Progetto Tockchain: Estensione delle Capacità di Qubic

Project Tockchain è un progetto di ricerca che esplora l'architettura blockchain per stablecoin e servizi DeFi di nuova generazione, caratterizzato dalla creazione di blocchi ogni secondo, meccanismi di trading ibridi, resistenza quantistica e integrazione nativa con Qubic.

Spelunker, 6 gennaio 2024.

Introduzione

Siamo entusiasti di presentare "Progetto Tockchain", la nostra ricerca su una nuova blockchain progettata da zero per fungere da fondamento per stablecoin e servizi DeFi di nuova generazione.

Il sistema elabora le transazioni ogni secondo attraverso due reti specializzate che operano nel Layer 1: una per il consenso e l'altra per la validazione. Questa architettura include un sistema di trading ibrido che combina il trading tramite orderbook e pool di liquidità direttamente a livello di protocollo.

Questo approccio permette a Project Tockchain di raggiungere un rapporto prezzo-prestazioni ottimale attraverso un design di rete efficiente e un utilizzo ottimizzato delle risorse. Anche quando eseguito su nodi con specifiche hardware limitate, Project Tockchain raggiunge prestazioni sostenute di 10.000 transazioni al secondo mantenendo un'affidabilità del 99,9%.

Panoramica dell'Architettura di Sistema ad Alto Livello

Le seguenti sezioni descrivono le decisioni architetturali chiave e le capacità che definiscono Project Tockchain, presentate in un formato accessibile ai lettori non tecnici:

Creazione di Blocchi ogni Secondo con Alta Affidabilità

Come altri sistemi blockchain, Project Tockchain registra le transazioni in blocchi sequenziali collegati crittograficamente. Pertanto, Project Tockchain può essere considerato una blockchain.

A differenza delle blockchain tradizionali che hanno tempi di blocco variabili (Bitcoin: ~10 minuti, Ethereum post-merge: ~12 secondi), Project Tockchain crea un blocco ogni secondo in unità chiamate "tocks" con un'affidabilità del 99,9% nella generazione dei tock. Questa creazione di blocchi prevedibile ed efficiente ogni secondo è il motivo per cui preferiamo designare il progetto come "tockchain".

Due Reti Specializzate nel Layer 1

Come altri sistemi DLT, Project Tockchain opera nel Layer 1—il livello di protocollo base responsabile del consenso e dell'esecuzione delle transazioni. Questo livello forma una rete di nodi interconnessi.

A differenza della maggior parte dei sistemi DLT che utilizzano un singolo tipo di nodo, Project Tockchain implementa due tipi distinti di nodi: nodi di consenso e nodi validatori. Questa separazione crea due reti specializzate all'interno del Layer 1:

• I nodi di consenso formano la Rete di Consenso, concentrandosi sul raggiungimento di un rapido accordo sia sulla selezione che sull'ordinamento delle transazioni, garantendo aggiornamenti sincronizzati dello stato della rete tra i nodi.
• I nodi validatori formano la Rete di Validazione, elaborando le transazioni in serie e validando lo stato della catena, mantenendo il registro affidabile al 100% attraverso una verifica completa dei dati.

Sebbene entrambi i tipi di nodi operino attualmente sullo stesso hardware fisico, gli sviluppi futuri li separeranno in nodi fisici distinti. Questa separazione delle responsabilità permette a ogni rete di ottimizzarsi per il proprio compito specifico, migliorando sia le prestazioni che l'affidabilità.

Consenso basato su Quorum senza Leader

Come altri sistemi basati su quorum, Project Tockchain utilizza un consenso dove l'accordo viene raggiunto quando due terzi dei nodi (circa il 66,7%) ricevono e validano i dati delle transazioni. Questa soglia matematicamente provata come ottimale fornisce la Tolleranza ai Guasti Bizantini (BFT) contro fino a un terzo di nodi malevoli (33,3%).

A differenza dei sistemi DLT tradizionali che si affidano a nodi leader per coordinare la creazione dei blocchi—che può risultare in blocchi vuoti durante i guasti del leader—Project Tockchain elimina questi potenziali punti di fallimento distribuendo le responsabilità del consenso attraverso la rete.

Resistenza Quantistica Integrata attraverso Indirizzi Cold

Come altri sistemi DLT, Project Tockchain utilizza indirizzi derivati da chiavi crittografiche per proteggere i fondi e riconosce la minaccia del computing quantistico per la sicurezza crittografica.

A differenza dei sistemi tradizionali che si affidano a soluzioni esterne per la resistenza quantistica, Project Tockchain implementa due tipi distinti di indirizzi a livello di protocollo, ciascuno ottimizzato per diversi modelli di sicurezza:

• Gli Indirizzi Hot espongono la loro chiave pubblica con ogni transazione. Gli utenti possono creare sia indirizzi hot individuali sia un set di 64 indirizzi derivati dalla stessa chiave root nascosta. Gli indirizzi hot privilegiano la comodità rispetto alla sicurezza, rendendoli ideali per transazioni frequenti e trading a breve termine.
• Gli Indirizzi Cold non espongono mai la loro chiave pubblica eccetto durante le operazioni di spesa. Project Tockchain implementa il metodo COLDSPEND per garantire una resistenza quantistica continua. Gli indirizzi cold privilegiano la sicurezza rispetto alla comodità, rendendoli ideali per la conservazione a lungo termine.

