montana/Монтана-Протокол/Архив/TimeChain v12.0.0.md

# TimeChain — Спецификация протокола Montana

**Версия:** 12.0.0 (2026-04-01)

## Определение

Децентрализованная сеть. Время — единственная реальная валюта. 1 секунда присутствия узла в сети = 1 Ɉ.

Консенсус: **Proof of Time (PoT)** — последовательное SHA-256 хэширование (VDF) как доказательство прошедшего времени. Временные окна возникают из вычислений.

Генезис: 09.01.2026 00:00:00 MSK.

---

## Криптография

Два примитива с разделёнными ролями:

- **SHA-256** — консенсус (Beacon VDF, Service VDF), адреса, Merkle-деревья, хэширование
- **FN-DSA-512** (selected NIST candidate, forthcoming FIPS 206) — подписи транзакционных блоков

SHA-256 обеспечивает квантовую устойчивость консенсуса: алгоритм Гровера сокращает безопасность с 256 до 128 бит. FN-DSA-512 обеспечивает математическую постквантовую устойчивость подписей на основе NTRU-решёток.

### Подписи — FN-DSA-512

Подпись на NTRU-решётках (Falcon-512). Stateless, многоразовая. Публичный ключ закрепляется за аккаунтом при создании и используется для всех последующих блоков.

| Компонент | Размер |
|-----------|--------|
| Приватный ключ | 1 281B |
| Публичный ключ | 897B |
| Подпись (padded) | 666B |

Поле suite_id в формате блока обеспечивает миграцию подписи без изменения модели состояния. Активация новой схемы требует protocol upgrade. Активная схема на момент запуска: FN-DSA-512.

### Адреса

Формат: `mt` + Base58(account_id + checksum).

Account_id = SHA-256("mt-account" || suite_id || pubkey). Стабильный идентификатор аккаунта. Смена ключа или схемы подписи выполняется через ChangeKey блок без изменения account_id — для этого account_id привязан к первому pubkey, а текущий ключ хранится в состоянии аккаунта.

---

## Account Chain (Block Lattice)

Каждый аккаунт имеет собственную цепочку блоков. Перевод — один блок в цепочке отправителя. Зачисление получателю — детерминированно после финализации IC/QC. Цепочки аккаунтов полностью независимы.

### Типы блоков

**OpenAccount** — создание аккаунта (один раз):

```
type           1B
suite_id       2B
account_id    32B
pubkey       897B     ← FN-DSA-512, публикуется единожды
pending_root  32B     ← Merkle root всех захваченных pending entries
balance        8B     ← детерминированно = сумма захваченных entries (≥ ACCOUNT_RESERVE)
signature    666B
Итого:     ~1 638B
```

**StateBlock** — перевод:

```
prev_hash     32B     ← хэш предыдущего блока в цепочке аккаунта
account_id    32B
link          32B     ← account_id получателя
link_amount    8B     ← сумма перевода получателю
balance        8B     ← абсолютный баланс отправителя после операции
flags          1B
signature    666B
Итого:       ~779B
```

**ChangeKey** — смена ключа или схемы подписи:

```
prev_hash     32B
account_id    32B
new_suite_id   2B
new_pubkey   897B     ← новый публичный ключ
signature    666B     ← подписано старым ключом
Итого:     ~1 629B
```

### Верификация баланса

Баланс в StateBlock абсолютный. StateBlock содержит поле balance (новый баланс отправителя после операции). Перевод содержит сумму в поле link_amount (8B, добавляется в формат StateBlock).

```
fee = prev_balance - new_balance - link_amount
```

Каждый узел проверяет: new_balance ≥ 0, link_amount > 0, fee ≥ min_fee.

### Комиссия

Комиссия вычисляется из трёх известных величин: prev_balance (из Account Table), new_balance и link_amount (из StateBlock). Минимум 1 mɈ. Размер min_fee адаптивный — рассчитывается по формуле на основе заполненности окон τ₁. Пользователь знает комиссию до отправки.

Победитель окна τ₂ получает сумму всех комиссий блоков в окне.

### Pending Transfers и OpenAccount

Отправка на несуществующий account_id создаёт pending entry в Pending Transfer Table:

```
Pending entry:
  source_block_hash   32B
  from_account_id     32B    ← отправитель (для refund при expiry)
  to_account_id       32B
  amount               8B
  expiry_τ₂            4B    ← дедлайн: N окон τ₂ после финализации
```

Баланс отправителя уменьшается сразу при финализации StateBlock. Средства хранятся в pending entry до открытия аккаунта получателем.

