Hecho por Dionysis Zindros 🐼

La Research DAO es una DAO agnóstica basada en las blockchain, que financia la investigación de blockchain. Siguiendo una visión hacia la apertura, la transparencia y la descentralización, Harmony es uno de los miembros fundadores y el mayor contribuyente de la Research DAO y le ayuda a cumplir sus objetivos de investigación. Como organización autónoma descentralizada, la Research DAO es independiente y toma decisiones basadas en su propia misión. Además de los fondos iniciales proporcionados por la tesorería de Harmony, la DAO también es financiada por sus propios miembros para ayudar a dirigir las direcciones de investigación que beneficiarán a la comunidad. (Por Dionysis Zindros 🐼)

La misión de la DAO de Investigación es promover y financiar la investigación teórica y aplicada revisada por expertos en el campo de la tecnología del blockchain. Nuestra visión es establecer el campo de la tecnología blockchain como un campo independiente y reconocido en la Ciencia de la Computación, abarcando las áreas de criptografía, computación distribuida, seguridad, lenguajes de programación, redes y teoría de la información. Somos una DAO sin ánimo de lucro cuyo objetivo es la mejora del campo en su conjunto. Estamos reclutando investigadores de una multitud de campos para llevar a cabo la investigación teórica y aplicada que tendrá un impacto positivo en el ecosistema blockchain más amplio - y Harmony, al igual que otros blockchains en el ecosistema, puede beneficiarse enormemente de ella. Dado que Harmony trata de crear una red de interoperabilidad entre todas las cadenas de bloques, cualquier trabajo que ayude a mejorar la comunidad blockchain más amplia es bienvenido.

El principal medio por el que la DAO promueve sus objetivos es la financiación:

1. La elaboración de trabajos de investigación por parte de los investigadores del sector.
2. La realización de los experimentos necesarios para tomar medidas y recoger datos empíricos.
3. La puesta en practica de direcciones de investigación en código para comprobar su viabilidad.
4. La organización y participación en conferencias en el campo de la ciencia del blockchain.

La DAO también promueve sus objetivos manteniéndose al corriente de los últimos avances en la investigación sobre la ciencia del blockchain y dirigiendo la dirección del campo mediante anuncios y concursos en los que se establecen las prioridades de investigación.

En la toma de decisiones de la DAO son fundamentales sus valores fundamentales:

1. Transparencia. Las decisiones de financiación, la logística y los datos contables se publican abiertamente. Cualquiera puede revisar la asignación de capital y la dotación de la DAO. Todos los trabajos, conferencias y proyectos financiados son información pública.
2. Aperturas. Ordenamos que la investigación financiada por la DAO esté libre de patentes de software y se publique bajo una licencia Creative Commons. Todo el software desarrollado en colaboración con la DAO tiene una licencia abierta (GPL, MIT, BSD o Apache). También exigimos que cualquier artículo financiado por la DAO se publique en archivos abiertos como ePrint y arXiv. De esta manera, el ecosistema más amplio puede hacer uso de los resultados de nuestra investigación.
3. Rigor. Valoramos la investigación que cumple con el rigor académico. Damos prioridad a los artículos revisados por expertos y a las conferencias que se adhieren a los altos estándares académicos de integridad de la revisión de los expertos, siguiendo el proceso de doble ciego de la revisión de expertos. Las dos principales conferencias revisadas por expertos en el campo del blockchain son actualmente Financial Cryptography (FC) y la ACM Advances in Financial Technologies (AFT). También estamos reclutando trabajos en las top security and cryptography conferences in the field.
4. Impacto. Nos preocupamos por publicar trabajos de alta calidad e impacto que resuelvan problemas fundacionales y difíciles en el campo. Queremos que nuestra investigación ayude a que el campo avance. Si un problema central en el campo ha sido identificado por la comunidad investigadora en general, y sigue sin resolverse, queremos abordarlo. Nos interesan especialmente los problemas que afectan a varios sistemas de blockchain y al campo en general.
5. Igualdad. Financiamos la investigación que sigue los principios de la comunidad cypherpunk. La investigación que aumenta el poder y el bienestar de la gente común, apoya a los más dificultados de entre nosotros, respeta su privacidad, permite compartir y liberar información y contenidos, y aumenta la responsabilidad de las organizaciones y los gobiernos.

