Recherche DAO - Mettre les meilleurs résultats en production
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Recherche DAO - Mettre les meilleurs résultats en production

Par Dionysis Zindros ūüźľ

La DAO Harmony Research est la branche recherche de l'écosystème Harmony. Conformément à la vision d'Harmony en matière d'ouverture, de transparence et de décentralisation, Harmony finance la DAO de recherche afin de remplir ses objectifs de recherche. En tant qu'organisation autonome décentralisée, la DAO de recherche Harmony est indépendante et prend des décisions en fonction de sa propre mission. En plus des fonds initiaux fournis par la trésorerie d'Harmony, la DAO est également financée par ses propres membres pour aider à orienter les directions de recherche qui bénéficieront à la communauté.

La mission de la DAO Harmony Research est de promouvoir et de financer des recherches th√©oriques et appliqu√©es d'excellente qualit√©, √©valu√©es par des pairs, dans le domaine de la science des blockchains. Notre vision est d'√©tablir le domaine de la science de la blockchain comme un domaine ind√©pendant et reconnu de l'informatique, couvrant les domaines de la cryptographie, de l'informatique distribu√©e, de la s√©curit√©, des langages de programmation, des r√©seaux et de la th√©orie de l'information. Nous sommes une DAO √† but non lucratif dont l'objectif est d'am√©liorer le domaine dans son ensemble. Nous recrutons des chercheurs dans une multitude de domaines pour mener des recherches th√©oriques et appliqu√©es qui auront un impact positif sur la blockchain Harmony elle-m√™me, mais aussi sur l'√©cosyst√®me blockchain au sens large. Puisque Harmony vise √† cr√©er un r√©seau d'interop√©rabilit√© entre toutes les cha√ģnes, tout travail qui contribue √† am√©liorer la communaut√© blockchain au sens large est le bienvenu.

Le principal moyen par lequel la DAO promeut ses objectifs est à travers le financement de :

  1. L'élaboration de documents de recherche par des chercheurs dans le domaine.
  2. La réalisation d'expériences nécessaires pour prendre des mesures et recueillir des données empiriques.
  3. La mise en Ňďuvre des orientations de recherche en code pour v√©rifier leur viabilit√©.
  4. L'organisation et la participation à des conférences dans le domaine de la science des blockchains.

La DAO promeut également ses objectifs en se tenant au courant des derniers développements de la recherche sur la science de la blockchain et en orientant la direction du domaine en faisant des annonces et en organisant des concours dans lesquels les priorités de recherche sont établies.

Les valeurs fondamentales de la DAO sont au cŇďur du processus d√©cisionnel :

  1. Transparence. Les décisions de financement, la logistique et les données comptables sont publiées ouvertement. Tout le monde peut consulter l'allocation de capital et la dotation de la DAO. Tous les articles, conférences et projets financés sont des informations publiques.
  2. Ouverture. Nous exigeons que les recherches financées par le DAO soient exemptes de brevets logiciels et publiées sous une licence de création commune. Tout logiciel développé en collaboration avec le DAO est sous licence ouverte (GPL, MIT, BSD ou Apache). Nous exigeons également que tous les articles financés par le DAO soient publiés dans des archives ouvertes telles que ePrint et arXiv. De cette manière, l'écosystème Harmony, mais aussi l'écosystème plus large peuvent utiliser les résultats de nos recherches.
  3. Rigueur. Nous apprécions les recherches qui respectent la rigueur académique. Nous donnons la priorité aux articles évalués par des pairs et aux conférences qui adhèrent à des normes universitaires élevées d'intégrité de l'évaluation par les pairs, en suivant le processus d'évaluation par les pairs en double aveugle. Les deux principales conférences évaluées par des pairs dans le domaine de la blockchain sont actuellement Financial Cryptography (FC) et ACM Avancée dans les technologies financières (AFT). Nous recrutons également des travaux dans les principales conférences sur la sécurité et la cryptographie dans ce domaine.
  4. Impact. Nous tenons à publier des articles de grande qualité et à fort impact, qui résolvent des problèmes fondamentaux et difficiles dans le domaine. Nous voulons que nos recherches aident le domaine à progresser. Si un problème est central dans le domaine, a été identifié par la communauté de recherche au sens large et reste non résolu, nous voulons nous y attaquer. Nous sommes particulièrement intéressés par les problèmes qui ont un impact sur plusieurs systèmes blockchain différents et sur le domaine en général.
  5. L'égalité. Nous finançons des recherches qui suivent les principes de la communauté cypherpunk. Des recherches qui augmentent le pouvoir et le bien-être des gens ordinaires, soutiennent les moins fortunés d'entre nous, respectent leur vie privée, permettent le partage et la liberté d'information et de contenu, et augmentent la responsabilité des organisations et des gouvernements.