OpenAccount захватывает все pending entries адресованные данному account_id. Canonical rule: множество захваченных entries = все записи в Pending Transfer Table где `to_account_id == account_id`. Выбора нет — захватываются все или ни одна. pending_root в OpenAccount = Merkle root этого множества, отсортированного по (source_block_hash). balance = сумма amount всех захваченных entries.

Верификация OpenAccount в state transition:

1. Вычислить множество entries из Pending Transfer Table по to_account_id
2. Вычислить Merkle root множества → сравнить с pending_root в блоке
3. Вычислить сумму amount → сравнить с balance в блоке
4. Проверить balance ≥ ACCOUNT_RESERVE
5. Удалить все matching entries из Pending Transfer Table
6. Создать запись в Account Table

Автоматический возврат: если pending entry не захвачена OpenAccount до expiry_τ₂, средства возвращаются отправителю протокольно в state transition. Новая подпись отправителя не требуется.

### Account Reserve

ACCOUNT_RESERVE Ɉ — минимальная сумма для открытия аккаунта (параметр протокола). Защита от спама аккаунтов.

### Coinbase

Победитель τ₂ создаёт coinbase-блок в своей цепочке. Баланс увеличивается на сумму эмиссии + комиссии всех блоков окна.

Supply audit при финализации τ₂: суммарная эмиссия coinbase от генезиса сверяется с supply(height) из issuance schedule.

### Двойная трата

Каждый аккаунт имеет одну цепочку. Два блока с одним prev_hash = форк. Форк обнаруживается мгновенно. Разрешается QC (>2/3 активного веса голосует за каноничный блок).

---

## Состояние сети

Глобальное состояние = Account Table + Node Table + Pending Transfer Table + Expiry Queue.

```
Account Table (запись на аккаунт):
  account_id       32B
  balance           8B
  frontier_hash    32B    ← хэш последнего блока в цепочке
  block_height      4B
  suite_id          2B
  current_pubkey  897B

Node Table (запись на узел):
  node_id                 32B     ← SHA-256("mt-node" || node_pubkey), верифицируемо
  node_pubkey            897B
  suite_id                 2B
  chain_length             4B     ← количество подписанных τ₂, weight = min(chain_length, MAX_WEIGHT)
  cooldown_expires_τ₂      4B     ← 0 если cooldown пройден
  checkpoint_equivocation  1B     ← 0 или 1 (прогрессивный counter)
  status                   1B     ← active | cooldown | suspended

Pending Transfer Table (запись на pending перевод):
  source_block_hash  32B
  from_account_id    32B    ← для refund при expiry
  to_account_id      32B
  amount              8B
  expiry_τ₂           4B

Expiry Queue (индекс pending entries по сроку):
  expiry_τ₂           4B
  entry_hash         32B
```

### State Root

Merkle-дерево глобального состояния. Четыре подкорня, каждый — Merkle root своей таблицы с явным порядком листьев:

```
State Root = SHA-256("mt-merkle-node" || account_root || node_root || pending_root || expiry_root)

Account Table Root:          листья по account_id (лексикографически)
Node Table Root:             листья по node_id (лексикографически)
Pending Transfer Root:       листья по (to_account_id || from_account_id || source_block_hash) (лексикографически)
Expiry Queue Root:           листья по (expiry_τ₂ big-endian 4B || entry_hash) (лексикографически)

active_set_root = Merkle root подмножества Node Table где status = active
                  и cooldown_expires_τ₂ < current_τ₂.
                  Детерминировано из Global State.
```

Все sort keys фиксированной длины. Побайтовое лексикографическое сравнение. Две реализации с одинаковыми данными строят одинаковое дерево и получают одинаковый State Root.

State Root коммитится в заголовке каждого финализированного proposal τ₂.

---

## Таймчейн

Три логических двигателя с односторонним потоком зависимостей: Beacon → Service → Execution.

### Beacon — глобальные часы протокола

Непрерывная последовательная SHA-256 цепочка. Общий источник случайности и ритм сети:

```
B_r = SHA-256^D(B_{r-1})
```

D — количество последовательных хэшей за один слот τ₁. Beacon продвигается по расписанию финализированных слотов. Для фиксированного индекса r значение B_r совпадает у всех честных узлов. Каждый узел вычисляет Beacon независимо — результат детерминирован.

Beacon не зависит от состояния, транзакций и поведения отдельных узлов.

