Архитектонска шизофренија Facebook Libra

По две години, се вратив на блогот за објава што се разликува од вообичаените здодевни предавања за Хаскел и математиката. Работев на финтек во ЕУ во изминатите неколку години и се чини дека е дојдено време да пишувам за тема на која технолошките медиуми не привлекоа малку внимание.

Фејсбук неодамна објави, како што ја нарекува, „нова платформа за финансиски услуги“ наречена Libra. Позициониран е како дигитален систем за порамнување базиран на кошница меѓународни валути кои се управуваат на „блокчејн“ и се чуваат во базен со пари управуван од Швајцарија. Целите на проектот се амбициозни и повлекуваат геополитички последици од големи размери.

В Фајненшл тајмс и Њујорк тајмс Многу разумни написи за нездравите монетарни и економски претпоставки зад предложениот финансиски систем. Но, нема доволно специјалисти способни за анализа од техничка гледна точка. Не многу луѓе работат на финансиска инфраструктура и јавно зборуваат за својата работа, така што овој проект не добива многу покриеност во технолошките медиуми, иако неговата внатрешност е отворена за светот. Мислам со отворен код во складишта Libra и Организација Калибра.

Она што е отворено за светот е архитектонски шизофреничен артефакт со тврдења дека е безбедна платформа за глобалната платежна инфраструктура.

Ако се нурнете во базата на кодови, вистинската имплементација на системот целосно се разликува од наведената цел и тоа на најбизарниот начин. Сигурен сум дека овој проект има интересна корпоративна историја. Значи, логично е да се претпостави дека е дизајниран со одредена посветеност, но во реалноста гледам навистина чуден сет на архитектонски одлуки кои го кршат целиот систем и ги ставаат корисниците во ризик.

Нема да се преправам дека имам објективно мислење за Фејсбук како компанија. Малкумина од ИТ индустријата ја гледаат со сочувство. Но, споредбата на неговите изјави и објавениот код јасно покажува дека наведената цел е фундаментално измамничка. Накратко, овој проект никого не дава моќ. Тој ќе остане целосно под контрола на компанија чијшто адвертајзинг бизнис е толку заглавен во скандали и корупција што нема друг избор освен да се обиде да ги диверзифицира своите плаќања и кредитни резултати за да преживее. Јасна долгорочна цел е да дејствува како посредник за податоци и посредник во пристапот на потрошувачите до кредити врз основа на нивните лични податоци на социјалните медиуми. Ова е апсолутно ужасна и мрачна приказна која не го добива вниманието што го заслужува.

Единствената спасоносна благодат на оваа приказна е тоа што артефактот што тие го создале е толку смешно неприлагоден на задачата што е на располагање што може да се гледа само како чин на хубрис. Постојат неколку големи архитектонски грешки во овој проект:

Решавањето на проблемот со византиските генерали во мрежата за контрола на пристап е неконзистентен дизајн

Проблемот на византиските генерали е прилично тесна област на истражување на дистрибуирани системи. Ја опишува способноста на мрежниот систем да издржи случајни дефекти на компонентите додека презема корективни дејства од клучно значење за работата на системот. Отпорната мрежа мора да издржи неколку видови напади, вклучувајќи рестартирање, прекини, злонамерни оптоварувања и злонамерно гласање на лидерски избори. Ова е главната одлука за архитектурата Libra, и тука е сосема бесмислена.

Временската сложеност на оваа дополнителна структура зависи од алгоритмот. Има многу литература за варијантите на протоколите Паксос и Рафт кои го решаваат проблемот со византиските генерали, но сите овие структури воведуваат дополнителни трошоци за комуникација над да одржува кворум. За Вага избраа алгоритам со највисока можна комуникациска цена во случај на неуспех на раководството. И има дополнителни трошоци од потенцијалниот реизбор на лидери во повеќе видови настани за неуспех на мрежата.

За систем кој работи во рамките на конзорциум од високо регулирани мултинационални корпорации, каде што сите корисници имаат код потпишан од Facebook и пристапот до мрежата е контролиран од Facebook, едноставно нема смисла да се земат предвид злонамерните учесници на ниво на консензус. Не е јасно зошто овој систем дури би го решил проблемот на византиските генерали, наместо едноставно да одржува конзистентна ревизорска трага за проверка на усогласеноста. Можноста Libra јазол управуван од Mastercard или Andressen Horrowitz ненадејно да започне да работи злонамерен код е чудно сценарио за планирање и подобро е да се реши со едноставно обезбедување на интегритет на протоколот и нетехнички (т.е. правни) средства.

Сведоштвото до Конгресот го наведе производот како конкурент на новите меѓународни протоколи за плаќање како што се WeChat, Alipay и M-Pesa. Сепак, ниту еден од овие системи не е дизајниран да работи на базени за валидатори за да го реши проблемот со византиските генерали. Тие едноставно се дизајнирани на традиционална магистрала со голема пропусност која прави жици според фиксен збир на правила. Ова е природен пристап за дизајнирање на платен систем. Добро дизајниран платниот систем едноставно нема да наиде на проблем со двојно трошење и вилушки.