La DAO de recherche se trouve à l'intersection de trois domaines de l'informatique :

  1. Cryptographie. La cryptographie concerne la conception et l'analyse de protocoles en présence d'adversaires. Il s'agit d'un domaine fortement mathématique, qui concerne à la fois des primitives de bas niveau telles que les signatures, les schémas de chiffrement et les preuves à zéro connaissance, et des protocoles de plus haut niveau tels que les blockchains, les algorithmes de consensus et les structures de données authentifiées. Les conférences universitaires les plus importantes dans ce domaine sont CRYPTO et EUROCRYPT.
  2. La sécurité. La sécurité est le domaine appliqué qui garantit que les systèmes sont protégés contre les attaquants. En prenant la cryptographie et en la déployant dans une infrastructure du monde réel, les systèmes sécurisés sont résistants aux attaques et le vérifient empiriquement par des tests de pénétration. Ils le vérifient également de manière formelle à l'aide de méthodes formelles et le garantissent en pratique avec des langages de programmation, des protocoles et des API renforcés. Les conférences universitaires les plus importantes dans ce domaine sont ACM CCS, IEEE S&P, USENIX Security, et NDSS. Les événements communautaires sont la CCC et DEFCON. Une conférence industrielle est Black Hat.
  3. Informatique distribuée. Dans la communauté parfois appelée simplement "décentralisation", ce domaine consiste à concevoir des protocoles dans lesquels plusieurs parties se coordonnent pour atteindre un objectif commun, tel qu'un consensus, sans faire confiance à un tiers central. Au cours de son histoire, ce domaine a exploré l'accord byzantin et d'autres algorithmes de consensus de base. Aujourd'hui, il a été relancé avec l'invention de la blockchain. Les conférences universitaires les plus importantes dans ce domaine sont ACM PODC et DISC.

La science des blockchains se situe entre les trois : nous développons de nouvelles cryptographies pour rendre les systèmes de blockchains possibles ; nous composons des primitives cryptographiques pour construire des systèmes sécurisés de haut niveau ; et nous les construisons de telle sorte que plusieurs parties puissent se coordonner pour atteindre un objectif commun sans tiers de confiance. Naturellement, d'autres domaines de l'informatique et des mathématiques entrent également en jeu, notamment la protection de la vie privée (avec des conférences marquantes comme le PETS), la théorie de l'information, les langages de programmation, les réseaux et la théorie des jeux.

En tant que nouveau domaine de l'informatique, la science de la blockchain présente de nombreux problèmes intéressants et fondamentaux en suspens. En tant que DAO de recherche, nous avons identifié et chercherons des solutions dans les domaines suivants :