1. Criptografía. La criptografía se ocupa del diseño y el análisis de protocolos en presencia de adversarios. Se trata de un campo fuertemente matemático que abarca tanto primitivas de bajo nivel, como firmas, esquemas de cifrado y pruebas sin conocimiento, como protocolos de más alto nivel, como cadenas de bloques, algoritmos de consenso y estructuras de datos autentificadas. Las principales conferencias académicas en este campo son CRYPTO y EUROCRYPT.
2. Seguridad. Seguridad. La seguridad es el campo aplicado que garantiza la protección de los sistemas frente a los atacantes. Tomando la criptografía y desplegándola en la infraestructura del mundo real, los sistemas seguros son resistentes a los ataques y lo verifican empíricamente mediante pruebas de penetración. También lo comprueban formalmente mediante métodos formales y lo garantizan en la práctica con lenguajes de programación, protocolos y API reforzados. Las principales conferencias académicas en este campo son ACM CCS, IEEE S&P, USENIX Security, y NDSS. Los eventos comunitarios son el CCC y DEFCON. Una conferencia industrial es Black Hat.
3. Computación distribuida. En la comunidad que a veces se denomina simplemente "descentralización", este campo trata del diseño de protocolos en los que múltiples partes se coordinan para lograr un objetivo común, como alcanzar un consenso, sin confiar en una tercera parte central. A lo largo de su historia, este campo ha explorado el Acuerdo Bizantino y otros algoritmos básicos de consenso. En la actualidad, ha resurgido con la invención de la blockchain Las conferencias académicas más destacadas en este campo son ACM PODC y DISC.

La ciencia de la blockchain se sitúa entre las tres: desarrollamos nueva criptografía para hacer posibles los sistemas de blockchain; componemos primitivas criptográficas para construir sistemas seguros de alto nivel; y los construimos de forma que varias partes puedan coordinarse para lograr un objetivo común sin necesidad de un tercero de confianza. Naturalmente, también entran en juego otros campos de la informática y las matemáticas, como la privacidad (con conferencias de referencia como laPETS), la teoría de la información, los lenguajes de programación, las redes y la teoría de juegos.

Como nuevo campo de las ciencias de la computación, la ciencia de la blockchain tiene muchos problemas interesantes y fundamentales pendientes. Como DAO de investigación, hemos identificado y buscaremos soluciones en las siguientes áreas:

