Powpeg: la clavija de Bitcoin más segura, sin permisos y sin censura

RSK (también conocido como Rootstock) es uno de los componentes más críticos en el ecosistema de Bitcoin que aporta funcionalidad de contrato inteligente al protocolo. RSK está conectado a la cadena de bloques de Bitcoin a través de la tecnología de cadena lateral. Como tal, RSK permite a los desarrolladores crear aplicaciones compatibles con Ethereum (el modelo web3 / EVM / Solidity) sin dejar de disfrutar de la seguridad de la cadena de bloques de Bitcoin. Las características principales de RSK son las siguientes:

  • Es una máquina virtual determinista contada por recursos completa de Turing (para contratos inteligentes) que es compatible con la máquina virtual Ethereum (EVM).
  • Un protocolo de consenso de minería de fusión SHA256D (para la seguridad de consenso que depende de los mineros de Bitcoin) con un intervalo de bloque de 30 segundos. (para pagos rápidos).
  • Una cadena lateral de Bitcoin vinculada bidireccional (para el comercio denominado BTC) basada en un Powpeg.

Ampliemos el último punto.

RSK Powpeg: Introducción 

La clavija bidireccional de RSK se llama “Powpeg”. El nuevo y actualizado Powpeg protege las claves privadas almacenadas en PowHSM para propósitos especiales basados ​​en elementos seguros a prueba de manipulaciones (SE). PowHSM es un dispositivo externo a prueba de manipulaciones que crea y protege una de las claves privadas necesarias para el protocolo de firma múltiple de Bitcoin. Esto garantiza que las firmas individuales solo se puedan controlar mediante una prueba de trabajo acumulativa en cadena.. 

Ecosistema RSK Powpeg

RSK Powpeg

# 1 Pegnatories de Powpeg 

El primer participante que estaremos investigando son los pegnatories. Sus roles son los siguientes: 

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  • Ejecute un nodo Powpeg, que es un tipo especial de nodo completo
  • Para asegurarse de que el PowHSM esté conectado con el nodo Powpeg para firmar transacciones de trazabilidad.
  • No participan activamente en el proceso real de firma de transacciones..
  • No participan en la producción de bloques en la cadena de bloques RSK.

Cada pegnatory mantiene un PowHSM que está conectado a un tipo especial de nodo completo RSK llamado “Powpeg Node”. Un nodo Powpeg tiene dos características especiales:

  • Están diseñados para tener la máxima conectividad.
  • Comunican información sobre la cadena de bloques RSK al PowHSM. El principal de ellos es el trabajo acumulativo.

# 2 Merge-miners y el Armadillo Monitor

RSK mantiene su consenso a través de la minería combinada. Como tal, los mineros de fusión forman la columna vertebral de todo el protocolo. Dado que una gran parte de los mineros participa en RSK, tiene las propiedades de persistencia y vitalidad necesarias para proteger la red en general. El papel de los mineros fusionados es el siguiente:

  • Son la capa más extensa y crucial del enfoque de defensa en profundidad de RSK para asegurar el puente entre RSK y Bitcoin..
  • Los pegnatories se basan en la estabilidad de la minería de fusión para garantizar que las transacciones válidas de múltiples firmas se firmen y validen de manera segura y oportuna..

Que es el armadillo?

Armadillo es un conjunto de herramientas que ayuda a proteger la cadena de bloques RSK de ataques maliciosos de minería combinada. Armadillo es parte del enfoque de defensa en profundidad de RSK, que proporciona a los usuarios protección secundaria de vinculación bidireccional si falla el hashrate de minería de fusión o la red RSK es atacada.

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El monitor Armadillo asegura lo siguiente:

  • Proactivamente se asegura de que los algoritmos de minería combinada utilizados en RSK y Bitcoin funcionen como se esperaba..
  • Realiza un seguimiento de todas las bifurcaciones RSK paralelas inspeccionando las etiquetas de minería combinada de Bitcoin. Si se detectan grandes bifurcaciones en conflicto, Armadillo envía automáticamente alertas a actores económicos como intercambios y nodos de funcionarios..

# 3 Actores económicos y el contrato puente

Los actores económicos son un componente crítico de todo el ecosistema de RSK. Estos actores incluyen comerciantes e intercambios que interactúan con la vinculación bidireccional al enviar y recibir transacciones de vinculación y vinculación al contrato inteligente de Bridge a través de la red RSK.. 