  1. Amor√ßage (bootstrapping). Il s'agit de la vitesse et de l'efficacit√© avec lesquelles les portefeuilles se synchronisent avec le reste du r√©seau. Des avanc√©es significatives ont √©t√© r√©alis√©es ces derni√®res ann√©es sur le sujet de la synchronisation rapide dans les blockchains proof-of-stake, notamment les travaux sur Non-Interactive Proofs of Proof-of-Work (NIPoPoWs) utilisant des superblocks, FlyClient, et le minage en espace logarithmique. Les probl√®mes en suspens concernent la s√©curit√© des NIPoPoWs dans le cadre d'une difficult√© variable, mais aussi le d√©veloppement de preuves d'enjeu (PoPoS). Un sujet avec une profondeur th√©orique significative ainsi que de nombreuses applications pratiques, s'attaquer √† ce probl√®me peut apporter des am√©liorations exponentielles dans le temps qu'il faut pour synchroniser un client mobile. En m√™me temps, elle permet de supprimer les serveurs de confiance centralis√©s sans nuire aux performances. Le d√©veloppement de "clients super l√©gers" ad√©quats permet √©galement de cr√©er des ponts inter-cha√ģnes sans confiance, sans avoir besoin de f√©d√©rations de confiance et de surcollat√©ralisation.
  2. L'interop√©rabilit√© (interoperability). Le nombre de cha√ģnes, de pi√®ces et de protocoles ne cesse de cro√ģtre. Faire en sorte qu'ils puissent fonctionner ensemble est devenu un probl√®me central de l'espace. Il est devenu √©vident qu'il n'y aura pas une seule pi√®ce pour les gouverner toutes, mais plusieurs pi√®ces travaillant en tandem, chacune offrant ses propres caract√©ristiques uniques. Le d√©veloppement d'un √©cosyst√®me de collaboration, dans lequel diff√©rents protocoles peuvent se parler et interagir de mani√®re s√Ľre et performante, est un d√©fi √† la fois scientifique et technique. Entre les principales cha√ģnes, la communication doit se faire entre les cha√ģnes proof-of-work et les cha√ģnes proof-of-stake . L'utilisation de techniques d'amor√ßage pour construire des clients inter-cha√ģnes, le transfert rapide et s√©curis√© de donn√©es de la couche 1 √† la couche 2 et inversement, ainsi que la communication entre le monde r√©el et le monde des cha√ģnes √† l'aide d‚Äôoracles sont des questions centrales qui rel√®vent de ce sujet.
  3. Mise √† l'√©chelle sur la cha√ģne (On-Chain Scaling). La cha√ģne principale fonctionne comme la couche de r√®glement et toutes les parties y font r√©f√©rence pour la finalit√©. La mise √† l'√©chelle de cette couche est devenue le principal d√©fi actuel de notre science. Il existe plusieurs moyens de r√©aliser cette mise √† l'√©chelle. Avec le sharding, une blockchain est divis√©e en plusieurs sous-syst√®mes, chacun avec ses propres validateurs. Il est difficile de garantir que les validateurs sont allou√©s de mani√®re s√©curis√©e, m√™me contre un adversaire adaptatif. Un autre moyen consiste √† d√©velopper des structures de donn√©es authentifi√©es qui vont au-del√† du concept de simples cha√ģnes. Des cha√ģnes parall√®les qui se r√©f√©rencent entre-elles, aux syst√®mes bas√©s sur des DAG, ces syst√®mes de consensus topologiquement exotiques sont tr√®s prometteurs.
  4. Mise √† l'√©chelle hors cha√ģne (Off-chain scaling). Pour atteindre l'√©volutivit√© souhait√©e d'un syst√®me mon√©taire et contractuel mondial, la plupart des transactions devront √™tre d√©plac√©es hors de la cha√ģne principale. Il existe de nombreuses approches possibles √† cet √©gard. Les cha√ģnes lat√©rales et l'interop√©rabilit√© entre elles permettraient la cr√©ation de cha√ģnes plus petites qui peuvent prendre en charge une partie de la charge. Les canaux de paiement et d'√©tat peuvent permettre la transaction de petits groupes de personnes en dehors de la cha√ģne, mais aussi se d√©velopper plus globalement √† mesure que les r√©seaux de paiement et de canaux sont construits par-dessus. Enfin, les rollups de type optimistic et ZK ont √©t√© adopt√©s de mani√®re significative l'ann√©e derni√®re et sont des candidats de premier plan pour la mise √† l'√©chelle des donn√©es hors de la cha√ģne.
  5. Consensus. La base des protocoles de cha√ģne est toujours un m√©canisme de consensus appropri√©. Nous disposons de protocoles de consensus utilisant la preuve de travail (Proof-of-Work) et la preuve d'enjeu (Proof-of-Stake), et il a √©t√© prouv√© que nombre d'entre eux sont s√Ľrs. Ces protocoles peuvent-ils √™tre optimis√©s √† partir des premiers principes pour obtenir de meilleures performances sans nuire √† la s√©curit√© ? Des questions telles que l'augmentation de la taille des blocs et du taux de production des blocs, ou la modification de la r√®gle de la plus longue cha√ģne, la majorit√© malhonn√™te temporaire, ainsi que l'application de concepts de la th√©orie de l'information rel√®vent de ce domaine. Ce domaine concerne √©galement l'analyse et la consolidation des protocoles de consensus existants, de l'√®re des accords byzantins aux protocoles de consensus d√©centralis√©s complexes d'aujourd'hui. Enfin, il concerne √©galement le d√©veloppement d'outils th√©oriques pour aider √† la compr√©hension et √† l'√©ducation autour du consensus.
  6. La v√©rification formelle. Le d√©veloppement de nouveaux protocoles n'est qu'un aspect de leur s√©curisation. En plus des outils math√©matiques de l'arsenal de la cryptographie, des outils du domaine de la v√©rification formelle peuvent √™tre utilis√©s pour s'assurer que les preuves math√©matiques sont correctes, gr√Ęce √† l'utilisation d'un v√©rificateur de preuves, mais aussi que les impl√©mentations logicielles de ces protocoles suivent r√©ellement le protocole comme pr√©vu. Le d√©veloppement de langages de programmation s√©curis√©s pour les contrats intelligents, qui se pr√™tent √† de tels outils, est √©troitement li√© √† ces concepts.
