На заре существования биткоина исследования проводились в основном ситуативно и освещались техническими энтузиастами на таких форумах, как bitcointalk.org. Криптографы-ученые биткоин в основном игнорировали. С тех пор эти две группы начали пересекаться. Университетский мир криптографии был посвящен в происходящее в быстро меняющемся мире криптовалют, и отрасль стала более зрелой.
В Blockstream мы посвятили себя созданию инфраструктуры для развивающейся биткоин-экономики. Наша команда прикладных исследований является критически важным компонентом нашей инновационной стратегии, ориентированной на решение сложных проблем с использованием новых, изобретательных, хотя и консервативных математических методов. Активно занимаясь исследованиями и разработками новых идей, наша команда продолжает двигать прогресс, который будет способствовать созданию будущего этой среды.
Что представляют собой исследования?
Стек блокчейна может быть проанализирован на двух уровнях: продукты и платформы.
- Продукты (монеты, кошельки, биржи и смарт-контракты) предназначены для конечных пользователей.
- Платформы (или скриптовые языки, блокчейны и схемы подписей) предназначены для разработчиков.
Разработка продуктов превращает результаты исследований в готовые к выходу на рынок решения, а прикладные исследования посвящены долгосрочным инновациям. Поскольку разработка сильных платформ требует обширных усилий по проектированию и развертыванию, платформы в основном рассматриваются как области исследований.
Работа
Наша команда сосредоточена на развитии платформ, лежащих в основе экосистемы биткоина, решении сложных проблем и расширении границ возможного. Поскольку мы стараемся добиться результатов на этом уровне стека, мы уверены, что в ближайшие месяцы и годы можно ожидать появления интересных разработок.
Скриптовые языки
- Simplicity — более надежный язык программирования, разработанный в качестве альтернативы Bitcoin Script.
- Miniscript — более безопасный язык для написания структурированных биткоин-скриптов, позволяющий анализировать, комбинировать, обобщать подписи и многое другое.
- Elements Script — набор расширений для Bitcoin Script, начиная от таких, как CSV, которые в конечном итоге были добавлены в биткоин, и заканчивая новыми опкодами ковенантов, которые пока только исследуются.
Цифровые подписи / Подписи Шнорра
- Cross Input Signature Aggregation (CISA/XISA) — Позволяет нескольким входам в одной транзакции использовать одну и ту же подпись. Это уменьшает размер транзакций, повышая эффективность биткоин-сети.
- MuSig2 — Решение, разработанное для повышения эффективности и конфиденциальности мультиподписных транзакций в биткоин-сети. MuSig2 позволяет группе подписантов “n-из-n” создать единую полуинтерактивную подпись для одной транзакции, что значительно повышает конфиденциальность пользователей при создании мультиподписных транзакций.
- ROAST — Простой протокол для предотвращения атак типа “отказ в обслуживании” при подписании “t-из-n”, например, в такой федерации, как Liquid.
Протоколы Off-Chain
- Scriptless Scripts — Решение, позволяющее исполнять смарт-контракты вне блокчейна и обеспечивающее такие преимущества, как повышенная безопасность, конфиденциальность и масштабируемость за счет возможностей подписей Шнорра.
- Fedimint — Федеративный протокол электронной наличности, позволяющий сети подписантов принимать биткоины на депозит, снимать средства, а также выпускать банкноты электронной наличности для пользователей, одновременно сохраняя конфиденциальность на уровне федерации.
- Codex32 — Проект по созданию, проверке контрольной суммы, разделению и восстановлению секретных seed-фраз BIP32 без использования электронных компьютеров для пользователей, которых беспокоят побочные каналы, ошибки или другие сложно обнаруживаемые способы утечки или потери секретов.
Участие в проектах по открытому исходному коду
- Bitcoin Core — Проект по созданию бесплатного программного обеспечения с открытым исходным кодом, который служит эталонной реализацией биткоин-протокола.
- rust-bitcoin — Набор библиотек на языке Rust для создания приложений, связанных с биткоином.
- libsecp256k1 — Безопасная и эффективная библиотека для эллиптической криптографии, которая используется в Bitcoin Core. Она создана специально для кривой secp256k1 и обеспечивает уровень безопасности, скорости и надежности, превосходящий такие альтернативные решения, как OpenSSL.
- libsecp256k1-zkp — Форк libsecp256k1 с поддержкой расширенных и экспериментальных функций, таких как Confidential Assets и MuSig2.
Команда
Исследовательская группа активно закладывает фундамент для будущих проектов с 2015 года. Благодаря этим самоотверженным усилиям наша команда выросла до 10 опытных исследователей и участников проекта.
Эндрю Поэлстра, директор по исследованиям
- Эндрю Поэлстра — исследователь в области компьютерных наук и математик из Техасского университета в Остине. Он присоединился к биткоин-сообществу в 2011 году и стал известен тем, что первым начал реализовывать биткоин на языке Rust, а также участвовать в проекте libsecp256k1. Поэлстра является соавтором Bulletproofs, Confidential Assets, Miniscript и Taproot.
