Систематизация знаний по используемой криптографии в блокчейне. Обзор используемых криптографических понятий в блокчейне. Заключение.
Недавно (20 июня 2019 года) на Cryptology ePrint Archive была опубликована статья "SoK of Used Cryptography in Blockchain". Данный пост - сороковой в запланированной серии, содержащей любительский перевод этой статьи.
Систематизация знаний по используемой криптографии в блокчейне
(перевод с английского
статьи
Mayank Raikwar, Danilo Gligoroski and Katina Kralevska
SoK of Used Cryptography in Blockchain
Cryptology ePrint Archive, Report 2019/735
https://eprint.iacr.org/2019/735)
Аннотация
(перевод аннотации здесь)
1 Введение (перевод введения здесь)
1.1 Наш вклад (перевод здесь)
2 Методология исследования (перевод здесь)
3 Основные понятия блокчейна
3.1 Криптографическая хэш-функция (перевод здесь)
3.2 Механизмы консенсуса (перевод здесь)
3.3 Сетевая инфраструктура (перевод здесь)
3.4 Типы блокчейна (перевод здесь)
4 Проблемы в блокчейн
4.1 Безопасность и приватность (перевод здесь)
4.2 Проблемы масштабируемости (перевод здесь)
4.3 Форкинг (перевод здесь)
4.4 Производительность (перевод здесь)
4.5 Энергопотребление (перевод здесь)
4.6 Инфраструктурные зависимости (перевод здесь)
5. Обзор используемых криптографических понятий в блокчейне
5.1 Схема подписи (перевод здесь)
5.2 Доказательства с нулевым разглашением (перевод здесь)
5.3 Контроль доступа (перевод здесь)
5.4 Схема шифрования (перевод здесь)
5.5 Безопасные многосторонние вычисления (перевод здесь)
5.6 Разделение секрета (перевод здесь)
5.7 Схема обязательств (перевод здесь)
5.8 Аккумулятор (перевод здесь)
5.9 Забывчивая передача (перевод здесь)
5.10 Забывчивая оперативная память (перевод здесь)
5.11 Доказательство возможности восстановления (POR) (перевод здесь)
5.12 Постквантовая криптография (перевод здесь)
5.13 Низкоресурсная (легковесная) криптография (перевод здесь)
5.14 Верифицируемая случайная функция (VRF) (перевод здесь)
5.15 Обфускация (перевод здесь)
6 Перспективные, но еще не использованные криптографические примитивы в блокчейне
6.1 Множественная (коллективная) подпись (перевод здесь)
6.2 Шифрование на основе идентификационных данных (IBE) (перевод здесь)
6.3 Верифицируемая функция задержки (VDF) (перевод здесь)
6.4 Получение скрытой информации (PIR) (перевод здесь)
6.5 Децентрализованная авторизация (перевод здесь)
6.6 White-box криптография (перевод здесь)
6.7 Инкрементная криптография (перевод здесь)
6.8 Шифрование широковещательной передачи на основе идентификационных данных (IBBE) (перевод здесь)
6.9 Другие методы (перевод здесь)
7 Заключение
Цель этой работы состояла в том, чтобы предложить систематическое изучение доступных криптографических понятий и определить различные направления исследований и проблемы. Основываясь на этих рассмотренных понятиях и связанных с ними свойствах, мы надеемся, что статья поможет криптографам, интересующимся блокчейном, выбрать сложную исследовательскую проблему, а практикам — выбрать подходящее понятие для своего конкретного случая использования.
Текущий переход к решениям с поддержкой блокчейна в различных отраслях вызывает дополнительные исследования этой технологии. Академические и промышленные исследования сосредоточены на том, чтобы сделать блокчейн экономически эффективным с точки зрения вычислительной мощности, требований к памяти и безопасности. Многие существующие криптографические понятия были использованы для использования блокчейном. В этой статье систематизированы современные знания о существующих криптографических понятиях, используемых в блокчейне. Она также дает краткое описание используемого криптографического понятия и указывает на доступные модели блокчейна, которые используют это понятие. В статье также определены некоторые понятия, которые еще не использовались в блокчейне, но могут быть полезны, если их применить в блокчейне. Помимо существующих криптографических понятий, в документе также представлены основные строительные блоки блокчейна и то, как эти строительные блоки зависят друг от друга.
В таблице 5 обобщены все криптографические понятия (используемые или потенциально используемые в блокчейне), представленные в этой работе.