1. Arranque. Esto se refiere a la velocidad y eficiencia con la que los monederos se sincronizan con el resto de la red. En los últimos años ha habido avances significativos en el tema de la sincronización rápida en blockchains de prueba de trabajo, incluyendo los trabajos sobre pruebas de prueba de trabajo Non-Interactive Proofs of Proof-of-Work (NIPoPoWs) usando superblocks, FlyClient, y logarithmic space mining. Un tema con una importante profundidad teórica, así como muchas aplicaciones prácticas, abordar este problema puede producir mejoras exponenciales en el tiempo que se tarda en sincronizar un cliente móvil. Al mismo tiempo, permite eliminar los servidores de confianza centralizados sin perjudicar el rendimiento. El desarrollo de "clientes superligeros" adecuados también permite construir puentes de Cross-Chain sin confianza, sin necesidad de federaciones de confianza ni de sobrecolateralización.
2. Interoperabilidad. El número de blockchain, monedas y protocolos no deja de crecer. Garantizar que éstas puedan funcionar bien entre sí se ha convertido en un problema central del espacio. Ha quedado claro que no habrá una moneda que los gobierne a todos, sino múltiples monedas que trabajen en conjunto, cada una ofreciendo sus propias características únicas. Desarrollar un ecosistema de colaboración, en el que los distintos protocolos puedan hablar entre sí e interactuar de forma segura y eficaz, es un reto tanto científico como de ingeniería. Entre las on-chain principales, la comunicación debe realizarse tanto entre las proof-of-work y proof-of-stake cadenas. Utilizar técnicas de arranque para construir clientes entre on-chain, trasladar los datos de la capa 1 a la 2 y viceversa de forma rápida y segura, así como la comunicación entre el mundo real y el mundo de la blockchain using oracles son cuestiones centrales que entran en este tema.
3. Escalado On-chain . La On-chain principal funciona como la capa de liquidación y todas las partes hacen referencia a ella para la finalidad. El escalado de esta capa se ha convertido en el principal reto actual de nuestra ciencia. Hay varios medios por los que se puede conseguir el escalado. Con la sharding, y una blockchain se divide en múltiples subsistemas, cada uno con sus propios validadores. Garantizar que los validadores se asignan de forma segura, incluso contra un adversario adaptable, es difícil . Otro medio es el desarrollo de estructuras de datos autentificados que van más allá del concepto de cadenas simples. Desde las parallel chains hasta cross-reference each other, los sistemas basado DAG-based , estos sistemas de consenso topológicamente exóticos son muy prometedores.
4. Escalado Off-chain . El escalado de la infraestructura de capa 1 de una blockchain sólo puede llevarnos hasta cierto punto. Para lograr la escalabilidad deseada de un sistema monetario y contractual global, la mayoría de las transacciones tendrán que trasladarse fuera de la cadena principal. Hay muchos enfoques posibles en este sentido. Las cadenas laterales y la interoperabilidad entre ellas permitirían la creación de cadenas más pequeñas que pueden aliviar parte de la carga. Los canales de pago y estatales pueden permitir la transacción de grupos más pequeños de personas fuera de la on-chain, pero también desarrollarse más globalmente a medida que las redes de pago y canales se construyen encima. Por último, los rollups del tipo optimistic y ZK han visto una adopción significativa en el último año, y son candidatos destacados para escalar los datos fuera de la on-chain.
5. Consenso. La base de los protocolos de on-chain es siempre un mecanismo de consenso adecuado. Tenemos protocolos de consenso que emplean la prueba de trabajo y la prueba de participación, y muchos han demostrado ser seguros. Pueden optimized from first principles para lograr un mejor rendimiento sin perjudicar la seguridad? Cuestiones como el aumento del tamaño de los bloques y la tasa de producción de bloques, o el changing the longest chain rule, temporary dishonest majority, así como la aplicación de conceptos de la teoría de la información pertenecen a esta área. Esta área también pertenece al análisis y consolidación de los protocolos de consenso existentes, desde la era del acuerdo bizantino hasta los complejos protocolos de consenso descentralizados de hoy en día. Por último, también se refiere al desarrollo de herramientas teóricas para ayudar a la comprensión y la educación en torno al consenso.
6. Verificación Formal. El desarrollo de nuevos protocolos es sólo un aspecto de la garantía de su seguridad. Además de las herramientas matemáticas en el arsenal de la criptografía, se pueden utilizar herramientas del área de la verificación formal para garantizar que las pruebas matemáticas son correctas, mediante el uso de un verificador de pruebas, pero también que las implementaciones de software de dichos protocolos realmente siguen el protocolo como se pretende. Muy ligado a estos conceptos está el desarrollo de lenguajes de programación seguros para los contratos inteligentes que se prestan a este tipo de herramientas.
7. DeFi. El ecosistema de los contratos inteligentes está evolucionando para replicar todas las finanzas tradicionales, y más allá. Muchos conceptos que ya son posibles en Decentralized Finance (DeFi) son nuevos y nunca han aparecido antes en las finanzas tradicionales, conceptos como los préstamos flash y los perpetuos. Otro derivatives financial que tambien se están desarrollando como las opciones y los futuros, así como instrumentos útiles como los seguros, las nóminas y los préstamos. Este campo tan nuevo plantea una abundancia excesiva de cuestiones abiertas en materia de seguridad, desde la composición de los contratos hasta los oráculos y miner extractable value. Otra cuestión se refiere a la gobernanza justa de todos estos protocolos, empezando por nuestro propio DAO. Por último, el despliegue y la actualización adecuada de estos contratos y the underlying blockchain para soportar nuevas versiones sigue siendo un problema central.
8. Red. El consenso de la blockchain suele modelar la red como una máquina simplista. Sin embargo, el diablo está en los detalles. Cuestiones candentes, como el logro de la equidad order fairness, con la participación o no de una parte central de confianza, son cada vez más importantes. Los equilibrios entre rendimiento y seguridad, la reducción de la latencia y el aprovechamiento del ancho de banda disponible son fundamentales en este caso. Como en todas partes, un adversario poderoso también puede interrumpir la red, y las protecciones contra las divisiones siguen siendo una cuestión central. Pero, con un adversario mas laxo, puede ser mas eficiente may be possible. Electing temporary leading parties puede ayudar.
9. Economiá. Los protocolos de consenso pueden funcionar bajo supuestos honestos, pero how are they incentivized? En concreto, ¿se ajusta el beneficio económico de cada participante a las propiedades y objetivos del protocolo de consenso? Esto entra en el campo de la teoría de juegos, con muchas preguntas que quedan abiertas. Los temas se refieren a pool formation, la delegación de derechos de participación, sybil resilience la resistencia contra las coaliciones maliciosas. En medio de todo esto aparece el tema de la construcción y el gobierno de una política macroeconómica transparente upgrading it, y controlar la oferta monetaria sin a central bank. Por último, las preguntas difíciles, como egalitarianism y fair allocation of de recompensas, algunas de ellas con más ramificaciones filosóficas y éticas de las que imaginamos inicialmente.
10. Privacidad. Blockchains son la primera aplicación práctica de las pruebas de sin conocimiento, un concepto muy querido, si no idolatrado, en la criptografía. La capacidad de realizar transacciones privadas que permiten untraceability and unlinkability es un aspecto. La capacidad de tener private smart contracts y estados de contratos inteligentes totalmente privados, ya sea en la capa 1 o en la 2, es un objetivo mucho más difícil. Las nuevas primitivas centradas en la cadena de bloques que permiten la creación de participaciones y firmas con escondidas son fundamentales para estos sistemas.
11. Seguridad Utilizable. Aunque construyamos los sistemas perfectos desde el punto de vista técnico, al final nuestros usuarios son humanos. El estado actual de los sistemas de cadena de bloques es desconcertante: La mayoría de los monederos verdaderamente descentralizados y otros programas para el usuario final apenas son utilizables. Para empeorar las cosas, la irreversibilidad inherente a los sistemas de cadena de bloques casi garantiza que los pequeños errores puedan tener efectos devastadores en las cuentas de los usuarios. El tema de la seguridad utilizable tiene que ver con la interacción entre el ser humano y el ordenador en los sistemas de blockchain, ayudando a los usuarios a entender lo que está sucediendo en cada momento. Disponer de monederos fáciles de usar, monederos sociales que no puedan perderse o robarse fácilmente, autenticación multifactor, límites de gasto razonables y monederos de hardware sencillos son cuestiones clave aquí.
12. Comunidad.Aunque los sistemas se diseñan pensando en la descentralización, a menudo no se consigue en la práctica. Para garantizar una descentralización adecuada, hay que proponer métricas concretas y realizar mediciones y experimentos pertinentes. Las métricas de uso sobre el estacionamiento, la minería, la red y node decentralization nos permiten recopilar estas estadísticas para calibrar si se ha logrado la descentralización y, en caso contrario, buscar formas de rectificar.
13. Transparencia. Nuevas instituciones están sustituyendo a las antiguas a medida que las finanzas descentralizadas van tomando forma. Los sistemas de blockchain y las DAO deben ser gobernados por el pueblo y para el pueblo. Las organizaciones centralizadas, como los intercambios, también deben rendir cuentas, manteniendo la privacidad. Para garantizar esto, se debe asegurar la transparencia regulatoria mediante el privacy-preserving proofs pasivos y solvencia que preserven la privacidad, así como la auditoría de transacciones fuera de la cadena. Las herramientas para hacerlo de forma segura y privada son un importante tema de investigación.

