Sending Labs находится на передовых позициях в создании децентрализованного стека протоколов связи, который напрямую противостоит врожденным проблемам централизации TCP/IP. Эта инициатива поддерживает кошелек для связи между пользователями, что фундаментально изменит интернет-инфраструктуру, значительно повысив уровень безопасности, конфиденциальности и уполномоченности пользователей.

Обзор стека протоколов TCP/IP веб-технологий Web2

В эпоху Web2 связь, вычисления и хранение вместе образуют основу Интернета. Среди них стек протоколов TCP/IP является наиболее базовой и широкой формой сетевого общения. Он проходит через все уровни и обеспечивает унифицированную коммуникационную структуру и стандарт для всех уровней от физического уровня до прикладного уровня. Почти все приложения Web2 непосредственно или косвенно зависят от этой системы. Поэтому стек протоколов TCP/IP стал стандартизированной основой для интернет-коммуникаций.

Проблемы с протоколом TCP/IP в эре Web2

С развитием интернет-технологий стек протоколов TCP/IP начал выявлять некоторые структурные проблемы. Эти недостатки скрываются в нашем ежедневном использовании веба. Влияние этих проблем можно конкретно продемонстрировать на примере двух пользователей, общающихся через приложение для обмена сообщениями. Предположим, что пользователь A отправляет сообщение пользователю B. Сообщение сначала разбивается на несколько пакетов данных, а затем передается пользователю B через несколько серверов в Интернете.

• На уровне приложения, когда пользователи получают доступ к веб-сайту приложения, им необходимо полагаться на DNS для разрешения адреса службы. Если DNS загрязнен или подвергается атаке, пользователи могут ошибочно получить доступ к злонамеренному серверу, что может привести к утечкам конфиденциальной информации или вмешательству в данные.
• На уровне транспортного уровня, если атаковано удостоверяющее центр (ЦС), от которого зависит протокол SSL/TLS, или он потеряет доверие, связь между пользователями может быть подслушана или подделана третьей стороной. Например, если сообщения пользователя передаются через незащищенный канал, хакеры могут перехватывать эти пакеты или даже подделывать недостоверную информацию. В то же время, полагание на эти централизованные ЦС несет риски доверия.
• На сетевом уровне из-за того, что IP-адреса служб приложений контролируются и выделяются небольшим количеством организаций, ограниченный характер IP-адресов и проблема централизованного выделения приводят к тому, что права на контроль ресурсов в основном сконцентрированы в руках нескольких стран и организаций, что не только приводит к несправедливому распределению, но и делает всю сетевую архитектуру уязвимой перед угрозой централизованного контроля.

Внутренняя централизация TCP/IP приводит к глубоко укорененным проблемам, которые нельзя решить простыми исправлениями. Радикальная технологическая перестройка необходима для достижения полной децентрализации стека протоколов, что крайне важно для решения этих фундаментальных проблем. Sending Labs находится на передовой этого преобразования, работая над децентрализованным стеком протоколов связи. Эта новая модель переосмыслит TCP/IP, позволяя прямое одноранговое взаимодействие через кошельковые адреса, революционизируя интернет-инфраструктуру и значительно улучшая безопасность, конфиденциальность и повышая уровень контроля пользователя.

Построение нового стандарта связи в эпоху Web3: Перестройка стека протоколов TCP/IP

В эпоху Web3 нам необходимо перестроить стек протоколов TCP/IP, чтобы решить проблемы в текущей системе. Веб3-версия стека протоколов TCP/IP будет иметь следующие характеристики: Во-первых, она обеспечивает неограниченное количество IP-адресов и избегает монополии ресурсов несколькими странами или организациями; во-вторых, она передает доверие аутентификации транспортного уровня на децентрализованный механизм на основе блокчейна. Больше не полагается на одного удостоверяющего центра; в-третьих, передает ключевые протоколы, такие как DNS, на блокчейн, чтобы избавиться от зависимости от традиционных поставщиков услуг DNS; кроме того, поощряет общественность к созданию собственных маршрутизаторов для построения децентрализованной инфраструктуры физического уровня; Наконец, сетевому коммуникационному терминалу придается финансовые атрибуты, чтобы он прямо связан с системой учетной записи блокчейна и естественно поддерживает финансовые функции.