Эндрю Чоу, инженер ядра технологий
- Разработчик Bitcoin Core, известный своим вкладом в сообщество открытого программного обеспечения, включая реализацию BIP 174 (частично подписанного формата транзакций Биткоина), реализацию PSBT, нативные дескрипторные кошельки в Bitcoin Core.
Доктор Рассел О'Коннор, инженер-программист core tech
- Доктор Рассел О'Коннор — инженер-программист core tech с образованием в области математики и компьютерных наук. Получил докторскую степень в области естественных наук в Университете Неймегена имени святого Радбода Утрехтского. Доктор О'Коннор наиболее известен как разработчик и автор работы “Simplicity: A New Language for Blockchains”. Ожидается, что Simplicity будет запущен в нынешнем году по итогам более пяти лет разработки.
Кристиан Леве, инженер-программист core tech
- Кристиан Леве получил степень магистра компьютерных наук в Дрезденском техническом университете. Он присоединился к команде исследователей скриптов в 2022 году и быстро стал одним из основных разработчиков кода Simplicity. Он также принимал активное участие в поддержке языка Miniscript. В этом году Кристиан начал направлять свои усилия на вопросы официальной верификации и доказательств с нулевым разглашением — двумя областями, которые, как ожидается, будут играть ключевую роль в Simplicity.
Санкет Канджалкар, инженер-криптограф
- Санкет Канджалкар получил степень магистра компьютерных наук в Иллинойсском университете в Урбане-Шампейне (UIUC). Канджалкар является соавтором Miniscript и активным разработчиком Simplicity. Кроме того, он известен своей работой над проектом "I Can't Believe It's Not Stake!", крупнейшим скоординированным усилием по раскрытию уязвимостей исчерпания ресурсов, затронувших более 26 различных криптовалют.
Йонас Ник, руководитель группы криптографии
- Йонас Ник — разработчик и исследователь, специализирующийся на криптографии. Он получил степень магистра в области компьютерных наук в Швейцарской высшей технической школе Цюриха. В 2022 году он стал руководителем команды по криптографии в исследовательском подразделении Blockstream. Ник специалист по обслуживанию библиотеки libsecp256k1 и является соавтором BIP 341 (Taproot), BIP 340 (подписи Шнорра) и BIP MuSig2. Ник также известен как создатель nix-bitcoin, набора пакетов Nix и модулей NixOS, которые упрощают установку полнофункциональных биткоин-узлов с упором на безопасность.
Доктор Тим Руффинг, инженер-криптограф
- Тим Руффинг — криптограф и разработчик, получил докторскую степень в Саарском университете за исследования криптографических аспектов криптовалют. Тим является специалистом по обслуживанию библиотеки libsecp256k1 и соавтором BIP 340 (подписи Шнорра), BIP 324 (шифрование P2P) и BIP MuSig2. Он также автор нескольких научных работ, посвященных биткоину, в том числе “MuSig2: Simple Two-Round Schnorr Multi-signatures” (2021), и “ROAST: Robust Asynchronous Schnorr Threshold Signatures” (2022), направленных на улучшение многопользовательских подписей Шнорра.
Лиам Иген, инженер-криптограф
- Лиам Иген — выпускник Техасского университета в Остине и самое последнее пополнение исследовательской команды. В настоящее время он занимается разработкой Bulletproofs++, нового типа доказательств с нулевым разглашением для более эффективного использования конфиденциальных активов с более короткими диапазонами доказательств (shorter range-proofs).
Эрик Сирион, спонсируемый исследователь
- Эрик Сирион является создателем и ведущий специалист по обслуживанию Fedimint. Как и многие в команде, Эрик — шифропанк, исследователь в области компьютерных наук, специализирующийся на распределенных системах, компьютерных сетях и технологиях, повышающих уровень конфиденциальности.
Киара Бикерс, автор публикаций об исследованиях
- Киара Бикерс — разработчик-самоучка, присоединившаяся к команде Blockstream Research в 2022 году. Она автор книги “Bitcoin Clarity”, в которой сложная система биткоина представлена в упрощенном виде, при помощи моделей, легко понятных нетехнической аудитории. Ее главная цель — сделать результаты исследований доступными и полезными для широкой технической аудитории биткойнеров за пределами университетских кругов.
Ресурсы
Сегодня мы с радостью объявляем о создании бренда Blockstream Research как инструмента для связи с нашей аудиторией заинтересованных членов сообщества. Многие из наших инициатив достигли зрелости и готовы к тому, чтобы быть принятыми более широкой аудиторией. В ближайшие недели и месяцы мы будем регулярно сообщать о проделанной работе и интересных инновациях, над которыми мы работаем. Чтобы оставаться в курсе этих событий и хода работы на тем, в чем участвует Blockstream Research, подписывайтесь на официальные платформы команды в Twitter @blksresearch и на GitHub.