CIRCULA

CIRCULA / SNSF-FORSCHUNGSPROGRAMM

BLOCKCHAIN-SYSTEME MIT EXPLIZITEN ABLAUFREGELN

Ablauf und Verlängerung in Blockchain-Systemen

CIRCULA untersucht, wie der gemeinsame Zustand, die Validierungsregeln und die überprüfbare Historie von Blockchains eine programmierbare Umgebung bieten, in der sich Ablauf und Verlängerung formalisieren und bewerten lassen. Das Forschungsprogramm verbindet ein formales Modell, einen ausführbaren Ledger-Prototyp und reproduzierbare Experimente, um Wirkungen, Kosten und Grenzen dieser Mechanismen zu untersuchen – einschließlich der Frage, welche Informationen nach dem Ablauf gegebenenfalls für Überprüfung oder Wiederherstellung nützlich bleiben.

4Forschungsjahre
4Verbundene Arbeitspakete
01.02.2027Voraussichtlicher Beginn

ABLAUF ERKUNDEN

Was ändert sich beim Ablauf?

Verschieben Sie die Zeit, um ein digitales Recht zu verfolgen. Vergleichen Sie seinen ursprünglichen Ablauf mit einer rechtzeitigen oder verspäteten Erneuerungsanfrage.

Ein Szenario ausprobieren

Ohne Erneuerung

ABGELAUFEN
Verbleibende Zeit0Zeiteinheiten

Ablauf bei t = 10

Das Recht behält seinen ursprünglichen Ablauf.

Mit Erneuerungsanfrage

GÜLTIG
Verbleibende Zeit4Zeiteinheiten

Aktueller Ablauf: t = 16

Angenommen bei t = 8 · neuer Ablauf t = 16

Zeit
Ohne Erneuerung
Mit Erneuerungsanfrage
Verstrichene GültigkeitVerbleibende GültigkeitGeplante Verlängerung
t = 12

Die Erneuerung macht den Unterschied

Das ursprüngliche Recht ist bei t = 10 abgelaufen. Das erneuerte Recht bleibt bis t = 16 nutzbar.

Eigene Zeitpunkte ausprobieren

Wählen Sie den ursprünglichen Ablauf, den Anfragezeitpunkt und den vorgeschlagenen neuen Ablauf. Übernehmen Sie die Werte, um den Vergleich zu aktualisieren.

Regel dieses Beispiels: Eine autorisierte Erneuerung gelingt, wenn die Anfrage vor dem aktuellen Ablauf eintrifft. Die Zeiteinheiten dienen der Veranschaulichung.

CIRCULA untersucht, wie sich solche Regeln formalisieren und durchsetzen lassen und welche Informationen nach dem Ablauf eine Prüfung oder Wiederherstellung unterstützen könnten.

DIE IDEEN HINTER CIRCULA

Schlüsselkonzepte

Von verteilten Systemen und der Programmierbarkeit von Blockchains zu Ablauf, Verlängerung und der Frage, was danach verbleibt.

Distributed-Ledger-Technologie (DLT)

Ein gemeinsames Register, das von mehreren Netzwerkteilnehmern geführt wird, die vereinbarte Regeln zur Validierung und Synchronisierung von Aktualisierungen anwenden.

Programmierbarkeit

Im Protokoll oder in Smart Contracts kodierte Regeln bestimmen, wie Ledger-Operationen validiert und ausgeführt werden. Dies ist der programmierbare Kontext, in dem CIRCULA den Ablauf untersucht.

Ablauf

Eine Grenze, nach der eine Operation ihre Gültigkeit verliert; ihre Aufzeichnungen können je nach Systementwurf erhalten bleiben.

Nachweise

Informationen, die nach dem Ablauf zum Verständnis oder zur Überprüfung beitragen können. Ihre Verfügbarkeit und ihr Nutzen sind Forschungsfragen.

Ein wichtiger Unterschied – Der Ablauf verändert die Gültigkeit; was danach verbleibt, hängt vom Systementwurf ab.

DAS FORSCHUNGSPROGRAMM

Die vier Arbeitspakete

Vier verbundene Arbeitspakete führen vom Verständnis bestehender Lebensdauerregeln zur Formalisierung, Implementierung und Prüfung von Ledger-Entwürfen mit Ablaufregeln. Evidence Atlas, Semantic Reference, Proof of Concept und Evaluation Bench liefern jeweils ein Artefakt für die nächste Phase.