Надземните трошоци на алгоритмот за консензус не решаваат никаков проблем и само ја ограничуваат пропусната моќ на системот без никаква друга причина освен карго култот на јавниот блокчејн, кој не е наменет за овој случај на употреба.

Вага нема приватност на трансакциите

Според документацијата, системот е дизајниран земајќи ги предвид псевдонимност, односно, адресите што се користат во протоколот се добиени од јавни клучеви на елиптични криви и не содржат метаподатоци за сметките. Меѓутоа, никаде во описот на структурата на управување со организацијата или во самиот протокол не е наведено како економските податоци вклучени во трансакциите ќе бидат скриени од валидаторите. Системот е дизајниран да ги реплицира трансакциите во голем обем на низа надворешни страни кои, според постојните европски и американски закони за банкарска тајна, не треба да знаат за економските детали.

Тешко е да се координираат политиките за податоци низ земјите, особено со оглед на различните закони и регулативи во различни јурисдикции со различни културни гледишта за заштитата на податоците и приватноста. Самиот протокол по дифолт е целосно отворен за членовите на конзорциумот, што е јасен технички недостаток кој не ги задоволува барањата за кои е дизајниран.

Libra HotStuff BFT не може да ја постигне пропусната моќ потребна за платежниот систем

Во ОК, системите за расчистување како BAC се способни да работат со околу 580 трансакции месечно. Во исто време, високо оптимизираните системи како Visa можат да обработат 000 трансакции дневно. Перформансите варираат во зависност од големината на трансакцијата, рутирањето на мрежата, оптоварувањето на системот и АМЛ проверки (против перење пари, шеми за перење пари).

Libra се обидува да ги реши проблемите кои всушност не се проблеми за домашните трансфери, бидејќи националните држави ја модернизираат својата клириншка инфраструктура во изминатата деценија. За потрошувачите на мало во Европската унија, преместувањето пари воопшто не е проблем. На традиционалната инфраструктура, ова може да се направи со стандарден паметен телефон за неколку секунди. За големи корпоративни трансфери, постојат различни механизми и правила поврзани со преместување големи суми пари.

Не постои техничка причина зошто и прекуграничните плаќања не можат да се обработат веднаш, освен разликите во правилата и барањата помеѓу релевантните јурисдикции. Доколку потребните превентивни мерки (due diligence на клиентите, проверки на санкции итн.) се вршат повеќе пати во различни фази од синџирот на трансакции, тоа може да резултира со одложување на трансакцијата. Сепак, ова одложување е чисто функција на регулаторното законодавство и усогласеноста, а не на технологијата.

За потрошувачите, нема причина зошто трансакцијата во ОК не би се исчистила за неколку секунди. Малопродажните трансакции во ЕУ навистина се забавуваат KYC проверка (Запознајте го вашиот клиент) и AML ограничувањата наметнати од владите и регулаторите, кои подеднакво се однесуваат на плаќањата на Libra. Дури и ако Facebook ги надмине пречките за прекугранични трансфери и приватни трансфери на податоци, предложениот модел е стотици години оддалечен од глобалната трансакција и најверојатно ќе треба да се редизајнира од почеток.

Јазикот Libra Move е неточен

Белата книга дава смели тврдења за нов, непроверен јазик наречен Move. Овие изјави се доста сомнителни од гледна точка на теоријата на програмскиот јазик (PLT).

Move е нов програмски јазик за имплементација на приспособена логика на трансакции и паметни договори на блокчејнот Libra. Бидејќи Libra има за цел еден ден да им служи на милијарди луѓе, Move е дизајниран со безбедност како врвен приоритет.

Клучна карактеристика на Move е способноста да се дефинираат произволни типови на ресурси со семантика инспирирана од линеарна логика.

Во јавните блокчејнови, паметните договори се соочуваат со логиката на јавните мрежи со зачувани сметки, перење пари, издавање токени преку шалтер и коцкање. Сето ова е направено на зачудувачки лошо дизајниран јазик наречен Solidity, кој од академска гледна точка прави авторот на PHP да изгледа како генијалец. Доволно чудно, се чини дека новиот јазик од Фејсбук нема никаква врска со овие технологии, бидејќи тоа е всушност јазик за скриптирање наменет за нејасни деловни цели.

Во приватните дистрибуирани книги, паметните договори се еден од оние термини што ги фрлаат консултантите без многу внимание за јасна дефиниција или цел. Консултантите за софтверски претпријатија обично заработуваат пари од нејаснотии, а паметните договори се апотеоза на корпоративниот опскурантизам бидејќи тие можат да се дефинираат буквално како сè.

По тврдењата за неговата безбедност, треба да ја разгледаме семантиката на јазикот. Коректноста во теоријата на програмскиот јазик обично се состои од два различни докази: „напредок“ и „зачувување“, кои ја одредуваат конзистентноста на целиот простор на правила за оценување на јазикот. Поконкретно, во теоријата на типови, функцијата е „линеарна“ ако го користи својот аргумент точно еднаш, и „афина“ ако го користи најмногу еднаш. Системот за линеарни типови обезбедува статичка гаранција дека декларираната линеарна функција е навистина линеарна со доделување типови на сите потизрази на функции и следење каде се прават повиците. Ова е суптилно својство за докажување и не е лесно да се имплементира за цела програма. Линеарното пишување сè уште е многу академско поле на проучување, под влијание на имплементацијата на уникатноста на типот во Clean и сопственоста на типот во Rust. Постојат некои прелиминарни предлози за додавање линеарни типови на компајлерот Хаскел во Глазгов.