Estas 13 áreas de investigación en la ciencia de la blockchain serán fundamentales en los próximos años. La DAO de investigación de Harmony financiará, apoyará y dirigirá la dirección, de modo que los problemas fundacionales en todas estas áreas se aborden con rigor académico y un ojo para la aplicación.

Planes para 2022

En 2021 Q4 Dionysis Zindros dirigirá esta DAO de investigación. Tras el nombramiento de 9 gobernadores, Harmony enviará 100.000 dólares de financiación inicial (hasta un total de 1 millón de dólares en 2022) a una dirección multisig de Gnosis Safe en poder de los gobernadores.

Gobernadores y Resultados

• Dionysis Zindros (en decrypto) – hacia estados logarítmicos: Puentes basados en Flyclient/NiPoSPoS frente a ZK-rollups frente a la seguridad económica de Interlay/XClaim, sincronización rápida de estados para la minería y el resharding, monederos sin clave con encriptación de testigos basada en lattice;
• Dimitris Karakostas – hacia el soporte de 100k delegadores: optimizaciones de las delegaciones en cadena de Harmony y recompensas compuestas;
• Aaron Li – hacia la verificación formal de extremo-a-extremo: demostrar la seguridad de los monederos basados en el autentificador de Harmony en Coq, auditorías de contratos inteligentes en los puentes Horizon para Ethereum y Bitcoin;
• Zeta Avarikioti – hacia la finalidad de las transacciones en 1 segundo: determinar el tamaño óptimo de los fragmentos frente a la seguridad de la red para nuestra red Proof-of-Stake, comparar con Rapidchain e Instachain de Mahdi Zamani;
• Ivan Homoliak y Andrianna Polydouri – hacia los monederos basados en autentificadores: seguridad y rendimiento del cifrado del lado del cliente, generación del árbol Merkle de contraseñas de un solo uso (OTP) y seguridad del autentificador.