### Service — персональный VDF узла

Доказательство непрерывного присутствия конкретного node_id. Якорится в Beacon каждый слот:

```
S_{i,s,0}   = SHA-256(S_{i,s-1,m} || B_s || node_id_i)
S_{i,s,j+1} = SHA-256(S_{i,s,j})    для j = 0..m-1
```

Три компонента seed: предыдущий endpoint (непрерывность службы), значение Beacon (протокольное время), node_id (идентичность). m последовательных хэшей за слот — доказательство работы.

Service зависит от Beacon. Beacon не зависит от Service.

### Execution — содержимое блока

Приём, верификация execution objects и формирование канонического набора. Execution objects бывают четырёх типов:

| Тип | Описание | Валидация |
|-----|----------|-----------|
| StateBlock | Перевод средств | FN-DSA-512 подпись, баланс ≥ 0, prev_hash, link_amount > 0, fee ≥ min_fee |
| OpenAccount | Создание аккаунта | FN-DSA-512 подпись, pending_root, balance ≥ ACCOUNT_RESERVE |
| ChangeKey | Смена ключа | FN-DSA-512 подпись старым ключом, new_pubkey |
| NodeRegistration | Регистрация узла | FN-DSA-512 подпись, node_id уникален |
| EquivocationProof | Доказательство equivocation | Два конфликтующих подписанных сообщения от одного node_id |

Все типы проходят одинаковый IC pipeline: валидатор проверяет объект по правилам своего типа, включает H(object) в checkpoint body/blocks_root. IC достигается при >2/3 активного веса.

#### Inclusion Certificate (IC)

IC — пороговое свойство, не отдельный объект. Блок B имеет IC на слоте s при выполнении условия:

```
IC(B, s) = true
  ⟺
  Σ weight(v), где существует slot s' ≤ s такой что
  CP_{v,s'} валиден и H(B) доказуемо входит в blocks_root(CP_{v,s'})
  >
  2/3 × Σ weight(active_set)
```

Вес считается по уникальным валидаторам. Один валидатор — один голос, независимо от количества слотов в которых он подтвердил блок.

#### Data availability

Валидатор v включает H(obj) в checkpoint body только при выполнении условий:

1. Валидатор получил полный execution object
2. Проверил объект по правилам валидации его типа (таблица выше)
3. Включил H(obj) в checkpoint body и blocks_root

Data availability обеспечивается порогом IC: execution object набирает IC только если >2/3 активного веса независимо получили, проверили и включили его в свои чекпоинты. Один валидатор не может протолкнуть невидимый объект через IC. Отдельного наказания за data unavailability нет — отсутствие ответа на запрос не является криптографически доказуемым фактом.

#### Канонический набор

Канонический набор τ₂ = все блоки B где IC(B) достигнут до cutoff последнего слота окна. Канонический порядок: (earliest_certified_slot, H(B)). Детерминирован — каждый честный узел приходит к одному и тому же набору. Конфликты (форки аккаунтов) разрешаются правилом first valid in canonical order wins.

#### Proposer

Победитель лотереи вычисляет канонический набор детерминированно, добавляет coinbase. Содержимое proposal определено правилами IC и каноническим порядком. Свобода proposer: ноль. Отклонение от правил — невалидный proposal, переход ко второму месту. Любой узел независимо вычисляет тот же набор.

#### Верификация и финальность

Каждый валидатор независимо вычисляет канонический набор из собранных чекпоинтов. Если blocks_root в proposal совпадает с собственным вычислением → подписывает QC. Не совпадает → отклоняет.

QC на proposal header финализирует конкретный blocks_root и new_state_root. QC достаточен для финальности канонического набора. QC не является доказательством индивидуального IC каждого блока.

#### State transition

При финализации proposal state transition применяется атомарно в фиксированном порядке:

```
apply_proposal(state, proposal) → state':

  Шаг 1: применить блоки канонического набора в порядке (earliest_certified_slot, H(B)).
    StateBlock:   обновить баланс отправителя.
                  Получатель существует → кредитовать баланс.
                  Получатель не существует → создать pending entry.
    OpenAccount:  захватить все pending entries для account_id
                  (включая созданные ранее на этом же шаге),
                  создать запись в Account Table.
    ChangeKey:    обновить pubkey и suite_id в Account Table.
    NodeRegistration: создать запись в Node Table (chain_length=0, status=cooldown).
    EquivocationProof: применить санкцию к node_id в Node Table
                       (checkpoint: counter++, cooldown / QC: status=suspended, chain_length=0).

  Шаг 2: применить coinbase победителя.

  Шаг 3: обновить chain_length.
    Для каждого node_id опубликовавшего ≥ k валидных чекпоинтов в этом τ₂:
    chain_length += 1 в Node Table.
    Для узлов с cooldown_expires_τ₂ ≤ current_τ₂ и status = cooldown:
    status = active.

  Шаг 4: обработать expiry refunds.
    Все pending entries где expiry_τ₂ ≤ current_τ₂
    и не захваченные OpenAccount на шаге 1 →
    вернуть amount на баланс from_account_id (поле в pending entry),
    удалить entry из Pending Transfer Table и Expiry Queue.

  Шаг 5: вычислить new_state_root.
```

