نظرة عامة على أسس تشفير IOTA

تم بناء بنية أمان IOTA على مبادئ التشفير المتقدمة المصممة لضمان سلامة وأمن المعاملات داخل شبكتها. على عكس تقنيات blockchain التقليدية التي تعتمد على سلسلة خطية من الكتل ، تستخدم IOTA رسما بيانيا دوريا موجها (DAG) يسمى Tangle ، والذي يتطلب أساليب تشفير فريدة لتأمين المعاملات والبيانات.

أحد عناصر التشفير الأساسية في IOTA هو استخدام وظائف التجزئة ، وهي خوارزميات تأخذ مدخلات وتنتج سلسلة ثابتة الحجم من البايتات. يعتمد Tangle على وظائف التجزئة هذه لتأمين الروابط بين المعاملات ولضمان عدم إمكانية تغيير تاريخ المعاملات دون اكتشافها.

استخدمت IOTA في البداية وظيفة تجزئة ثلاثية تُعرف باسم Curl-P لتجزئة المعاملات. تم اتخاذ هذا الاختيار استنادًا إلى رؤية IOTA في الحوسبة الثلاثية، والتي كان من المتوقع أن تقدم تحسينات في الكفاءة في بيئات IoT معينة. ومع ذلك، واجه النظام الثلاثي ووظيفة تجزئة Curl-P انتقادات ودراسات من مجتمع التشفير.

لمعالجة هذه القلق وتعزيز الأمان، انتقلت IOTA إلى وظائف تجزئة ثنائية أكثر اعتمادًا واختبارًا في التحديثات اللاحقة. كان هذا الانتقال جزءًا من الجهود المستمرة للشبكة لمواءمة المعايير والممارسات التشفيرية الموثوقة، مما يضمن الأمان القوي لمستخدميها.

تشكل عملية تشفير المفتاح العام عنصرًا أساسيًا آخر في أمان IOTA، مما يتيح التواصل الآمن بين العقد في الشبكة. تستخدم IOTA أزواج مفاتيح غير متماثلة (مفتاح عام ومفتاح خاص) لتوقيع المعاملات، مما يضمن أن صاحب المفتاح الخاص فقط يمكنه تفويض المعاملات لحسابه، بينما يمكن مشاركة المفتاح العام بحرية للتحقق من أصالة المعاملة.

الثغرات التاريخية والاستجابات (على سبيل المثال ، وظيفة تجزئة Curl-P-27)

شملت رحلة IOTA تحديات وثغرات، خاصة تلك المتعلقة بمكوناتها التشفيرية. كانت مشكلة بارزة مع وظيفة الهاش Curl-P-27، التي كانت جزءًا أساسيًا من التصميم التشفيري المبكر لـ IOTA. تم طرح مخاوف بشأن أمان Curl-P-27، مما أدى إلى فحص مكثف من المجتمع التشفيري.

في عام 2017، نشر باحثون من MIT ومؤسسات أخرى تقريرًا يسلط الضوء على الثغرات الكامنة في وظيفة تجزئة Curl-P-27. أظهروا كيف يمكن استغلال هذه الثغرات بشكل محتمل لتزوير التواقيع والتسلل إلى سلامة المعاملات على الشبكة.

ردت مؤسسة IOTA على هذه المخاوف من خلال التفاعل مع مجتمع البحث التشفيري وإجراء استعراض شامل لوظيفة تجزئة Curl-P-27. كإجراء احتياطي، قامت المؤسسة بتعطيل الCoordinator مؤقتًا لمنع الهجمات المحتملة أثناء تقييم أمان الشبكة.

بعد المراجعة، قررت مؤسسة IOTA استبدال وظيفة التجزئة Curl-P-27 بوظيفة تجزئة ثنائية أكثر تأسيسًا وقبولًا على نطاق واسع. كان هذا القرار جزءًا من حركة أوسع لتوحيد ممارسات التشفير في IOTA وتعزيز أمان الشبكة.

