می یابد. این ویژگی به این معناست که با افزایش تعداد خروجی ها در یک تراکنش، تنها افزایش جزئی در حجم گواه مشاهده می شود.
از دیگر مزایای بولت پروف می توان به توانایی آن در اثبات چندین مقدار سپرده به طور همزمان در یک دامنه خاص اشاره کرد. بدین ترتیب نیازی به تولید گواه های جداگانه برای هر خروجی به مقصد مختلف نیست و تمام مقادیر تراکنش می توانند در یک بولت پروف بزرگ تر (که همچنان به طور قابل‌توجهی کوچک است) اثبات شوند. این قابلیت به منظور بهبود بهره وری و کاهش پیچیدگی در فرایند تراکنش ها طراحی شده است.
چالش های پیاده سازی فناوری بولت پروف
بولت پروف ها به عنوان یک نوآوری جدید، با چالش های خاصی در پیاده سازی در پروژه هایی مانند مونرو مواجه بود. در حالی که پیاده سازی اولیه این تکنولوژی توسط یک تیم با دقت انجام شد، نیاز به بازنویسی مجدد بر اساس کاربرد خاص مونرو احساس می شد. این بازنویسی مستلزم تصحیح کدها برای انطباق با نسخه های جدید و در حال توسعه بولت پروف ها بود که این فرایند، خود پیچیدگی هایی را به همراه داشت.
بررسی امنیت فناوری بولت پروف
پس از تکمیل کدها و نهایی شدن پیاده سازی، جامعه مونرو یک فرآیند ممیزی دقیق را برای اطمینان از عدم وجود باگ های امنیتی و نقاط ضعف در این فناوری آغاز کرد. محققان به بندیکت بانز، نویسنده اصلی مقاله بولت پروف و OSTIFT، سازمانی که به ارتقاء و ایمن سازی تکنولوژی های متن باز می پردازد، مراجعه کردند. OSTIF اعضای گروه را به چندین نهاد متبحر در ازای انجام این ممیزی متصل کرد. در این فرآیند، دو سازمان به نام های QuarksLab و Kudelski Security به عنوان ممیزین انتخاب شدند.
با وجود اینکه یکی از نهادها به دلایل حفظ حریم خصوصی تصمیم به عدم افشای نام خود گرفت، هزینه های مربوط به ممیزی های انجام شده از سوی جامعه تامین شد. نتایج نهایی ممیزی، همراه با اصلاحات پیشنهادی، در تابستان 2018 منتشر و پس از آن پیاده سازی بولت پروف ها در Monero Stagenet به کار گرفته شد. در نهایت، پیاده سازی موفق فناوری بولت پروف بر روی شبکه اصلی مونرو به طور رسمی در اکتبر 2018 انجام شد و در نتیجه آن، حجم تراکنش های متوسط و هزینه های کارمزد تا 80 درصد کاهش یافت. این تغییرات نشان دهنده تاثیر مثبت این نوآوری بر بهینه سازی عملکرد مونرو است.
کاربردهای اصلی فناوری بولت پروف
- ارز دیجیتال مونرو(Monero): مونرو یکی از پیشگامان استفاده از بولت بروف است. در اکتبر 2018، مونرو رسماً بولت بروف را جایگزین اثبات های قبلی خود کرد. این بروزرسانی باعث شد حجم تراکنش های محرمانه در مونرو حدود 80 درصد کاهش یابد و کارمزد شبکه کاربران به طور چشمگیری ارزان تر شود.
- پروتکل میمبرویمبل (MimbleWimble): پروژه هایی مانند رین (Grin) و بیم (Beam) که بر پایه پروتکل میمبرویمبل ساخته شده اند، از پایه های ریاضیاتی مشابه و ساختارهای بهینه شده بولت بروف برای حفظ حریم خصوصی و فشرده سازی تاریخچه بلاک چین استفاده می کنند.
ویژگی های بولت بروف چیست؟
- عدم نیاز به راه اندازی مطمئن: بسیاری از سیستم های اثبات دانش صفر (مانند zk-SNARKs) نیاز به یک مرحله راه اندازی اولیه دارند که اگر کلیدهای آن (Toxic Waste) امن نگه داشته نشوند، افراد سودجو می توانند سکه تقلبی تولید کنند. بولت بروف به هیچ گونه راه اندازی مطمئنی نیاز ندارد و این نقطه ضعف امنیتی را کاملاً حذف می کند.
- مقیاس پذیری لگاریتمی (Logarithmic Size): با افزایش تعداد بیت های عدد مورد بررسی یا حجم داده ها، اندازه اثبات بولت بروف به صورت لگاریتمی افزایش می یابد؛ یعنی با بزرگ تر شدن تراکنش ها، حجم اثبات رشد بسیار کندی دارد که برای مقیاس پذیری شبکه فوق العاده است.
- قابلیت تأیید دسته ای (Batch Verification): گره های شبکه می توانند چندین فناوری بولت بروف را به صورت همزمان و دسته ای تأیید کنند که سرعت همگام سازی و پردازش بلاک چین را به شدت افزایش می دهد.
نظر بدهید