Cuatro patrones de arquitectura de aplicaciones descentralizadas basadas en blockchain

Blockchain tiene un conjunto diverso de casos de uso, desde finanzas hasta Internet descentralizado.

Sin embargo, la mayoría de los casos de uso de blockchain se pueden implementar utilizando relativamente pocos patrones. Por ejemplo, la colección de patrones para aplicaciones basadas en blockchain proporciona una lista de 15 patrones de blockchain.

El diseño del sistema requiere un mayor nivel de abstracción. Es mejor para nosotros tener patrones macro de grano más grueso (a los que llamamos patrones arquitectónicos).

Este artículo describe cuatro de estos patrones arquitectónicos. Para describir el patrón, usaré la plantilla descrita por Alexandra Tesanovic en "¿Qué es un patrón?"

Información básica: un entorno de IAM incluye muchos usuarios y proveedores de servicios. Un sistema IAM proporciona a cada usuario una cuenta y un conjunto de capacidades, lo que les permite acudir a un proveedor de servicios, demostrar la propiedad de su cuenta y luego recibir servicios en función de sus capacidades.

Fortaleza: La necesidad de implementar un entorno IAM descentralizado donde un usuario malintencionado o unos pocos usuarios no tengan un impacto significativo en el sistema.

Solución: el candidato de esquema propuesto usa la especificación DID del World Wide Web Consortium (W3C) y la especificación de reclamos verificables W3C de la siguiente manera.

Korea Mint promueve el servicio de verificación de confianza de activos digitales basado en blockchain: el 8 de agosto, Korean Mint anunció que promoverá un proyecto de servicio de verificación de confianza de activos digitales basado en blockchain para abordar la autenticidad y los derechos de autor de las cuestiones relacionadas con la infracción de NFT. Korean Mint verifica la autenticidad de NFT, conecta la información de derechos de autor y proporciona información de verificación al mercado de NFT, protegiendo así a los usuarios afectados por malos NFT; la consulta mejora la credibilidad de la circulación de NFT, etc., e impulsa el ecosistema del círculo virtuoso de activos digitales . El proyecto ofrecerá servicios piloto a operadores emisores de NFT e intercambios en el país a partir de noviembre. (EBN)[2022/8/8 12:09:26]

Figura 1: Modelo de arquitectura IAM basado en Blockchain

Supongamos que Alice necesita una identidad (DID, que es un identificador único). Como se muestra en el diagrama de creación de un nuevo DID, Alice crea una entrada en la cadena de bloques. La entrada incluye un identificador generado aleatoriamente, un enlace al repositorio con sus datos de perfil y un hash de los datos de perfil. Un perfil de usuario contiene una clave pública y un conjunto de notificaciones verificables. Ahora, el identificador aleatorio generado se convertirá en el DID de Alice, ya que solo ella tiene la clave privada correspondiente a la clave pública.

Exclusivo | Li Lianxuan de Oukeyyunlian: Las transacciones de acciones basadas en blockchain pueden resolver problemas como la corrupción: Jinse Finance informó que "Beijing Equity Exchange Center ha obtenido el primer lote de calificaciones para la construcción piloto de blockchain, que es muy importante para el desarrollo de blockchain industria y acciones ¿Qué impacto traerá la transacción?", Preguntó el reportero, y Li Lianxuan, investigador principal del Instituto de Investigación de Cadenas en la Nube de Okey, dijo en una entrevista que esto es bueno para la industria de la cadena de bloques y el mercado de negociación de acciones. En la actualidad, existen problemas como la generación de corrupción, la falta de apertura y transparencia, y los riesgos de liquidación en tiempo real en las transacciones tradicionales de acciones, y las transacciones de acciones basadas en la tecnología blockchain pueden resolver mejor estos problemas. Además, el mayor valor de aplicación de la tecnología blockchain se encuentra en el campo de la compensación y liquidación. Alentar a los mercados de valores regionales a participar en la construcción de blockchain conduce a promover el desarrollo de la tecnología nacional de blockchain y la innovación industrial, y promover la integración de blockchain y la economía. y desarrollo social. [2020/7/22]

Un reclamo verificable es un token de autorización firmado por una autoridad competente. El creador también los registra en la cadena de bloques junto con el hash del reclamo de manera similar a DID.

