Mimari

Teknik dokümanın mühendislik eşlikçisi — referans düğümün tasarımı nasıl hayata geçirdiği ve bunun ardındaki kararlar. Açıklayıcıdır, bağlayıcı değil.

İki yüklem, iki motor#

Bir sertifikanın baştan sona yaşamı:

 wallet                      network                        every full node
+------------+   gossip   +--------------+               +---------------------+
| build cert | ---------> | cert topic   | ------------> | STATELESS PIPELINE  |
| (reads,    |            | (TLS gossip) |               | V1..V8, batch sigs, |
| writes,    |            +--------------+               | native re-exec      |
| sigs, seq, |                                           |  -> mark VALID      |
| deposit)   |                                           +----------+----------+
+------------+                                                      | mempool
                                                                    v
                            miner (any node)              +---------------------+
                          +-------------------+  block    | FOLD (sequential)   |
                          | assemble ordered  | --------> | F-rules per cert:   |
                          | hash list + bodies|  gossip   | APPLY / SKIP / DROP |
                          | + RandomX solve   |           |  -> new state       |
                          +-------------------+           +---------------------+

Geçerlilik durumsuz ve paraleldir: düğüm başına, sertifika başına bir kez, bloklardan önce ve onlardan bağımsız olarak çalışır. Uygulanabilirlik durumlu ve sıralıdır: fold'un içinde, sertifikanın işlenmiş konumunda çalışır. Madenci hiçbir yürütme yapmaz; doğrulandığını zaten gördüğü özetleri sıralar ve proof of work'ü çözer. Fold, bellek içi bir çalışma kümesi üzerinde sıkı bir döngüdür — karşılaştır, ekle, yaz.

Mühendislik ilkeleri#

Kuşkucu bir okurun en çok üstüne gitmesi gereken P3'tür ve üstüne gidilecek yer de hazinedir: genesis hiçbir anahtar ve hiçbir harcama yolu içermez, dolayısıyla tutulacak, devredilecek ya da çalınacak bir ayrıcalık yoktur. Era 2'nin 5'te 3'lük yeter sayısı bir gelecekteki sert çatallanmayla sabitlenir — başka herhangi bir uzlaşı değişikliğiyle aynı toplumsal düzenek, aynı reddedilmeye açık ve o hâlde bile tam olarak tek bir hücreyi kımıldatabilir. Yalnızca ağ onu yazmaya razı olursa ortaya çıkan ve o zaman da tek bir hücreyi tutan bir yeter sayı, bir harcama kuralıdır. Bir yönetici anahtarı ise kimse rıza göstermeden önce var olan ve her şeye uzanan şeydir.

Kriptografik ilkeller#

Yığın yolunu güvenli kılan şey, burulmanın reddedilmesidir. Karma mertebeli bir anahtar küçük mertebeli değildir, dolayısıyla hiçbir engelleme listesi ona ulaşmaz ve tam olarak eşçarpanlı bir yığın doğrulayıcının eşçarpansız tekil bir doğrulayıcıyla anlaşmazlığa düştüğü yerdir. Anahtar ve R asal mertebeli altgrupta olduğunda ikisinin denk olduğu kanıtlanabilir — dolayısıyla bir yığın doğrulayıcı, yığınlamadan önce aynı kodlama ve burulma kurallarını uygulamak koşuluyla eşçarpanlı olabilir. O yükümlülük, seçimin bedelidir ve yığın doğrulayıcı henüz yoktur.

Kurallı kodlama ve tanımlayıcılar#

Bütün uzlaşı nesneleri SSZ kaplarıdır: tek bir kurallı bayt kodlaması, map sıralaması yok, isteğe bağlı alan belirsizliği yok, ucuz kısmi ayrıştırma için sabit konumlar ve yerleşik merkleleştirme.

cert_id       = blake3("zcd/certid/v1" || ssz(certificate with an empty signature list))
cert_exemplar = blake3("zcd/cert/v1"   || ssz(certificate))
block_id      = blake3("zcd/block/v1"  || ssz(header))

İlk ikisi, farklı soruları yanıtlayan farklı özetlerdir ve birini ötekinin yerinde kullanan bir gerçekleştirim parasal olarak bozuktur. Kimlik, bu yetkilendirme faturalandırıldı mı sorusunu yanıtlar; örnek (exemplar) özeti ise bu baytlar bunu kanıtlıyor mu sorusunu. İkisi asla bir anahtarı paylaşmaz.