Die Phasen überschneiden sich: Die Evaluation fließt in das Modell und den Prototyp zurück und verfeinert Annahmen, Implementierungsentscheidungen und Vergleichsgrundlagen.

WP1EINORDNEN

Evidence Atlas

Bestehende Lebensdauermechanismen, ihre Durchsetzungsebenen und die nötigen Nachweise zum Vergleich von Entwürfen erfassen.

WP2FORMALISIEREN

Semantic Reference

Ablauf- und Verlängerungsregeln einschließlich der Annahmen zu verbleibenden Informationen durch ein formales Modell und eine ausführbare Referenz formalisieren.

WP3IMPLEMENTIEREN

Proof of Concept

Einen Ledger-Prototyp entwickeln und sein Verhalten anhand der ausgewählten Semantik prüfen.

WP4EVALUIEREN

Evaluation Bench

Entwürfe unter kontrollierter Last vergleichen und Speicher-, Verifikations- und Wiederherstellungskosten messen.

WISSENSCHAFTLICHE LEITUNG UND KOORDINATION

Projektleitung

Das Team kennenlernen

Das interne Team besteht aus einem Projektleiter, einem Postdoc und zwei Promovierenden, unterstützt von externen und internationalen Partnern.

Valerio Schiavoni

Wissenschaftlicher Projektleiter

Valerio Schiavoni

Université de Neuchâtel · Schweiz

Wissenschaftliche Leitung, institutionelle Koordination und Verantwortung für das Projekt.

Vincenzo Di Perna

Wissenschaftlicher Koordinator

Vincenzo Di Perna

Université de Neuchâtel · Schweiz

Koordiniert die wissenschaftliche Planung, die Systemarbeiten und reproduzierbare Experimente unter Verantwortung des Projektleiters. Geplante Postdoc-Stelle.

Externe und internationale Partner ergänzen das Kernteam mit Expertise in formalen Methoden, Recht, Institutionen und Technologieeinführung. Ihre Beiträge verbinden technische Modelle und Experimente mit Fragen der Prüfbarkeit, Wiederherstellung und den Bedingungen, unter denen ein Entwurf eingesetzt werden könnte.

Am Programm mitwirken

OFFENE STELLEN

Zwei offene Doktoratsstellen

Zwei offene Promotionsstellen an der Université de Neuchâtel tragen zu ergänzenden Forschungslinien bei: Eine konzentriert sich auf Blockchain-Systeme und ausführbare Semantik, die andere auf Einsatzmöglichkeiten, Anwendungsfälle und quantitative Validierung. Beide sind Teil des gemeinsamen CIRCULA-Programms.

Zwei komplementäre Forschungslinien.

Doktoratsstellen entdecken

MIT CIRCULA ZUSAMMENARBEITEN

Forschungskooperationen

Universitäten, Forschungsgruppen, Unternehmen und Institutionen können Kooperationen vorschlagen, Anwendungsfälle besprechen oder ihr Interesse an CIRCULA bekunden. Erzählen Sie uns, wo Ihre Expertise und unsere Forschung zusammenkommen können.

Kooperation vorschlagen

UNIVERSITÄT, ORT UND FÖRDERUNG

Forschung mit Heimat in Neuchâtel

An der Université de Neuchâtel in der Schweiz verbindet CIRCULA ein lokales Forschungsteam mit internationalen Partnern in einem vierjährigen, vom Schweizerischen Nationalfonds finanzierten Programm.

Gastgebende Universität

Université de Neuchâtel

Die Université de Neuchâtel beherbergt CIRCULA und bietet den institutionellen Rahmen für den Projektleiter, den Postdoc und die Promovierenden. Dieses gemeinsame Umfeld unterstützt ein Programm, das formale Methoden, Systementwicklung und reproduzierbare Evaluation verbindet.

Das Team ist in Neuchâtel in der Schweiz ansässig und arbeitet mit externen und internationalen Forschungspartnern zusammen. Diese lokale Basis unterstützt ein Programm, das für akademische Zusammenarbeit und den Austausch mit Unternehmen und Institutionen offen ist.

Forschungsförderung

SNSF

Die nationale Forschungsförderungsorganisation der Schweiz, die Forschung in allen akademischen Disziplinen unterstützt.

Schweizerischer Nationalfonds · Projektförderung · Beitrag 10010141.

Förderung 10010141