С помощью этого нового стека протоколов в будущем существенно изменится способ серфинга в Интернете: пользователи открывают браузер, вводят доменное имя ENS, и браузер анализирует соответствующий адрес через блокчейн и инициирует запрос на подключение. До установления соединения система использует цифровую подпись терминала и аутентификацию системы DID на основе блокчейна для подтверждения личностей обеих сторон общения перед установлением соединения. Во время этого процесса все данные обрабатываются через огромную физическую систему маршрутизации, чтобы гарантировать передачу данных с одного конца на другой. Когда речь идет о платеже, поскольку у коммуникационного терминала есть финансовые атрибуты, пользователи могут платить напрямую на соответствующий адрес кошелька ENS, избегая риска фишинговых мошенничеств и обеспечивая безопасный и надежный платеж. Независимо от того, является ли это социальной сетью, электронной коммерцией или другими приложениями, они унаследуют функции безопасности и децентрализации сетевого и транспортного уровня.

Далее мы подробно расскажем, как реализовать эти децентрализованные функции на уровне сети, транспортного уровня, уровня приложений и физического уровня.

Сетевой уровень

Дизайн сетевого уровня должен удовлетворять четыре основных требования: во-первых, IP-адреса должны быть достаточными, чтобы обеспечить справедливое распределение кода области адреса по всему миру; во-вторых, IP-адрес должен иметь финансовые атрибуты и может быть непосредственно связан с блокчейн-аккаунтом; в-третьих, до полного перехода на сеть Web3, поддерживать совместимость с IPv4/IPv6; в-четвертых, обеспечить децентрализацию разрешения доменных имен. По этой причине у нас есть два основных типа адресов: уникастные адреса и адреса anycast, включая:

• Unicast адрес: Он уникален и детерминирован. Он состоит из нескольких идентификаторов, таких как идентификатор сегмента сети, идентификатор подсети, идентификатор хоста и идентификатор сетевой карты. Он может уникально определить устройство сетевой карты в сети. Выполнять быструю маршрутизацию на основе префиксов идентификаторов сегментов сети и подсетей для уменьшения сложности таблицы маршрутизации.
• Адрес Anycast: Соответствующий адресу кошелька, несколько однократных адресов можно связать для достижения эффективной передачи данных. Этот дизайн не только оптимизирует эффективность маршрутизации сети, но также значительно увеличивает емкость предложения IP-адресов. Когда отправитель инициирует запрос на соединение с адресом Anycast, маршрутизатор отправляет пакет к ближайшему однократному адресу, связанному с адресом Anycast, на основе маршрутного расстояния. Поскольку услуги, предоставляемые всеми однократными адресами, связанными с адресом Anycast, одинаковы, отправитель может удовлетворить свои коммуникационные потребности, общаясь с любым однократным адресом.

Unicast-адреса обеспечивают быструю маршрутизацию через префиксы адресов, и их длина может быть задана так, чтобы превышать 160-битные кошельковые адреса, которые теоретически могут быть предоставлены неограниченно. Адрес anycast эквивалентен кошельковому адресу, что придает финансовые атрибуты IP-адресу.

Как реализовать выделение уникастовых адресов в децентрализованном режиме? В эпоху Web2 IP-адреса назначаются центральными органами. В Web3 эти адреса выделяются через смарт-контракты. Смарт-контракт генерирует различные NFT-лицензии для идентификации сегментов сети на основе размера сети и авторизует операторов управлять конкретными подсетями. Операторы, удерживающие идентификаторы сегментов сети, могут разбивать подсети и продавать их более низкоуровневым операторам или конечным пользователям. Операторы управляют маршрутизаторами для обработки данных, достижения прибыли и обеспечения справедливого и децентрализованного распределения IP-адресов.