İmzalar kimliğin ön görüntüsünün dışındadır, çünkü bir imza rastgeleleştirilmiş bir gösterimdir: nonce'ı imzalayan seçer, her nonce aynı gövde üzerinde bir başka geçerli ve kusursuzca kurallı imza verir ve hiçbir doğrulayıcı hangisinin kullanıldığını denetleyemez. İçeride olsalardı, tek bir yetkilendirmenin her biri faturalandırılabilir ve her biri gerekli imzalayanlardan herhangi biri tarafından ötekilerin yetkisiyle üretilebilir sınırsız sayıda kimliği olurdu.

Bunu izleyen kural: ayrıştırın, iki kez doğrulamayın. Kod çözme kurallı biçimi dayatır, dolayısıyla kodu çözülmüş bir nesne kuruluş gereği yapısal olarak geçerlidir ve kural motorları biçimi hiç yeniden denetlemez.

Hücre modeli#

Bir hücre, bir slot'taki değerdir. Hücre değerleri, 32 baytta big-endian saklanan işaretsiz 256 bitlik tam sayılardır. Var olmayan hücreler sıfır olarak okunur — sıfır yokluktur, ki bu, bir gerçekleştirim kolaylığı değil, bir uzlaşı gerekliliğidir: state root'u, onu üreten geçmişin değil, durumun bir işlevi olarak tutar.

Bundan ayrı olarak protokol bir harcanmış adres kaydı tutar: imzalama yetkisi yakılmış one-shot adreslerin kalıcı uzlaşı kümesi.

Addr = version || blake3("zcd/addr/v1" || version || payload)[:31]

0x04, sonradan tahsis edilmek yerine şimdi ayrılıyor; çünkü gizli bir değer, sıradan bir değerden adresiyle ayırt edilebilmek zorundadır: bir Pedersen taahhüdü ile 256 bitlik bir bakiyenin ikisi de 32 bayttır, dolayısıyla hataen ya da kötü niyetle bir taahhüt slot'una nişan alan korumalı bir delta, fold'un bir eğri noktası kodlamasına bir tam sayı eklemesine yol açardı — her denetimi geçen ve kimsenin asla harcayamayacağı bir hücre bırakan bir aritmetik. Bu tablo genesis'te dondurulur, dolayısıyla bayt burada sahiplenilir ve ulaşılamaz bırakılır.

Kayıt girdisi asla sıkıştırılmaz. Harcanmış bir adres altındaki hücre değerleri, geri alma ufkundan sonra budanabilir; ama adresi harcanmış olarak kaydeden girdi, onun yeniden diriltilmesini engelleyen şeydir. Yalnızca ekleme yapılan bir uzlaşı durumudur, adres başına yaklaşık 33 bayt, sonsuza dek — protokolün dürüstçe kabul ettiği açık sorun; her nullifier kümesi tasarımıyla yapısal olarak paylaşılan bir sorun.

Durumsuz geçerlilik ve faturalandırma yasası#

V kuralları her sertifika üzerinde, paralel olarak, mempool'a kabulden önce ve blok doğrulaması sırasında çalışır ve sıfır durum ister: kurallı biçim ve zincir kimliği; imzalama kökü üzerinde doğrulanan her imza; yalnızca sertifikadan türetilebilen yetkilendirme; bildirilen okumaların programın türettiğine eşit olması; ve iade hedefinin, sertifikanın kendisinin yaktığı şeye karşı denetlenmesi.

Sistemin faturalandırma yasası tek bir cümledir ve tutunulacak şey odur:

Bu belirtim, teknik dokümanın söz dağarcığına bir terim ekler: düşürme (drop), faturalandırılmayan bir olmayan-olay. Teminatı çoktan tüketilmiş olarak uygulanmaya ulaşan bir sertifika düşürülür — faturalandırılmaz, görüldü olarak işaretlenmez, taze bir teminata karşı yeniden gönderilmekte serbesttir — dolayısıyla dürüst kullanıcılar kendi teminat hücrelerindeki yarışlar yüzünden hiçbir şey kaybetmez.

