La preuve de concept Mithril est désormais en open-source

Mithril est un système de signature électronique qui améliore la vitesse et l’efficacité du temps de synchronisation des nœuds qui rejoignent le réseau.

Au fur et à mesure que Cardano se développe, les équipes d’ingénieurs d’Input Output Global (IOG) travaillent sur une série de solutions visant à améliorer les performances du réseau. Mithril est l’une de ces solutions, qui vise à augmenter la vitesse et l’efficacité de la synchronisation des données entre les applications.

Lors de la revue mensuelle de juillet, Arnaud Bailly – architecte technique d’IOG – a partagé une mise à jour du développement de Mithril.

L’importance du Mithril pour les opérations de Cardano

En exécutant un nœud sur le réseau de Cardano, les utilisateurs peuvent interagir avec la blockchain de manière transparente. Le réseau combine des milliers de nœuds qui communiquent les uns avec les autres pour partager des informations sur les nouveaux blocs et les transactions.

Comme chaque nœud détient une copie complète de la blockchain, la synchronisation des nœuds prend du temps – chaque nouveau nœud doit télécharger et vérifier chaque bloc. Daedalus, par exemple, est un portefeuille et un nœud qui télécharge une copie complète de la blockchain Cardano. Daedalus valide indépendamment chaque transaction de son historique. Cela nécessite des exigences de stockage spécifiques et cela prend plus de temps pour synchroniser l’état de la blockchain.

L’objectif de Mithril est de tirer parti du réseau existant pour fournir une photo (snapshot) certifiée de tout ou d’une partie de l’état de la blockchain. Ces images ou snapshots peuvent être utiles de différentes manières. L’équipe d’IOG a travaillé sur un premier cas d’utilisation pour tirer parti de Mithril afin de démarrer rapidement et efficacement un nœud complet de Cardano.

Comment cela fonctionne-t-il ?

Mithril est basé sur le même concept d’enjeu que celui qui anime le protocole de consensus Ouroboros. Avec Ouroboros, les parties prenantes sont élues pour produire des blocs de manière aléatoire avec une chance proportionnelle selon le montant de la participation qu’elles possèdent ou délèguent. Avec Mithril, les parties prenantes peuvent signer l’état actuel du grand livre selon un mécanisme de loterie où la probabilité de contribuer est également proportionnelle à leur participation. Les signatures générées par les parties prenantes sont ensuite combinées, ou agrégées, en une multi-signature Mithril, qui ne peut être produite que lorsqu’un seuil prédéfini (quorum) de la participation totale est atteint. Mithril s’appuie sur les garanties d’unicité fournies par les primitives cryptographiques sous-jacentes pour sécuriser le processus de loterie.

Mithril fonctionne au-dessus de la blockchain Cardano, ce qui garantit qu’il n’y a aucune interférence avec les opérations du réseau principal, et comme les signatures créées sont condensées, il ne nécessite qu’un minimum de ressources supplémentaires et d’utilisation de la bande passante pour les nœuds de signature.

La particularité des certificats Mithril est qu’ils possèdent les mêmes propriétés de sécurité que le protocole sous-jacent de Cardano, Ouroboros. La sécurité de Mithril repose principalement sur la distribution des ADA en circulation, sans qu’il soit nécessaire de recourir à une infrastructure ou configuration tierce (de confiance). Le réseau Mithril peut atteindre le plus haut niveau de sécurité tant que tous les opérateurs de stakepool rejoignent le réseau.

Chronologie du développement

IOG a présenté Mithril lors du Cardano summit 2021. Depuis lors, l’équipe a fait des progrès constants en matière de développement.

L’équipe a travaillé sur le développement de la bibliothèque Mithril Core qui met a disposition les primitives cryptographiques complètes du protocole Mithril. Elle a également travaillé à la création du réseau Mithril, qui a été déployé à partir de la bibliothèque Mithril Core. La preuve de concept (PoC) est composée des éléments suivants :

• Le signataire Mithril : le nœud faisant parti du réseau d’opérateur de stakepool et qui signe individuellement l’état du grand livre.
• L’agrégateur Mithril : le nœud de confiance géré par IOG qui orchestre le travail des nœuds du signataire Mithril. Par la suite, il rassemble leurs signatures individuelles pour produire des multi-signatures Mithril et leurs certificats associés. Il est également chargé de créer et de stocker l’archive des instantanés de l’état du grand livre.
• Le client Mithril : le nœud utilisé pour restaurer un nœud Cardano complet en récupérant une image (snapshot) distant et sa chaîne de certificats auprès d’un agrégateur Mithril, et en vérifiant la validité des photos grâce aux primitives cryptographiques Mithril.

Actuellement, l’équipe en est aux dernières étapes d’optimisation et de test du réseau Mithril dans sa première version centralisée (c’est-à-dire fonctionnant avec un agrégateur Mithril exploité par IOG). Cette phase permettra aux ingénieurs et aux chercheurs d’IOG de travailler sur le lancement d’une version plus décentralisée du réseau Mithril sur le réseau principal de Cardano (où les opérateurs de stakepools pourront également faire fonctionner des agrégateurs Mithril). De nouveaux cas d’utilisation seront ajoutés, comme la mise en œuvre de Mithril dans les clients légers et les portefeuilles.

Le référentiel Mithril est désormais open-source. Si vous souhaitez en savoir plus, consultez la documentation sur la preuve de concept Mithril https://iohk.io/en/research/library/papers/mithril-stake-based-threshold-multisignatures/