Arxia ซึ่งเป็นบล็อกเชนเลเยอร์ 1 แบบทำงานได้แบบออฟไลน์เป็นหลัก พัฒนาด้วย Rust ได้ทำธุรกรรมแบบ end-to-end เต็มรูปแบบรายการแรกสำเร็จ โดยส่งข้อมูลทั้งหมดโดยไม่ต้องใช้อินเทอร์เน็ตตามประกาศของโครงการ ธุรกรรมดังกล่าวดำเนินการระหว่างอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ทางกายภาพ 2 เครื่อง โดยใช้เทคโนโลยีวิทยุ LoRa บนย่านคลื่น 868 MHz แบบไม่ต้องขออนุญาต จากนั้นข้อมูลถูกส่งต่อไปยังสมาร์ตโฟน Android ผ่าน Bluetooth Low Energy แสดงให้เห็นเส้นทางการสื่อสารที่เป็นอิสระอย่างสมบูรณ์
การดำเนินการธุรกรรมและการนำไปใช้เชิงเทคนิค
ธุรกรรมถูกลงนามแบบออฟไลน์บนอุปกรณ์ TTGO T-Beam ซึ่งรวมไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP32 เข้ากับโมดูลวิทยุ SX1276 ขนาดก้อนข้อมูลที่ส่งออกอยู่ที่ 193 ไบต์ ถูกออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อให้พอดีกับความจุ payload ที่จำกัดของ LoRa เมื่อได้รับข้อมูล โหนดที่สองตรวจสอบลายเซ็นเชิงคริปโท ยืนยัน nonce ของธุรกรรม และอัปเดตบัญชีแยกประเภทในเครื่องตามนั้น ตลอดกระบวนการนี้ ธุรกรรมไม่เคยพึ่งพาอินเทอร์เน็ต เครือข่ายมือถือ หรือเครือข่ายดาวเทียม
สถาปัตยกรรมสำหรับเครือข่ายแบบกระจัดกระจาย
Arxia ถูกสร้างขึ้นตั้งแต่ต้นเพื่อรองรับสภาพแวดล้อมที่การเชื่อมต่อไม่เสถียรหรือเชื่อมต่อเป็นช่วงๆ สถาปัตยกรรมของมันผสาน block lattice consensus, Conflict-free Replicated Data Types เพื่อการซิงก์ และมาตรฐานตัวตนแบบกระจายศูนย์ที่กำหนดโดย World Wide Web Consortium ระบบมีสแต็กการสื่อสารหลายช่องทางที่รองรับวิทยุ LoRa, Bluetooth Low Energy, SMS และโปรโตคอลการส่งผ่านดาวเทียม
ตามที่นักพัฒนาของโครงการกล่าว เป้าหมายคือการลดการพึ่งพาโครงสร้างพื้นฐานอินเทอร์เน็ตแบบดั้งเดิม ซึ่งยังคงเป็นฐานของเครือข่ายบล็อกเชนส่วนใหญ่แม้จะอ้างการกระจายอำนาจ สมาชิกหลักรายหนึ่งของทีมผู้พัฒนาโค้ด Arxia ให้เหตุผลว่าเครือข่ายบล็อกเชนใหญ่ๆ เช่น Bitcoin และ Ethereum ยังพึ่งพาความพร้อมของอินเทอร์เน็ต ทำให้ผู้ใช้งานเสี่ยงต่อการถูกกระทบในช่วงที่เกิดขัดข้องหรือการหยุดชะงัก
ฉันทามติและการป้องกันการใช้จ่ายซ้ำ