Depo düzeni#

zycord/
  spec/       parameter sets, golden vectors, library images   <- THE PROTOCOL
  core/       consensus-critical; standard library only (P4)
    types/  crypto/  ssz/  u256/  state/  validity/  fold/  params/  genesis/
    cevm/          the certificate-adapted EVM; vendored interpreter, pure Go
    stdlib/        the pre-deployed library, its addresses and code hashes
    pow/randomx/   the mainnet engine: vendored C++, cgo, behind a build tag
  node/       storage/  chain/  verify/  mempool/  miner/  p2p/  sync/  rpc/  stratum/
  wallet/     key management, certificate builders (reference; not consensus)
  contracts/  the reference contracts, in Solidity
  sim/        simulator, fuzz harnesses, differential refold, chaos soak
  cmd/        zycordd, zcd
  desktop/    the wallet in a native window — a separate Go module
  docs/       architecture, protocol, operating guide, whitepaper

Bağımlılık okları yalnızca içeri doğrudur — node → core, wallet → core, asla tersi değil — ve core/ içindeki hiçbir şey core/ ile standart kitaplığın dışına uzanmaz. Adı konmuş ve dayatılan tek istisna: core/pow/randomx, ağaçtaki tek cgo'dur ve yalnızca derleme etiketi altında derlenir; dolayısıyla o etiket olmadan yapılan her derleme yine yalnızca standart kitaplığa dayanır ve bir C araç zinciri gerektirmez. Bunu dayatan denetimi CI çalıştırır, çünkü üçüncü taraf denetimi modül yollarını tarar ve cgo'nun böyle bir yolu yoktur — bu da kural eklenene kadar onu kimsenin dayatmadığı anlamına geliyordu.

Nasıl sınanıyor#

• Altın vektörler. Her fold, blok ve geçerlilik kuralının (pre-state, block) → (post-state | invalid, outcomes, fees) biçiminde olumlu ve olumsuz durumları vardır. Bu takım, bağımsız gerçekleştirimler için uyumluluk sözleşmesidir.
• Mağdur etme takımı. Uygulanmış ve atlanmış sertifikaların yeniden dahil edilmesi, süresi dolmuş dahil etme, düşük teklifli dahil etme, proposer karıştırması altında bağımlı zincirler, yak-ve-iade döngüleri, üçüncü taraf alacak fırtınaları, basım tavanı sınır yarışları.
• Özellik tabanlı. Proposer sırası permütasyonu altında fold belirlenimciliği, delta yer değiştirebilirliği, ABA dayanıklılığı ve korunum — yoldaki teminatlar, olgunlaşma halkası ve hazine hücresi dahil; çünkü hazineyi atlayan bir korunum denetimi her bloğu değer yaratıyor diye bildirir.
• Ayrımsal. Hız için değil, apaçıklık için yazılmış, bilerek naif ikinci bir fold gerçekleştirimi, gerçek olana karşı bulandırılır. Ayrışma, bir sürüm engelidir.
• Çekişmeli benzetim. Atlama fırtınaları, teminat boşaltma yarışları, düşürme tıkıştıran madenciler, yeniden düzenleme işkencesi, zaman damgası oynaması, hafif tutulma aktarma senaryoları. Senaryo yapılandırmaları işlenir; koşular tohumla yeniden üretilebilir.
• Eşzamanlılık, bilerek. Birden çok goroutine'in dokunduğu her bileşenin, sürecin gerçekte kullandığı biçimde, gerçekten eşzamanlı olan bir sınaması vardır. Tek goroutine'li bir takım üzerindeki -race hiçbir şey ölçmez ve başarı bildirir.
• Kaos yükleme sınaması. Gecikme, seğirme, kayıp ve bölünme enjekte eden bir vekil sunucunun arkasında, gerçek soketler üzerinde gerçek düğüm süreçleri; düğümler rastgele SIGKILL ile öldürülür. Bütün -race takımının kaçırdığı veri yarışını bulan yüzey budur.

Genesis bir tören değil, bir üründür#

zcd genesis, genesis bloğunu — boş durum, ilklendirilmiş beacon hücreleri, boş harcanmış kaydı, hiçbir türden tahsis yok — ve kimliğini yayar. Duyurulan açılış; haftalar öncesinden kod etiketine, parametre özetine, genesis kimliğine ve açılış zamanına bağlanır. Herkes bu dördünü, kaynaktan, herhangi bir makinede, milisaniyeler içinde yeniden kurabilir. Güvenilecek başka bir şey yoktur.