Протокол DNS - разрешение доменных имен, хотя он определен на уровне приложения в Web3, логически больше похож на протокол для именования сетевых терминалов передачи данных на уровне сети. Мы рассматриваем его здесь как протокол уровня сети, который может быть использован другими протоколами уровня приложения. DNS должен быть протоколом разрешения на цепочке веб-3, и реализация должна быть нечто вроде ENS. Контракт на цепочке определяет соответствующее отношение между доменным именем и адресом кошелька, тем самым реализуя зависимость от организации доменных имен DNS и устраняя зависимость от центра, тем самым избегая проблемы загрязнения DNS.

Для обеспечения нормальной работы сети и решения проблемы холодного старта перед ее полным масштабированием необходимо сделать сеть совместимой с существующими протоколами IPv4/IPv6. Когда маршрутизатор не может найти адрес назначения в своей прямо подключенной сети, он инкапсулирует данные в пакеты IPv4/IPv6 и отправляет их маршрутизаторам в других подсетях. Получающий маршрутизатор разбирает эти пакеты и продолжает маршрутизацию в пределах подсети, пока не будет найден адрес назначения. Этот процесс аналогичен ранним этапам достижения совместимости IPv6 через туннели в сети IPv4.

Кроме того, маршрутизатор также отвечает за проникновение внутренней сети. Когда данные должны войти во внутреннюю сеть через шлюз IPv4, устройство маршрутизации общественной сети перенаправит эти соединения. Эти устройства действуют как обратные прокси-серверы для внутренней сети, позволяя данным безопасно входить в адрес внутренней сети через туннель.

Для реализации этих преобразований сетевого уровня необходимо внести соответствующие улучшения на физическом уровне и уровне транспорта. Физический уровень требует достаточного оборудования маршрутизатора и в то же время поощряет конечных пользователей, поставщиков оптоволоконных услуг или текущих операторов интернет-услуг к приобретению этого оборудования для формирования сетевого эффекта и постепенной замены существующей сети IP. На уровне транспорта нам нужны дальнейшие улучшения для проверки привязки адресов anycast и unicast и обеспечения безопасности и невозможности подделки связи.

Транспортный уровень

Обеспечивая безопасную передачу данных, транспортный уровень устраняет доверие к Центральному Управлению и устраняет необходимость полагаться на любую централизованную организацию для процесса сертификации безопасности.

Обычно обеспечение безопасности Интернет-соединений (например, веб-сайтов, использующих HTTPS) основывается на протоколах SSL/TLS, которые полагаются на авторитеты Центров сертификации для проверки подлинности посещаемых веб-сайтов. Мы надеемся принять документы DID на основе цепочки для поддержания безопасности и одновременного устранения зависимости от централизованных сущностей.

Этот процесс взаимной аутентификации выполняется путем доступа к документу DID на цепи. Поскольку любые адреса обоих сторон уже зарегистрированы в блокчейне и связаны с их кошельковыми адресами, DNS-сервисы, требуемые традиционными ЦС, больше не нужны. Как только документ DID и кошельковый адрес найдены и связаны, и соответствующая сторона предоставляет действительную подпись, вы можете подтвердить, что сущность, с которой вы общаетесь, является законным владельцем идентификатора.

Таким образом устанавливается соединение между кошельками, что позволяет удобную передачу данных через сокеты. Подобно тому, как SSL/TLS работает в определенной среде сокетов, этот система предоставляет новый вариант для таких соединений.

Пример сокета

Мы предложили некоторые способы реконструкции сетевого уровня и транспортного уровня, приведенный ниже код сокета - пример. Каждый уровень решает свои конкретные проблемы. На этой основе, поскольку адрес кошелька имеет финансовые функции - функцию, которой обычные IP-адреса не обладают - мы можем использовать код сокета для установления соединения, а затем отправлять через него инструкции по транзакции.

Таким образом, этот новый стек технологий TCP/IP интегрирует функции SSL/TLS, IP-маршрутизации и финансовых транзакций. Ниже приведен небольшой образец кода.