Изјавата на Move за користење на линеарни типови изгледа како неоправдано нурнување во компајлерот, бидејќи таму не постои таква логика за проверка на типот. Колку што може да се каже, белата книга цитира канонска литература од Жирар и Пирс, и нема ништо слично во вистинската имплементација.

Дополнително, формалната семантика на наводно безбедниот јазик никаде не се појавува ниту во имплементацијата ниту во документот. Јазикот е доволно мал за да се најде целосен доказ за правилната семантика во Кок или Изабел. Во реалноста, компајлерот за целосна конверзија од крај до крај со пренос на доказ во бајтекод е сосема возможен да се имплементира со современи алатки измислени во последната деценија. Знаеме како да го направиме тоа, почнувајќи од дела од Џорџ Некула и Питер Ли уште во 1996 година.

Од гледна точка на теоријата на програмскиот јазик, невозможно е да се тестира тврдењето дека Move е сигурен и безбеден јазик, бидејќи овие тврдења претставуваат чисто мавтање со рака и маркетинг, а не вистински докази. Ова е алармантна ситуација за јазичен проект од кој се бара да обработи трансакции од милијарди долари.

Криптографијата на Вага е погрешна

Градењето безбедни криптосистеми е многу тежок инженерски проблем и секогаш е најдобро да се пристапи кон работа со опасен код со добра доза здрава параноја. Има големи откритија во оваа област, како што е проектот Мајкрософт Еверест, кој гради проверливо безбедно TLS стек. Веќе постојат алатки за создавање на проверливи примитиви. Иако ова е скапо, очигледно не е надвор од економските можности на Facebook. Сепак, тимот одлучи да не учествува во проектот, кој беше најавен како сигурна основа за глобалниот финансиски систем.

проект за библиотека зависи од неколку прилично нови библиотеки за создавање експериментални криптосистеми кои се појавија само во последните неколку години. Невозможно е да се каже дали зависностите од следните алатки се безбедни или не, бидејќи ниту една од овие библиотеки не е ревидирана и нема стандардни политики за откривање. Конкретно, за некои основни библиотеки не постои сигурност во однос на заштитата од напади на страничните канали и напади од времето.

1. ed25519-далек
2. крива25519-далек

Библиотеката станува уште поекспериментална и оди подалеку стандарден модел, со примена на многу нови техники како што се проверливи случајни функции (VRFs), биланеарни парови и потписи на прагови. Овие методи и библиотеки можеби се разумни, но комбинирањето на сите во еден систем предизвикува сериозна загриженост за површината на нападот. Комбинацијата на сите овие нови алатки и техники во голема мера ја зголемува сложеноста на докажувањето на безбедноста.

Треба да се претпостави дека целиот овој криптографски стек е ранлив на разни напади додека не се докаже спротивното. Познатиот модел на Facebook „Move Fast and Break Things“ не може да се примени на криптографски алатки кои ги обработуваат финансиските податоци на клиентите.

Libra не успева да спроведе механизми за заштита на потрошувачите

Карактеристична карактеристика на платниот систем е способноста да се врати трансакцијата ако плаќањето е откажано со тужба или доведе до несреќен или системски дефект. Системот Libra е дизајниран да биде „целосен“ и не вклучува тип на трансакција за откажување на плаќање. Во ОК, сите плаќања од 100 до 30,000 фунти се предмет на Законот за потрошувачки кредит. Тоа значи дека платниот систем ја споделува одговорноста со продавачот во случај на проблем со купениот производ или доколку примачот на плаќањето не ја обезбеди услугата. Слични правила важат во ЕУ, Азија и Северна Америка.

Сегашниот дизајн на Libra не вклучува протокол за усогласување со овие закони и нема јасен план за создавање. Уште полошо, од архитектонска перспектива, конечноста на автентицираната структура на податоци на кернелот, заснована на состојбата на уредот Merkle, не дозволува каков било механизам да создаде таков протокол без редизајнирање на кернелот.

По спроведувањето на технички преглед на овој проект, можеме да заклучиме дека тој едноставно нема да помине во секое почитувано списание за истражување на дистрибуирани системи или финансиски инженеринг. За да се обидеме да ја промениме глобалната монетарна политика, треба да се направи огромна количина техничка работа за да се создаде сигурна мрежа и сигурна обработка на корисничките податоци на кои јавноста и регулаторите ќе можат да им веруваат.

Не гледам причина да верувам дека Facebook ја направи потребната работа во својот дизајн за да ги надмине овие технички проблеми или дека има некакви технички предности во однос на сегашната инфраструктура. Да се ​​каже дека на компанијата и е потребна регулаторна флексибилност за да ги истражува иновациите не е изговор да не ги правиме прво.

Извор: www.habr.com