Tek işlem için zincir üstü kayıt 96 bayt: Kuantum sonrası blokzincir tasarımı önerildi

Tek girdili bir işlemin zincir üstü kaydını üç hash ve 96 baytla sınırlayan, kuantum sonrası (post-kuantum) bir blokzincir tasarımı önerildi. Tasarım, işlem kanıtının yükünü ağın tamamından alıp işlemin taraflarının cüzdanlarına aktarıyor.

Makale 25 Eylül’de yayımlandı. Dragos I. Ilie ve Imperial College London (Imperial College London) araştırmacıları, ‘Compact Shielded CSV: Post-Quantum, Private, Lightweight Client-Side Validation Blockchain’ başlıklı çalışmada ‘Compact Shielded CSV’ yapısını sundu. İmzalar ve büyük kriptografik kanıtlar zincir dışında taşınıyor. Zincirde ise yalnızca nullifier, digrifier ve işlem taahhüdü (commitment) hash’leri tutuluyor.

Bitcoin.com News, 20’sinde yayımladığı röportaj tanıtım yazısında, kuantum sonrası kriptografiye geçildiğinde imza ve sıfır bilgi kanıtlarının boyutunun büyüdüğünü belirtti. Bunun ağ tıkanıklığına, yüksek ücretlere ve durum şişkinliğine yol açtığı ifade ediliyor. Compact Shielded CSV bu soruna çözüm olarak tasarlandı.

Üç değerin rolü farklı. Nullifier, aynı paranın çifte harcanmasını izlemeye yarıyor. İşlem taahhüdü ise işlemin içeriğine işaret ediyor. Digrifier, sahibin gizli anahtarına ve işleme bağlı bir hash. Araştırmacılar bu değer sayesinde meşru harcamayla işlemi engellemeye çalışan çakışan işlemlerin birbirinden ayrılabildiğini söyledi. Tek girdi, 32 baytlık üç hash ile 96 bayt ediyor. Girdi sayısı N olduğunda zincir üstü kayıt 2N+1 hash’e çıkıyor.

Bu yapıda cüzdan, sahip olduğu paranın zincir dışı kanıtını ve zincirdeki verileri doğrudan kontrol ediyor. Tam düğümler işlem kanıtının tamamını saklamıyor. Makale, tasarımı mevcut bir blokzincirin üzerine eklenen bir yükseltme olarak değil, kendi uzlaşma kurallarına sahip bir istemci taraflı doğrulama (CSV) blokzinciri olarak tanımlıyor.

Ilie röportajda, bir akıllı telefonda STARK sıfır bilgi kanıtlarının 100 milisaniye içinde doğrulanabildiğini söyledi. Devreler iyileştikçe kanıt üretiminin de hızlanmasını bekliyor. Ancak makale, gerçek mobil cihazlarda yapılmış ölçümler sunmuyor. Mevcut zincirlerle ücret ve işlem hacmi karşılaştırması da yok. ‘Ücretler düşer’ iddiası, doğrulanmış bir ağ sonucu değil, araştırmacıların öngörüsü.

Maliyet de tamamen ortadan kalkmıyor. Makaleye göre düğümlerin geçmiş nullifier kayıtlarına işaret eden bir dizini sürekli tutması gerekiyor. Bu dizin harcama geçmişiyle doğrusal olarak büyüyor ve budanamıyor. İşlem karşı tarafına zincir dışı kanıtı iletme sorunu da sürüyor. Araştırmacılar, alıcının kanıtı almadığını iddia edebildiği ‘teslim kanıtı’ sorununa tatmin edici bir çözüm bulunmadığını belirtti.

Makale, Lean 4 ile biçimselleştirilen bir modelde çifte harcamanın önlendiğini ve paranın harcanabilirliğini kanıtladığını söylüyor. Model, sıfır bilgi kanıtı uygulamasını, gizliliği ve kanıtın kısalığını kapsamıyor. Ayrıca hash çakışması olmadığını varsayıyor. İşlemin uzlaşma katmanına fiilen ne zaman dahil edildiği de model dışında kalıyor. Biçimsel kanıt, yalnızca belirtilen modelin özelliklerini gösteriyor. Tamamlanmış bir uygulamanın güvenliğini ya da ücret düzeyini kanıtlamıyor.

96 bayt yalnızca tek girdili bir işlemin zincir üstü hash kaydını ifade ediyor. Zincir dışı kanıt iletimi, düğümlerin biriken dizini, cüzdan kurtarma ve fiili uzlaşma işleyişi dahil toplam maliyet makalede verilmiyor.