Una Catena per Stablecoin con Trading Cross-chain

Come altri ecosistemi DLT, Project Tockchain permette il trading di multiple stablecoin e dei loro asset associati.

A differenza dei sistemi tradizionali che mescolano diverse stablecoin per catena ma supportano multiple catene per aumentare la portata, Project Tockchain implementa una catena dedicata per ogni stablecoin (VUSD, VEUR, ecc.). All'interno di ogni catena, tutti gli asset mantengono pool di liquidità 50/50 imposte dal protocollo con la stablecoin nativa della catena. Questo permette il trading diretto in due passaggi tra qualsiasi asset (Asset A → Stablecoin Nativa → Asset B), garantisce liquidità concentrata in coppie singole e fornisce una scoperta efficiente dei prezzi attraverso un routing unificato.

Questo crea una rete di catene specializzate, ciascuna ottimizzata per la propria stablecoin nativa mantenendo l'interoperabilità attraverso capacità di trading cross-chain.

Trading Integrato con Efficienza di Mercato

Come altri sistemi DLT, Project Tockchain supporta il trading tra diversi asset.

A differenza dei sistemi DLT tradizionali che richiedono exchange esterni (centralizzati o decentralizzati) per abilitare il trading, Project Tockchain implementa il trading direttamente a livello di protocollo attraverso un approccio ibrido:

• Trading in Pool di Liquidità per riempimenti garantiti in qualsiasi momento attraverso l'abbinamento automatico del pool, ideale per ordini piccoli (il caso più comune).
• Trading tramite Orderbook per una scoperta efficiente dei prezzi e un'esecuzione ottimale attraverso l'abbinamento degli orderbook a livello di protocollo, ideale per ordini grandi.

Questa implementazione a livello di protocollo elimina l'overhead degli exchange esterni, raggiunge uno slittamento minimo (0,000005% in media), protegge dagli attacchi sandwich e mantiene la stabilità del mercato attraverso la combinazione di entrambi i meccanismi di trading.

Estensione di Qubic con Integrazione Nativa

Come altri sistemi DLT, Project Tockchain riconosce l'importanza dell'interoperabilità cross-chain per la crescita dell'ecosistema DeFi.

A differenza dei sistemi tradizionali che operano in isolamento, Project Tockchain estende le capacità di Qubic attraverso l'integrazione nativa a più livelli:

• Bridge di Asset Senza Interruzioni: Gli utenti possono trasferire asset tra le reti attraverso un sistema di bridging automatizzato.
• Compatibilità Tecnica: Project Tockchain condivide le strutture fondamentali con Qubic, utilizzando le stesse convenzioni di formato per seed, indirizzi e ID delle transazioni.
• Esperienza Unificata: L'integrazione appare come un'estensione naturale di Qubic per gli utenti fornendo al contempo prestazioni e funzionalità migliorate.

Questo approccio permette a Project Tockchain di complementare e migliorare l'ecosistema di Qubic invece di competere con esso, creando un ambiente unificato dove entrambe le catene possono sfruttare i loro rispettivi punti di forza.

Conclusione

Project Tockchain rappresenta il nostro lavoro in corso per esplorare approcci alternativi in tre aree chiave dove vediamo la necessità di miglioramento:

1. Ottimizzazioni delle prestazioni e dell'affidabilità per scenari di trasferimento 1-a-1 ad alta frequenza.
2. Funzionalità a livello di protocollo che sostituiscono gli Smart Contract allineando meglio gli interessi degli stakeholder.
3. Modelli di governance che incoraggiano e abbracciano il dialogo aperto e le prospettive diverse.

Concentrandosi su queste aree specifiche, Project Tockchain mira a contribuire all'ecosistema DLT più ampio mantenendo un'integrazione perfetta con Qubic.

Non vediamo l'ora di condividere informazioni più dettagliate sui nostri progressi mentre lo sviluppo continua. Il vostro feedback e le vostre prospettive sono preziosi per noi. Non esitate a contattarci con domande o suggerimenti mentre portiamo avanti questo progetto.

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• Progetto Tockchain: Estensione delle Capacità di Qubic
• Introduzione
• Panoramica dell'Architettura di Sistema ad Alto Livello
• Creazione di Blocchi ogni Secondo con Alta Affidabilità
• Due Reti Specializzate nel Layer 1
• Consenso basato su Quorum senza Leader
• Resistenza Quantistica Integrata attraverso Indirizzi Cold
• Una Catena per Stablecoin con Trading Cross-chain
• Trading Integrato con Efficienza di Mercato
• Estensione di Qubic con Integrazione Nativa
• Conclusione