En un protocolo de desafío-respuesta, el verificador genera una semilla aleatoria, la cifra con la clave pública de Alice y luego desafía a Alice a demostrar que tiene la clave privada descifrando la semilla cifrada. Dado que Alice posee la clave privada, debe ser la propietaria del DID.

Noticias | Brave ha llegado a una cooperación con la enciclopedia basada en blockchain Everipedia: Golden Finance informó que el navegador de blockchain Brave ha llegado a una cooperación con la enciclopedia basada en blockchain Everipedia. Los usuarios de Brave pueden apoyar a Everipedia en el navegador Brave a través de Brave Rewards. [2019/10/31]

Para identificar a otro usuario u organización (validador) de Alice, Bob primero recibe un DID de Alice, lee todas las entradas relacionadas con ese DID de la cadena de bloques, recupera los datos del perfil de Alice y verifica. Bob puede verificar la identidad de Alice (identificación) nuevamente usando el protocolo de desafío-respuesta. Entonces, Bob puede confirmar la afirmación verificable y puede estar seguro de que la afirmación sobre Alice es cierta.

Podemos superponer la mayoría de los casos de uso de IAM sobre este patrón arquitectónico. Por ejemplo, podemos implementar el control de acceso emitiendo un reclamo verificable de lo que queremos que haga el usuario, o aceptando solo usuarios con ciertos atributos (por ejemplo, edad, descripción del trabajo, pertenencia a un grupo) en el reclamo verificable. Una implementación puede optar por almacenar en caché un subconjunto relevante de datos de perfil en la base de datos para mejorar el rendimiento.

Noticias | Rozeus desarrolla el servicio de distribución de noticias "Surfee" basado en blockchain y se espera que lance una versión de prueba este año: Rozeus, un proveedor de soluciones de monitoreo de medios descentralizados, dijo que está desarrollando un servicio de distribución de noticias basado en blockchain "Surfee" para mejorar la confianza y la transparencia del contenido. El CSO de Bflysoft, Im Hyo Jung, dijo que el servicio ofrece un nivel de confianza y compromiso que los medios de comunicación tradicionales no pueden permitirse porque los proveedores de contenido tienen derechos editoriales y no requieren portales tradicionales para distribuir contenido. Espero usar blockchain, análisis de big data de medios y aprendizaje automático para resolver algunos problemas estructurales e industriales de los medios tradicionales. Rozeus planea lanzar una versión de prueba de Surfee este año. [2019/10/8]

Antecedentes: dos o más partes ejecutan una transacción o trabajan juntas, y sus actividades deben documentarse de manera indiscutible.

Cumplimiento: Necesidad de implementar un registro de auditoría descentralizado o un espacio de trabajo en el que un usuario malintencionado o unos pocos usuarios no puedan afectar gravemente al sistema.

Solución: El sistema propuesto registra actividades y crea entradas para estos registros en la cadena de bloques. Esta entrada contiene el hash del registro activo, por lo que el registro no se puede disputar más adelante.

Informe en vivo de Golden Finance Liu Zaiyao, gerente sénior de productos de Huawei Blockchain: En el futuro, se espera que los servicios en la nube basados ​​en blockchain representen más del 60 % de los ingresos: Informe en vivo de Golden Finance, en la Cumbre de la Industria de Big Data de 2018, Producto sénior El gerente de Huawei Blockchain, Liu Zaiyao, dijo que el espacio de mercado de blockchain proviene principalmente de los ingresos de productos (servidores, dispositivos de almacenamiento, equipos de red y productos y herramientas de software de blockchain correspondientes, etc.) y servicios En el futuro, los servicios en la nube basados en blockchain se espera que representen un 60% por encima de los ingresos. [2018/4/19]

Figura 2: historial auditable basado en blockchain o patrón de arquitectura del espacio de trabajo

Por ejemplo, supongamos que Alicia quiere pagar impuestos. Tax Server acepta la aplicación de pago, crea un recibo digital, registra su hash en la cadena de bloques y envía el recibo a Alice. Alice puede verificar el recibo calculando el hash y verificando el valor almacenado en la cadena de bloques. A partir de entonces, Bob no puede rechazar el recibo porque el hash y el tiempo del recibo se registran en la cadena de bloques.

Si hay mucha actividad, es posible que sea necesario abordar las limitaciones de rendimiento de la cadena de bloques. Por lo tanto, algunas implementaciones pueden registrar hashes de múltiples registros activos como bloques en lugar de un solo registro activo.