  7. Finance Décentralisée (DeFi). L'écosystème des contrats intelligents évolue pour reproduire l'ensemble de la finance traditionnelle, et même au-delà. De nombreux concepts qui sont déjà possibles dans la Finance décentralisée (DeFi) sont nouveaux et ne sont jamais apparus auparavant dans la finance traditionnelle - comme les prêts flash et les perpetuals. D'autres dérivés financiers tels que les options et les contrats à terme, ainsi que des instruments utiles tels que les assurances, les salaires et les prêts, sont également en cours de développement. . Ce domaine très nouveau soulève une pléthore de questions ouvertes en matière de sécurité, de la composition des contrats aux oracles et à la valeur extractible par les mineurs. Une autre question concerne la gouvernance équitable de tous ces protocoles - à commencer par notre propre DAO. Enfin, le déploiement et la mise à niveau appropriés de ces contrats et de la blockchain sous-jacente pour supporter les nouvelles versions restent un problème central.
  8. Mise en r√©seau (Networking). Le consensus blockchain mod√©lise g√©n√©ralement le r√©seau comme une machine simpliste. Cependant, le diable se cache dans les d√©tails. Les questions br√Ľlantes, telles que la r√©alisation de l'√©quit√© des ordres, avec l'implication ou non d'un organe centralis√© de confiance, deviennent de plus en plus importantes. Les compromis entre les performances et la s√©curit√©, la r√©duction de la latence et l'exploitation optimale de la bande passante disponible sont essentiels. Comme partout ailleurs, un adversaire puissant peut aussi √™tre capable de perturber le r√©seau, et les protections contre les scissions restent une question centrale. Mais avec un adversaire plus laxiste, une meilleure efficacit√© peut √™tre possible. L'√©lection de partis leaders temporaires peut √©galement aider.
  9. √Čconomie. Les protocoles de consensus peuvent fonctionner sous des hypoth√®ses honn√™tes, mais comment sont-ils incit√©s ? En particulier, le gain financier de chaque participant est-il align√© sur les propri√©t√©s et les objectifs du protocole de consensus ? Cela touche au domaine de la th√©orie des jeux, avec de nombreuses questions qui restent ouvertes. Les sujets concernent la formation des pools, la d√©l√©gation des droits de participation, la r√©silience des sybiles et la r√©silience contre les coalitions malveillantes. Au milieu de tout cela vient le sujet de la construction et de la gouvernance d'une politique macro√©conomique transparente, de sa mise √† niveau et du contr√īle de la masse mon√©taire sans banque centrale. Enfin, des questions difficiles, telles que l'√©galitarisme et la r√©partition √©quitable des r√©compenses, se posent √©galement, certaines d'entre elles ayant des ramifications philosophiques et √©thiques plus importantes que nous ne l'avions imagin√© au d√©part.
  10. La vie priv√©e. Les blockchains sont la premi√®re application pratique des preuves √† connaissance z√©ro, un concept tr√®s appr√©ci√©, sinon idol√Ętr√©, en cryptographie. La possibilit√© d'effectuer des transactions priv√©es qui permettent la non-tra√ßabilit√© et la non-liabilit√© est un aspect. La possibilit√© d'avoir des contrats intelligents priv√©es et des √©tats de contrats intelligents, que ce soit sur la couche 1 ou sur la couche 2, est un objectif beaucoup plus difficile √† atteindre. Les nouvelles primitives centr√©es sur les blockchains, qui permettent la cr√©ation d'enjeux et de signatures √† connaissance nulle, sont essentielles √† ces syst√®mes.
  11. Une sécurité utilisable. Même si nous construisons des systèmes parfaits sur le plan technique, au bout du compte, nos utilisateurs sont des humains. L'état actuel des choses dans les systèmes de blockchain est déconcertant : La plupart des portefeuilles véritablement décentralisés et autres logiciels destinés aux utilisateurs finaux sont à peine utilisables. Pour aggraver les choses, l'irréversibilité inhérente aux systèmes blockchain garantit que de petites erreurs peuvent avoir des effets dévastateurs sur les comptes des utilisateurs. Le thème de la sécurité utilisable concerne l'interaction homme/ordinateur dans les systèmes de blockchain, en aidant les utilisateurs à comprendre ce qui se passe à chaque instant. Des portefeuilles faciles à utiliser, des portefeuilles sociaux qui ne peuvent pas être facilement perdus ou volés, une authentification multifactorielle, des limites de dépenses raisonnables et des portefeuilles matériels faciles à utiliser sont des questions clés ici.
  12. La communaut√©. Bien que les syst√®mes soient con√ßus dans l'optique d'une d√©centralisation, celle-ci n'est souvent pas r√©alis√©e dans la pratique. Pour assurer une d√©centralisation ad√©quate, des m√©triques concr√®tes doivent √™tre propos√©es et des mesures pertinentes doivent √™tre prises et des exp√©riences men√©es. Les m√©triques d'utilisation du staking, l'exploitation mini√®re, la d√©centralisation des r√©seaux et des nŇďuds nous permettent de collecter de telles statistiques afin d'√©valuer si la d√©centralisation a √©t√© r√©alis√©e et, dans le cas contraire, de chercher des moyens d'y rem√©dier.
  13. La transparence. De nouvelles institutions remplacent les anciennes √† mesure que la finance d√©centralis√©e prend forme. Les syst√®mes de blockchain et les DAO doivent √™tre gouvern√©s pour le peuple par le peuple. Les organisations centralis√©es telles que les bourses doivent √©galement √™tre tenues responsables, tout en pr√©servant la vie priv√©e. Pour cela, il faut assurer la transparence r√©glementaire en d√©veloppant des preuves d'actif, de passif et de solvabilit√© pr√©servant la vie priv√©e, ainsi que l'audit des transactions hors cha√ģne. Les outils permettant de le faire de mani√®re s√©curis√©e et priv√©e constituent un sujet de recherche important.