انتقال بعيدًا عن Curl-P-27 والحوسبة الثلاثية وضع نقطة تحولية هامة في تطور IOTA. كان يعكس التزام المؤسسة بالتكيف والتطور استجابة للتغذية الراجعة والتحديات، مع التركيز على أمان وموثوقية الشبكة.

كما أكد الحادث على أهمية الشفافية والمشاركة المجتمعية والتعاون مع مجتمع أبحاث التشفير الأوسع. ومنذ ذلك الحين أصبحت هذه المبادئ أساسية لنهج أيوتا للأمن والتنمية.

تدابير الأمان ومرونة الشبكة

لتعزيز أمن الشبكة ومرونتها ، نفذت مؤسسة IOTA العديد من التدابير التي تتجاوز أسس التشفير الخاصة بها. ويشمل ذلك إدخال المنسق، وهو آلية أمنية مؤقتة تصدر معالم للتحقق من صحة المعاملات والحماية من هجمات الإنفاق المزدوج.

ركزت مؤسسة IOTA أيضًا على تطوير بيئة برمجيات العقد الجذرية، مع تحسينات في برمجيات العقد الجذرية مثل Hornet و Bee. تم تصميم هذه التنفيذات البرمجية لتكون أكثر أمانًا وكفاءة وسهولة في الاستخدام، مما يشجع على مشاركة أوسع في الشبكة وتعزيز اللامركزية.

تعد مراجعة النظراء وعمليات تدقيق الجهات الخارجية جزءا لا يتجزأ من استراتيجية أمان IOTA. تتعاون المؤسسة بانتظام مع خبراء الأمن الخارجيين والباحثين لمراجعة بروتوكولاتها وبرامجها ، مما يضمن تحديد نقاط الضعف ومعالجتها بشكل استباقي.

تمثل الإزالة المخطط لها للمنسق من خلال مشروع Coordicide خطوة مهمة نحو شبكة IOTA لا مركزية ومرنة بالكامل. تقدم Coordicide آليات إجماع وبروتوكولات أمان جديدة مصممة للحفاظ على سلامة الشبكة دون سلطة مركزية.

التعليم والتواصل المجتمعي هما أيضًا مكونات رئيسية لتدابير أمان IOTA. تعمل المؤسسة بنشاط على تثقيف المستخدمين والمطورين حول أفضل الممارسات لتأمين رموزهم والتفاعل مع الشبكة، مما يعزز مجتمعًا يتمتع بالوعي الأمني.

أبرز النقاط

• يرتكز أمن IOTA على تقنيات تشفير متقدمة مصممة خصيصا لهيكلها الفريد القائم على DAG ، Tangle ، باستخدام وظائف التجزئة وتشفير المفتاح العام لأمن المعاملات.
• استخدمت الشبكة في البداية وظيفة تجزئة ثلاثية، Curl-P-27، التي واجهت انتقادات وتم استبدالها بوظائف تجزئة ثنائية أكثر تقليدية لتتماشى مع المعايير التشفيرية المُعمَّمة.
• الثغرات التاريخية، بشكل ملحوظ ضمن وظيفة التجزئة Curl-P-27، دفعت بشكل كبير المجتمع والبحث التشفيري للمشاركة، مما أدى إلى تعزيزات أمنية واعتماد ممارسات تشفيرية مُقبولة على نطاق واسع.
• المنسق، وهو آلية أمان مؤقتة، يلعب دوراً حاسماً في حماية الشبكة من هجمات الإنفاق المزدوج وضمان تحقق المعاملات خلال مرحلة نضج الشبكة.
• تؤكد مؤسسة IOTA على أهمية المراجعات النظرية والتدقيقات من الأطراف الثالثة، والتعاون بانتظام مع خبراء خارجيين لفحص وتعزيز بروتوكولات أمان الشبكة.
• الجهود نحو التمزيد من اللامركزية الكاملة وزيادة متانة الشبكة تتجسد في مشروع Coordicide، الذي يهدف إلى إزالة المنسق وإدخال آليات توافق جديدة، جنبًا إلى جنب مع تعزيز مجتمع يهتم بالأمن من خلال التعليم والمشاركة.