تروکسن: بلاک‌چین تقویت‌شده با محاسبات معتمد و اثبات صحت

فهرست مطالب

1. مقدمه

فناوری بلاک‌چین که با بیت‌کوین معرفی شد، نمایانگر یک سیستم دفترکل غیرمتمرکز است که نیاز به مراجع مرکزی در تراکنش‌های مالی را از بین می‌برد. با این حال، پیاده‌سازی‌های سنتی بلاک‌چین با چالش‌های قابل توجهی در کارایی، مقیاس‌پذیری و امنیت مواجه هستند. تروکسن این محدودیت‌ها را با ادغام فناوری محاسبات معتمد با مکانیسم‌های اجماع بلاک‌چین برطرف می‌کند.

2. محاسبات معتمد

محاسبات معتمد، همان‌طور که توسط گروه محاسبات معتمد تعریف شده است، مکانیسم‌های امنیتی مبتنی بر سخت‌افزار را از طریق ماژول پلتفرم معتمد فراهم می‌کند. ماژول پلتفرم معتمد به عنوان یک پردازنده رمزنگاری امن عمل می‌کند که امکان سنجش صحت پلتفرم، گواهی‌دهی از راه دور و ذخیره‌سازی امن کلید را فراهم می‌کند. تروکسن از ماژول پلتفرم معتمد گسسته برای حداکثر اطمینان امنیتی استفاده می‌کند.

3. پروتکل اثبات صحت

پروتکل اثبات صحت جایگزین مکانیسم‌های اجماع سنتی مانند اثبات کار و اثبات سهام می‌شود. اثبات صحت از گواهی‌دهی از راه دور برای تأیید صحت و هویت گره استفاده می‌کند و نیاز به عملیات استخراج پرهزینه از نظر محاسباتی را از بین می‌برد.

4. مدل اجرای واحد

تروکسن یک مدل اجرای واحد انقلابی را معرفی می‌کند که در آن تراکنش‌ها و قراردادهای هوشمند روی یک گره معتمد واحد اجرا می‌شوند تا اینکه نیاز به اجرای توزیع‌شده در تمام گره‌ها داشته باشند. این رویکرد موارد زیر را امکان‌پذیر می‌کند:

• ادغام برنامه‌های خارج از زنجیره
• اجرای وظایف غیرقطعی
• عملکرد در سطح سازمانی

5. پیاده‌سازی فنی

5.1 پایه ریاضی

فرآیند تأیید صحت از توابع درهم‌سازی رمزنگاری و امضاهای دیجیتال استفاده می‌کند. پروتکل گواهی‌دهی از راه دور را می‌توان به صورت زیر نشان داد:

$Attestation = Sign_{TPM}(Hash(Platform Configuration) || Nonce)$

5.2 پیاده‌سازی کد

در حالی که فایل پی‌دی‌اف شامل کد خاصی نیست، پیاده‌سازی مرجع (https://github.com/truxen-org/chainpoc) منطق اصلی گواهی‌دهی را نشان می‌دهد:

// شبه‌کد برای تأیید اثبات صحت
function verifyNodeIntegrity(nodeAttestation, expectedConfig) {
    let verified = TPM_VerifySignature(nodeAttestation.signature);
    let configMatch = (nodeAttestation.platformConfig == expectedConfig);
    return verified && configMatch;
}

6. نتایج آزمایشی

پیاده‌سازی نمونه اولیه بهبودهای عملکردی قابل توجهی را نشان می‌دهد:

7. کاربردهای آینده

معماری تروکسن چندین کاربرد پیشرفته را امکان‌پذیر می‌کند:

• مدیریت زنجیره تأمین سازمانی با داده‌های اینترنت اشیاء تأییدشده
• اشتراک‌گذاری داده‌های بهداشتی با حفظ حریم خصوصی
• خدمات مالی نیازمند انطباق مقرراتی
• سیستم‌های حفاظت از زیرساخت‌های حیاتی

8. مراجع

1. Trusted Computing Group. (2020). TPM 2.0 Library Specification.
2. Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System.
3. Buterin, V. (2014). Ethereum White Paper.
4. Zhang, C. (2023). Truxen: Trusted Computing Enhanced Blockchain.

تحلیل تخصصی