Ces 13 domaines de recherche dans la science de la blockchain seront au cŇďur des prochaines ann√©es. Le DAO de recherche d'Harmony financera, soutiendra et orientera la direction, afin que les probl√®mes fondamentaux dans tous ces domaines soient abord√©s avec une rigueur acad√©mique et un Ňďil sur les applications.

Plans 2022

Extrait des directives DAO d’Harmony:

Les gouverneurs de chaque DAO ont une autonomie déléguée sur ses actifs et ses initiatives. Harmony aide à définir 3 grands mandats, à recruter 9 gouverneurs, à définir les livrables et les mesures pour les 3 premiers mois, et à financer au maximum 1M$. Nous recommandons un salaire horaire de 75 à 350 $, un mandat de 3 mois, un bonus rétroactif et un retour d'information sur les performances, un vote à 80 % et un suivi ouvert des feuilles de temps et des résultats de chaque membre..

En 2021 Q4 Dionysis Zindros dirigera cette DAO de recherche. Après la nomination de 9 gouverneurs, Harmony enverra un financement initial de 100K$ (menant à 1M$ au total en 2022) à l'adresse multisig d'un coffre-fort Gnosis détenu par les gouverneurs.

Mandats - Mettre en production les meilleurs résultats de recherche

  • Cryptographie : d√©ployer des preuves succinctes pour la confidentialit√© et les performances
  • Security: utiliser la v√©rification m√©canique pour les audits, les langages fortement typ√©s pour le prototypage
  • D√©centralisation: mettre √† l'√©chelle les transactions √† travers les diff√©rents protocoles, staking sur la cha√ģne et d√©l√©gation sur des clients l√©gers

Gouverneurs et résultats attendus

  • Dionysis Zindros (√† decrypto) - vers des √©tats logarithmiques : Ponts bas√©s sur Flyclient/NiPoSPoS vs ZK-rollups vs s√©curit√© √©conomique d'Interlay/XClaim, synchronisation rapide des √©tats pour le minage et le resharding, portefeuilles sans cl√© avec cryptage des t√©moins bas√© sur le treillis;
  • Dimitris Karakostas - vers le support de 100k d√©l√©gu√©s : optimisations des d√©l√©gations sur la cha√ģne d'Harmony et des r√©compenses compos√©es ;;
  • Aaron Li - vers une v√©rification formelle de bout en bout : prouver la s√©curit√© des portefeuilles bas√©s sur l'authentification de Harmony en Coq, audits de contrats intelligents sur les ponts Horizon pour Ethereum et Bitcoin;
  • Zeta Avarikioti - vers la finalit√© des transactions en 1 seconde : d√©terminer la taille optimale des shards par rapport √† la s√©curit√© du r√©seau pour notre r√©seau Proof-of-Stake, comparer avec Rapidchain et Instachain de Mahdi Zamani ;
  • Ivan Homoliak & Andrianna Polydouri - vers des portefeuilles bas√©s sur des authentificateurs : s√©curit√© et performance du cryptage c√īt√© client, g√©n√©ration d'un arbre de Merkle pour un mot de passe √† usage unique (OTP) et s√©curit√© des authentificateurs.

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Pourquoi Harmony ? Revue technique des protocoles, validateurs et ponts
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Plus de 300 millions de dollars en primes, subventions et DAOs