Прикладной уровень

В стеке протоколов TCP/IP существует много протоколов прикладного уровня. Среди них HTTP(S), XMPP, SMTP, POP3, FTP, SIP, RTMP, CDN и др. Традиционно эти протоколы полагались на централизованные серверы, такие как серверы мгновенных сообщений XMPP и почтовые серверы SMTP. Однако в эпоху Web3 децентрализованные сетевые узлы заменят традиционные центральные серверы, и протоколы прикладного уровня больше не будут зависеть от прикладного сервера. Кроме определения формата пакета данных на транспортном уровне/сетевом уровне, эти протоколы основаны на децентрализованной сетевой инфраструктуре сетевого уровня, позволяя сетевому уровню обеспечивать надежную децентрализованную сеть для различных приложений. База.

Среди всех протоколов прикладного уровня наиболее распространены HTTPS, XMPP, SMTP и т. д., и они являются основой наших повседневных социальных активностей. В рамках архитектуры Web3 мы разработали первый пример приложения - децентрализованное протокол социального мгновенного обмена сообщениями с использованием протокола, аналогичного XMPP. В этом протоколе пользователи используют свои адреса кошельков в качестве социальных учетных записей для проведения конфиденциальных чатов с конечного на конечное шифрованием, создания частных или общедоступных чат-групп, отправки голосовых и видео-сообщений, а также даже для аудио- и видео-звонков. Для этого используются безопасные коммуникационные возможности транспортного уровня и обширная сеть узлов сетевого уровня, используя адрес кошелька в качестве нового сетевого идентификатора.

Помимо предоставляемых нами протоколов мгновенного обмена сообщениями, похожих на XMPP, на уровне приложений также имеется большое количество сценариев применения приложений, таких как:

• Веб-приложения на основе HTTP и HTTPS: разработчики могут просто развернуть свой веб-сайт в сети на основе адреса кошелька/доменного имени ENS, наслаждаясь высокоскоростным доступом, обеспечиваемым совместным использованием пропускной способности сети, при этом обеспечивается устойчивость к цензуре приложений и безопасный доступ.
• Приложения для почты, такие как SMTP/POP3: Опираясь на эту сеть, децентрализованные почтовые системы станут легкими. Когда вам нужно отправить электронное письмо владельцу доменного имени ENS, вашему приложению нужно только найти узел, соответствующий адресу ENS, через сетевую адресацию, загрузить письмо, и получатель сможет скачать письмо с узла.
• Применение протокола распределения ресурсов CDN: Основываясь на этой сети, разработчики могут распространять свои данные на узлы в основных маршрутизаторах или центрах обработки данных. Огромная сеть узлов, построенная на основе стимулирующего механизма, позволит узлам быть распределенными почти по всему миру, в глубине каждого дома. Обширная сеть узлов позволяет протоколу CDN эффективно использовать неиспользуемые ресурсы пропускной способности, позволяя разработчикам и пользователям наслаждаться более быстрым приложением.
• Применение протоколов потоковых медиа, таких как SIP/RTMP/WebRTC: Основываясь на обширных ресурсах узла и совместном использовании простоя полосы пропускания, приложения потоковых медиа могут реализовать распределенное хранение и кэширование контента потоковых медиа для ускорения доступа и улучшения скорости доступа и плавности потоковых медиа.
• Применение протоколов передачи файлов и доступа, таких как FTP: Через огромную сеть узлов, в сочетании с проектом децентрализованного хранения web3, сеть может активно кэшировать ресурсы контента проектов, таких как IPFS/Arweave, ускорять часто запрашиваемый контент и улучшать активность и применение области проекта.
• Применение протоколов VPN, таких как OpenVPN: приложения VPN могут рационально использовать общие IP-ресурсы маршрутизирующих устройств, значительно расширить диапазон IP-ресурсов приложений и обеспечить основные IP- и пропускные ресурсы для VPN.
• Протоколы очереди сообщений, такие как Kafka и RabitMQ: Очереди сообщений - это протоколы уровня приложения, широко используемые в распределенных и кластерных приложениях. Большое количество приложений требуют их для реализации коммуникации между модулями или процессами приложения. В эпоху web3 эти приложения могут полагаться на обширную сеть узлов и использовать эти узлы в качестве естественных носителей очередей сообщений для предоставления общих, высокоскоростных служб очередей сообщений для широкого спектра приложений.