The Bridge es un contrato inteligente precompilado que vive en la cadena de bloques RSK. Sus características son las siguientes:

  • La función principal del Bridge es mantener una vista actualizada de la cadena de bloques de Bitcoin, verificar las solicitudes de vinculación y ordenar las vinculaciones.. 
  • Los contratos Bridge administran una billetera Bitcoin en el modo SPV (Verificación de pago simple). En este modo, las transacciones se confirman mediante encabezados de bloque. Los encabezados de bloque están mínimamente validados, pero estas validaciones aún incluyen la cantidad esperada de prueba de trabajo (POW). 
  • The Bridge espera 100 confirmaciones antes de confirmar una transacción de vinculación. Esto se hace para evitar bifurcaciones no válidas..

Cómo RSK Powpeg garantiza la seguridad

Los Bitcoiners prefieren la seguridad sobre todo lo demás. Esta es la razón por la que Powpeg de RSK debe ofrecer una seguridad más holística del mundo real que pueda analizarse desde diferentes puntos de vista: técnico, operativo y de reputación. Entonces, veamos las diferentes medidas de seguridad que RSK ha tomado.

# 1 Defensa en profundidad

Defensa en profundidad es un término que lo abarca todo y que define la cuidadosa separación de responsabilidades. Esto asegura que comprometer el sistema requerirá que las partes maliciosas neutralicen múltiples elementos. Aquí hay algunos puntos a tener en cuenta sobre la defensa en profundidad:

  • Los mineros maliciosos, los pegnatories, el fabricante de PowHSM y los desarrolladores no podrán robar los fondos de la paridad por su cuenta
  • Los roles de consenso codificados en el firmware del software gobiernan el proceso de vinculación.
  • La comunidad RSK protege el código de errores
  • El objetivo de la comunidad es mejorar el Powpeg agregando más capas protectoras. Cada capa agrega más seguridad.

Engañar al PowHSM se vuelve casi imposible sin hackear varios grupos de minería de Bitcoin debido a su estrategia de defensa en profundidad. Esto es similar a un sistema de “vetocracia” en el que ninguna entidad puede adquirir el poder suficiente para anular decisiones y realizar cambios monumentales (más sobre esto en un momento).  

# 2 Transparencia de coordinación

  • Todas las comunicaciones entre pegnatories ocurren a través de la cadena RSK. Los pegnatories maliciosos no pueden comunicarse entre sí en la cadena en secreto. Además, no existen subsistemas preestablecidos que les permitan hacerlo.
  • Todos los mensajes intercambiados entre los pegnatories en cadena son públicos.
  • La naturaleza pública de la cadena obliga al PowHSM a ser transparente y permite a los participantes de la red rastrear el estado interno del PowHSM periódicamente.. 
  • Los pegnatories de Powpeg podrían conectarse a la red a través de Tor o cambiar sus IP a diario para ocultarse de los piratas informáticos externos.
  • El contrato inteligente puente crea la transacción de vinculación y no permite que ninguno de los PowHSM elija nada relacionado con la transacción para firmar. 
  • El consenso de RSK decide todo el contenido de la transacción.

# 3 Certificación de firmware

Para garantizar que todas las acciones del sistema sean predecibles, el firmware RSK PowHSM y el nodo completo y los nodos Powpeg se generan utilizando compilaciones deterministas. Sin embargo, la versión actual del firmware de PowHSM no es completamente confiable. Un grupo de auditoría debe dar fe de la corrección de la instalación del firmware en cada nuevo dispositivo o lote de dispositivos..

Sin embargo, esto cambiará con la versión 2.1 del firmware de PowHSM, que proporcionará una certificación de firmware utilizando las funciones de seguridad del dispositivo. Para lograr la falta de confianza, PowHSM incluirá la certificación de firmware como parte de sus procedimientos de implementación, o incluso periódicamente como mensajes de mantenimiento. Con el tiempo, los mensajes de atestación se almacenarán en la cadena de bloques y cada miembro de la comunidad podrá validar el firmware de PowHSM..

# 4 Prueba de trabajo = Prueba de tiempo

RSK recibe una gran parte del hashrate de Bitcoin a través de la minería combinada. Esto asegura que la cantidad de trabajo acumulativo requerido por el PowHSM actúa como un limitador de velocidad para cualquier ataque.. 

En términos simples, si un actor malicioso de alguna manera logra engañar al PowHSM para que confirme una bifurcación maliciosa, implica que un grupo a gran escala ha estado actuando en contra de los intereses del protocolo durante varios días. Un ataque de esta magnitud sería transparente y visible para las comunidades de Bitcoin y RSK, lo que debería darles suficiente tiempo para responder, de la misma manera, a los atacantes..