Contexto: un registro es una colección de entradas de datos que se pueden buscar y recuperar en la web. Un mercado es un registro que permite a los usuarios comprar servicios o productos representados por entradas de datos. Por ejemplo, un registro puede ser un directorio de API disponibles.

Fortaleza: Necesidad de lograr un entorno descentralizado en el que un usuario malicioso o unos pocos usuarios no puedan tener un impacto significativo en el sistema.

Solución: El patrón sugerido es el siguiente.

Figura 3: Patrón de arquitectura de registro basado en blockchain

Consideremos primero un registro. Usando la arquitectura propuesta, cuando un usuario emite una actualización de registro (para agregar o modificar una entrada), el cliente registrará el cambio en la cadena de bloques. Si los datos en la actualización son grandes, el registro de blockchain puede contener un enlace a esos datos y un hash de esos datos. Si es necesario modificar los datos almacenados en el registro, el cliente del registro agregará un nuevo registro a la cadena de bloques con la información modificada.

En el diagrama anterior, cada usuario tiene un cliente de registro ejecutándose en una computadora local (por ejemplo, una computadora portátil o un teléfono). Cada cliente registrado lee el registro de actualización de la cadena de bloques, verifica los datos de actualización con el valor hash contenido en el registro y reconstruye una vista actualizada del registro a partir de la actualización.

Una cadena de bloques puede funcionar bien como un "mercado de servicios", ya que el mismo servicio puede venderse varias veces. Sin embargo, debido a las limitaciones de rendimiento, los mercados basados ​​en blockchain no son adecuados para artículos que solo se pueden vender una vez.

En este modelo, consideramos dos casos. En primer lugar, consideramos los contratos inteligentes y, en segundo lugar, consideramos un caso especial común de contratos inteligentes: "fideicomisos".

4.1 Modo de contrato inteligente

Contexto: Múltiples usuarios desean cumplir con un contrato, conocido como programa ejecutable. Los contratos experimentan transiciones de estado de acuerdo con las condiciones definidas en el contrato y, en un momento dado, todos pueden ponerse de acuerdo sobre el estado actual del contrato.

Cumplimiento: Necesidad de implementar un entorno en el que un solo usuario malintencionado o unos pocos usuarios no puedan afectar gravemente al sistema.

Solución: los contactos inteligentes son parte de la tecnología blockchain y son compatibles con implementaciones de blockchain como Ethereum. Los contratos se describen utilizando un lenguaje de contrato inteligente y se distribuyen a todos los participantes. Cuando cambien las condiciones definidas en el contrato, cada participante ejecutará el contrato y registrará el estado actual en la cadena de bloques utilizando un algoritmo de consenso.

4.2 Patrón de cosas gestionadas

Contexto: Necesitamos rastrear la propiedad de cosas inteligentes en el mundo real. Aquí, las cosas inteligentes son objetos del mundo real capaces de ejecutar lógica computacional dentro de ellos. Permite al propietario controlar y realizar acciones sobre cosas en el mundo real. Asimismo, el propietario puede transferir su propiedad a otra persona.

Solución: lo siguiente utiliza Car como objeto administrado para describir la implementación del patrón.

Figura 4: patrón de arquitectura Managed Things basado en blockchain

Podemos implementar una cadena de bloques para artículos en custodia (automóviles en este caso) en dos pasos. En primer lugar, el fabricante registra el DID y la clave pública del propietario del automóvil. Cuando cambia la propiedad, el propietario agrega un nuevo registro en la cadena de bloques que designa al nuevo propietario. En segundo lugar, al verificar la propiedad, el automóvil primero recupera todos los registros en la cadena de bloques y verifica que el propietario agregó cada registro en ese momento. Esto se hace comparando la clave pública del usuario que escribió el registro con la clave pública contenida en el registro de propiedad anterior. El último propietario de esta cadena válida es el propietario actual.

Una vez que se determina el propietario, el automóvil iniciará sesión con el propietario actual, Alice, recuperando su clave pública y realizando un inicio de sesión basado en el protocolo de respuesta de desafío utilizando el teléfono de Alice con la clave privada de Alice.

Dicho sistema reduce los riesgos asociados con los artefactos de control remoto.

Sin embargo, es difícil evitar que alguien con acceso a la "cosa" cambie la lógica que se ejecuta en su interior. Una forma de resolver este problema es crear algún tipo de autodestrucción que se active-ethdax cuando se detecte un artefacto de manipulación.

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