Физический уровень

Основная идея физического уровня заключается в поощрении децентрализованных маршрутизаторов через поощрения, чтобы они могли быть широко приняты домашними хозяйствами и в конечном итоге создавать сетевые эффекты. Эти маршрутизаторы позволяют пользователям использовать неиспользуемую домашнюю пропускную способность для увеличения общей пропускной способности сети. Интегрируясь с нашими протоколами сетевого уровня, эти устройства улучшают возможности кэширования и ускорения данных в пользу децентрализованных приложений в экосистеме. Эти устройства оптимизируют использование пропускной способности и позволяют пользователям зарабатывать доход от своих вкладов в пропускную способность.

На начальном этапе мы можем установить трансмиссионное соединение напрямую с коммуникационным терминалом через туннель IPv4 на основе архитектуры IPv4. По мере того как узлы становятся более популярными, мы привлечем больше поставщиков оптоволоконных услуг для присоединения через стимулы для достижения полной взаимосвязи нашей аппаратной сети на физическом уровне.

Заключение

Влияние перестройки стека протоколов TCP/IP пойдет далеко за пределы технических изменений. Интеграция маршрутизации на основе адресов кошельков, разрешения доменных имен и аутентификации непосредственно в ядро протоколов Интернета активно строит основу децентрализованной сети. Принятие децентрализованной коммуникации мгновенных сообщений в качестве нашего первоначального протокола уровня приложения позволит в будущем сформировать децентрализованную экосистему, объединяющую обмен сообщениями, финансовые транзакции и управление цифровыми активами. Этот сдвиг предполагается значительно улучшит онлайн-конфиденциальность, безопасность и свободу, ознаменовав ключевой шаг к достижению открытого интернета.

Как уже упоминалось, SendingNetwork запустил децентрализованный протокол обмена сообщениями в качестве первого протокола прикладного уровня в нашем децентрализованном стеке протоколов. Пользователи могут использовать свой адрес кошелька для отправки зашифрованных сообщений точка-точка, участвовать в частных или публичных чатах, а также совершать голосовые и видеовызовы. Сеть состоит из следующих трех ролей:

• Узел края: отвечает за пересылку, ретрансляцию сообщений и представление доказательства выполнения работы.
• Узел WatchDog: отправляйте случайные сообщения-вызовы на узел Edge, чтобы определить его текущий статус работы.
• Узел-хранитель: Проверьте доказательство работы узла Edge и оцените его качество обслуживания, такое как стабильность, на основе результатов вызова WatchDog.

Сеть использует Proof of Relay в качестве доказательства работы для релеев сообщений и использует Proof of Availability для оценки качества обслуживания узла. В настоящее время мы открыли первую фазу тестовой сети, в рамках которой Edge-узлы могут зарабатывать баллы за пересылку сообщений. Далее мы постепенно добавим роли WatchDog и Guardian в сеть, чтобы обеспечить стабильную работу сети в децентрализованной среде.

Мы приглашаем разработчиков и пользователей присоединиться к этой сети обмена сообщениями и помочь пользователям Web3 взаимодействовать между различными приложениями через этот кросс-платформенный протокол. В то же время мы также приглашаем больше единомышленников присоединиться к нам, чтобы стать свидетелями преобразования TCP/IP, реально осуществить взаимодействие экосистемы Web3, создать более безопасный, конфиденциальный и децентрализованный онлайн-мир и переосмыслить цифровое будущее инфраструктуры связи.

Отказ от ответственности:

1. Эта статья перепечатана из [Chaincatcher], Все авторские права принадлежат оригинальному автору [Отраслевая экспресс-доставка]. Если есть возражения к этому перепечатыванию, пожалуйста, свяжитесь с Gate Learnкоманда, и они незамедлительно справятся с этим.
2. Отказ от ответственности: Мнения и взгляды, выраженные в этой статье, являются исключительно мнением автора и не составляют инвестиционных советов.
3. Переводы статьи на другие языки выполняются командой Gate Learn. Если не указано иное, копирование, распространение или плагиат переведенных статей запрещены.