# 5 Finalidad de peg-in y peg-out

La finalidad es vital para las transacciones de peg-in y peg-out, ya que la cadena de bloques de Bitcoin y la cadena lateral de RSK no están enredadas en una sola cadena. Como tal, la transferencia de BTC entre ellos debe considerarse definitiva. Si esto no se hace, sería imposible desbloquear bitcoins enviados a un lado desde otro de forma segura. La única forma en que pueden finalizar las transacciones es mediante un gran número de confirmaciones de bloque..

  • Transacciones peg-in: 100 bloques Bitcoin o 2000 bloques RSK
  • Transacciones de peg-out: 4000 bloques RSK o 200 bloques Bitcoin.

Las transacciones firmadas por los nodos de la federación son consideradas definitivas por RSK y se transmiten a la cadena de bloques de Bitcoin para su inclusión. En el caso de una bifurcación maliciosa, los nodos de Powpeg detienen futuras trazabilidades para evitar el doble gasto.

# 5 Descentralización mediante vetocracia

Ya hemos hablado de la vetocracia antes, pero es la filosofía central detrás de la descentralización de RSK. En el contexto de las tecnologías blockchain, un vetocracia significa que un minero o grupo de mineros se vuelve lo suficientemente poderoso como para superar el 51% del hashrate general de la red. Cuando lo hacen, pueden hacerse cargo del protocolo general. Esto se llama ataque del 51%..

Entonces, ¿cómo RSK mitiga este problema? Vamos a ver.

  • RSK tiene una gran parte del hashrate combinado de Bitcoin que supera el 51%. Esto significa que un nuevo grupo de merge-miners no puede secuestrar el protocolo y obligar a los PowHSM a realizar un peg-out malicioso. 
  • Otra capa de seguridad que los merge-miners están contemplando actualmente en su actualización de Powpeg2 (Powpeg squared) es una segunda federación. Los miembros de la segunda federación se eligen automáticamente según las contribuciones de hashrate de minería de fusión anteriores mediante el contrato Bridge.
  • En la federación de mineros, se espera que cada minero firme la transacción de vinculación. En este escenario, cada firma de minero contribuye con una puntuación específica basada en su correspondiente hashrate y el umbral de aceptación establecido como una puntuación acumulativa mínima. Esta implementación descentraliza la seguridad de los fondos de la paridad y protege contra un ataque del 51%.
  • El objetivo final de RSK es construir una cadena de transmisión. Los scripts de Bitcoin utilizados por las clavijas RSK están diseñados para una fácil compatibilidad con la cadena de transmisión BIP.

¿Es la resistencia a la censura de Powerpeg??

La censura selectiva en RSK es imposible ya que prohibir una transacción conduce a la interrupción completa del Powpeg. ¿Como funciona? Veamos:

  • Si un funcionario de Powpeg intenta censurar una transacción específica, los otros pegnatorios firman y ejecutan la transacción de vinculación, lo que hace que el intento de censura falle..
  • Sin embargo, ¿y si todos los pegnatories se vuelven bizantinos? En ese caso, los pegnatorios no pueden seguir realizando otras trazabilidades, ya que las trazabilidades están vinculadas a las UTXO y los engreídos no pueden elegir las UTXO para las transacciones de trazabilidad. Estos UTXO de vinculación son seleccionados por el contrato de Bridge, formando una cadena de consenso.

Ahora, llevemos las cosas al extremo. ¿Qué pasa si un solo gobierno decide cerrar el Powpeg por completo? Esto puede ser casi imposible de hacer ya que los pegnatories se distribuyen por todo el mundo. Un intento de apagado solo hará que RSK sea más fuerte, ya que pedirá a los usuarios que ejecuten su dispositivo PowHSM y un nodo Powpeg sobre Tor.

Además, para evitar que las agencias gubernamentales poderosas tomen el control del protocolo, RSK planea agregar un bloqueo de tiempo multifirma de recuperación de emergencia para activar un año después de que se demuestre que el Powpeg se desmanteló. 

Conclusión

A medida que la paridad de RSK crece con el tiempo, se mueven más bitcoins a la cadena lateral. En comparación con las alternativas, el Powpeg combina una seguridad sólida basada en protecciones en capas con la máxima descentralización dentro de las limitaciones del sistema de scripting de Bitcoin. Dado que los Bitcoiners valoran la seguridad sobre la última funcionalidad exagerada, RSK está destinado a convertirse en la primera opción de DeFi para Bitcoiners. La seguridad y descentralización de la paridad seguirá aumentando, no solo técnicamente sino también en calidad y cantidad, y con la participación de más y mejores pegnatorios.

Mike Owergreen Administrator
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