Огляд криптографічних засад IOTA

Архітектура безпеки IOTA побудована на передових криптографічних принципах, призначених для забезпечення цілісності та безпеки транзакцій у її мережі. На відміну від традиційних блокчейн-технологій, які покладаються на лінійний ланцюжок блоків, IOTA використовує спрямований ациклічний граф (DAG) під назвою Tangle, який вимагає унікальних криптографічних підходів для захисту транзакцій і даних.

Одним із основних криптографічних елементів в IOTA є використання хеш-функцій, які є алгоритмами, які приймають вхідні дані та створюють рядок байтів фіксованого розміру. Tangle покладається на ці хеш-функції, щоб захистити зв'язки між транзакціями та гарантувати, що історія транзакцій не може бути змінена без виявлення.

IOTA спочатку використовувала тернарну хеш-функцію, відому як Curl-P, для хешування транзакцій. Цей вибір був узгоджений з тернарною обчислювальною візією IOTA, яка мала забезпечити покращення ефективності в певних середовищах Інтернету речей. Однак тернарна система та хеш-функція Curl-P зіткнулися з критикою та перевіркою з боку криптографічної спільноти.

Для вирішення цих питань та підвищення безпеки IOTA перейшла на більш широко визнані та перевірені бінарні хеш-функції у пізніших оновленнях. Цей крок був частиною постійних зусиль мережі у вирівнюванні з встановленими криптографічними стандартами та практиками, забезпечуючи надійну безпеку для своїх користувачів.

Криптографія з відкритим ключем є ще одним наріжним каменем безпеки IOTA, що забезпечує безпечний зв'язок між вузлами мережі. IOTA використовує асиметричні пари ключів (публічний і закритий ключі) для підписання транзакцій, гарантуючи, що лише власник приватного ключа може авторизувати транзакції для свого облікового запису, тоді як публічний ключ може вільно ділитися для перевірки автентичності транзакції.

Історичні вразливості та відповіді (наприклад, функція хешування Curl-P-27)

Шлях IOTA, пов'язаний з проблемами та вразливостями, особливо пов'язаними з його криптографічними компонентами. Однією з помітних проблем була хеш-функція Curl-P-27, яка була невід'ємною частиною раннього криптографічного дизайну IOTA. Були висловлені занепокоєння щодо безпеки Curl-P-27, що призвело до значної уваги з боку криптографічного співтовариства.

У 2017 році дослідники з МІТ та інших установ опублікували звіт, в якому висвітлили потенційні вразливості хеш-функції Curl-P-27. Вони продемонстрували, як ці вразливості можна використовувати для підробки підписів та порушення цілісності транзакцій в мережі.

Фонд IOTA відреагував на ці побоювання, співпрацюючи з криптографічною науковою спільнотою та проводячи широкий огляд хеш-функції Curl-P-27. Як запобіжний захід, фонд тимчасово вимкнув координатор, щоб запобігти потенційним атакам під час оцінки безпеки мережі.

Після огляду Фонд IOTA вирішив замінити хеш-функцію Curl-P-27 на більш усталену і широко прийняту двійкову хеш-функцію. Це рішення було частиною ширшого кроку щодо стандартизації криптографічних практик IOTA та підвищення безпеки мережі.

Перехід від Curl-P-27 та тринарного обчислення відзначив значний зсув у розвитку IOTA. Це відображало зобов'язання фонду адаптуватися та розвиватися відповідно до відгуків та викликів, надаючи перевагу безпеці та надійності мережі.

Інцидент також підкреслив важливість прозорості, залучення громадськості та співпраці з широкою криптографічною науковою спільнотою. Ці принципи з тих пір стали центральними для підходу IOTA до безпеки та розвитку.

Заходи безпеки та стійкість мережі

Для підвищення безпеки та стійкості мережі Фонд IOTA впровадив кілька заходів поза своїми криптографічними основами. До них входить введення Координатора, тимчасового механізму безпеки, який видає віхи для підтвердження транзакцій та захисту від атак подвійного витрачання.

Фонд IOTA також зосередився на розвитку міцного екосистеми програмного забезпечення вузлів, з покращеннями в програмному забезпеченні вузлів, таких як Hornet та Bee. Ці реалізації програмного забезпечення призначені бути більш безпечними, ефективними та зручними у використанні, що сприяє більшій участі у мережі та підвищує децентралізацію.

Перевірка однолітків та аудити від третіх сторін є невід’ємною частиною стратегії безпеки IOTA. Фонд регулярно співпрацює з зовнішніми експертами з безпеки та дослідниками для аудиту своїх протоколів та програмного забезпечення, що гарантує виявлення та активне усунення уразливостей.

Планове прибирання координатора через проект Coordicide є значним кроком до повністю децентралізованої та стійкої мережі IOTA. Coordicide вводить нові механізми консенсусу та протоколи безпеки, розроблені для збереження цілісності мережі без центральної влади.

Освіта та залучення громадськості також є ключовими компонентами заходів безпеки IOTA. Фонд активно працює над освітою користувачів та розробників щодо найкращих практик забезпечення їх токенів та взаємодії з мережею, сприяючи формуванню обізнаної у безпеці спільноти.

Підкреслює

• Безпека IOTA ґрунтується на передових криптографічних техніках, створених спеціально для її унікальної структури на основі DAG, павутини, використовуючи хеш-функції та криптографію з відкритим ключем для забезпечення безпеки транзакцій.
• Мережа спочатку використовувала тринарну хеш-функцію Curl-P-27, яка зазнала перевірки та була замінена бінарними хеш-функціями, які відповідають встановленим криптографічним стандартам.
• Історичні вразливості, зокрема в хеш-функції Curl-P-27, спонукали значну участь спільноти та криптографічних досліджень, що призвело до підвищення рівня безпеки та прийняття широко визнаних криптографічних практик.
• Координатор, тимчасовий захисний механізм, відіграє важливу роль у захисті мережі від атак подвійного витрачання та забезпеченні підтвердження транзакцій під час фази зростання мережі.
• Фонд IOTA наголошує на важливості експертних оцінок та сторонніх аудитів, регулярно співпрацюючи із зовнішніми експертами для ретельного вивчення та зміцнення протоколів безпеки мережі.
• Зусилля на шляху до повної децентралізації та підвищеної мережевої стійкості втілені в проєкті Coordicide, який має на меті вилучення координатора та впровадження нових механізмів консенсусу, а також сприяння створенню спільноти, яка піклується про безпеку через освіту та залучення.