Arxia นำระบบบน block lattice มาพร้อม CRDT reconciliation และ Open Representative Voting เพื่อรักษาฉันทามติและป้องกันการใช้จ่ายซ้ำในกรณีที่เครือข่ายถูกตัดขาดเป็นส่วนๆ แต่ละบัญชีจะมีเชนของตนเอง ขณะที่ธุรกรรมจะถูกประสานเมื่อส่วนของเครือข่ายกลับมาต่อเชื่อมกัน โครงสร้างนี้ช่วยแก้ปัญหาเชิงซับซ้อนหนึ่งในระบบบล็อกเชนแบบออฟไลน์ นั่นคือการทำให้ข้อมูลสอดคล้องกันและป้องกันการใช้จ่ายซ้ำเมื่อโหนดทำงานอย่างอิสระ
โปรโตคอลมีการจัดการความขัดแย้งแบบกำหนดผลล่วงหน้า (deterministic) ซึ่งแต่ละธุรกรรมจะมี nonce ที่ไม่ซ้ำกันและถูกลงนามโดยผู้ส่ง ทำให้ไม่สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้ เมื่อเกิดธุรกรรมที่ขัดแย้งกันข้ามพาร์ติชันที่แยกตัว ประสิทธิผลฉันทามติจะตัดสินจากการลงคะแนนตามสัดส่วนมูลค่าที่ถือ (stake-weighted voting) พร้อมกลไกตัดสินเสมอเพิ่มเติมเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องเพียงหนึ่งเดียว
ต่างจากเครื่องมือสื่อสารยุคก่อนอย่าง Meshtastic หรือ Bridgefy ซึ่งช่วยให้ส่งข้อความเข้ารหัสผ่านวิทยุได้แต่ขาดโครงสร้างทางการเงิน Arxia ทำงานเป็นเครือข่ายบล็อกเชนเต็มรูปแบบ ความแตกต่างนี้ทำให้สามารถรักษาสมุดบัญชีร่วม บังคับลำดับธุรกรรม และเก็บบันทึกความเป็นเจ้าของที่ตรวจสอบได้
ความแน่นอนหลายชั้นและมาตรการป้องกันความปลอดภัย
โมเดลความแน่นอน 4 ชั้นของโปรโตคอลให้การรับประกันธุรกรรมแบบไล่ระดับตามระดับการเชื่อมต่อ ทำให้ใช้งานได้แม้ในสภาพแวดล้อมที่เครือข่ายมีสัญญาณต่ำ ธุรกรรมที่ทำผ่าน Bluetooth อย่างเดียวจะจำกัดมูลค่าและมาพร้อมคำเตือนความเสี่ยง ขณะที่ธุรกรรมที่มีมูลค่าสูงจะต้องซิงก์กับเครือข่ายในวงกว้าง ความแน่นอนเต็มรูปแบบจะเกิดขึ้นเมื่อผู้ตรวจสอบเสียงส่วนใหญ่ยืนยันธุรกรรม
มาตรการเพิ่มเติมประกอบด้วยการฝังที่อยู่ผู้รับไว้ใน payload ที่ถูกลงนามเพื่อป้องกันการโจมตีแบบ replay attack และกำหนดให้โหนดรีเลย์ต้องสร้างหลักฐานเชิงคริปโทแสดงการมีส่วนร่วม การป้องกันเหล่านี้ทำให้ทั้งความปลอดภัยและความรับผิดชอบเกิดขึ้นทั่วทั้งเครือข่าย
การพัฒนาและแนวโน้มในอนาคต
โค้ดเบสของ Arxia เปิดให้ใช้งานแบบโอเพนซอร์สเต็มรูปแบบ และอยู่ระหว่างการทบทวนสาธารณะอย่างต่อเนื่อง โดยนักพัฒนารับมือกับช่องโหว่ที่ระบุด้วยการอัปเดตที่ตรวจสอบได้ โครงการได้เริ่มรอบระดมทุนเมล็ดพันธุ์ (seed funding) โดยจัดโครงสร้างภายใต้ Simple Agreement for Future Tokens เพื่อส่งสัญญาณถึงแผนการพัฒนาต่อและการขยายงานเพิ่มเติม