Порядок детерминирован. Блоки первыми в каноническом порядке, coinbase вторым, chain_length третьим, expiry refunds последними. OpenAccount видит pending entries созданные ранее в том же τ₂. Каждый узел применяет одну и ту же последовательность шагов к одному и тому же набору блоков и получает один и тот же new_state_root. Отдельный receive-блок от получателя не требуется.

Execution зависит от Beacon и Service. Обратных зависимостей нет.

С ростом TPS сети дополнительные ядра подключаются для верификации блоков. Минимум для валидатора: 3 логических ядра (Beacon + Service + Execution). Верификация блоков аккаунтов полностью параллелизуется — цепочки аккаунтов независимы.

### Чекпоинт

Каждый валидатор в каждом слоте τ₁ публикует подписанный чекпоинт:

```
CheckpointHeader:
  Sig_v(epoch, slot, B_s, S_{v,s,m}, blocks_root, block_count)

CheckpointBody:
  block_hashes[]    ← H(B) отсортированные лексикографически
                       (побайтовое сравнение), из которых строится blocks_root
```

CheckpointBody распространяется по P2P вместе с header. Без body чекпоинт неполон. blocks_root = Merkle root из block_hashes[] в заданном порядке. Membership proof: Merkle proof что H(obj) является листом в blocks_root.

Чекпоинт связывает протокольное время (B_s), доказательство службы (S_{v,s,m}) и проверенные execution objects (blocks_root + body) в одну подписанную аттестацию.

### QCVote

Голос узла за proposal при финализации τ₂:

```
QCVote:
  node_id          32B
  τ₂_index          4B
  proposal_hash    32B     ← SHA-256("mt-header" || proposal_header)
  signature       666B     ← FN-DSA-512, подписано node_pubkey
```

QC = набор QCVote с суммарным weight > 2/3 × Σ weight(active_set). EquivocationProof для qc_conflict содержит два QCVote с одинаковым (node_id, τ₂_index) и разным proposal_hash.

### Регистрация узла

Регистрация — каноническое событие в state transition. Новый узел появляется в сети через NodeRegistration:

```
NodeRegistration:
  type           1B
  suite_id       2B
  node_pubkey  897B     ← FN-DSA-512 ключ узла для подписи чекпоинтов и QC
  signature    666B     ← подписано node_pubkey
Итого:     ~1 566B
```

node_id = SHA-256("mt-node" || node_pubkey). Вычисляется детерминированно из публичных данных. Верифицируемо любым узлом.

NodeRegistration проходит IC и включается в канонический набор τ₂ как execution object. При финализации state transition создаёт запись в Node Table: node_id, node_pubkey, suite_id, chain_length = 0, status = cooldown, cooldown_expires_τ₂ = current_τ₂ + cooldown (рассчитанный по формуле Adaptive Cooldown). checkpoint_equivocation = 0.

Счётчик new_registrations_in_τ₃ в формуле Adaptive Cooldown = количество финализированных NodeRegistration в данном периоде τ₃.

### Входной барьер — Adaptive Cooldown

Допуск к консенсусу определяется Adaptive Cooldown — динамическим входным периодом, чувствительным к темпу роста сети.

#### Формула

Скользящее окно из 3 последних τ₃ (42 дня). Темп роста — процент новых регистраций от количества активных узлов. Медиана трёх последних значений определяет норму:

```
growth_rate = new_registrations_in_τ₃ / active_nodes_at_start × 100%
median = median(growth_rate за 3 предыдущих τ₃)
excess = ((current_growth - median) / median) × 100%

excess ≤ 0%:          cooldown = 7 дней
0% < excess ≤ 100%:   cooldown = 7 + excess × 35 / 100
excess > 100%:        cooldown = 42 дня
```

Минимум 7 дней. Максимум 42 дня (3 × τ₃).

Bootstrap: `effective_median = max(median, 1%)`, `effective_active = max(active_nodes, 10)`.

#### Асимметрия

Повышение cooldown — немедленное, без ограничений. Снижение — не быстрее 20% за τ₃. Атака поднимает барьер мгновенно. Возврат к норме занимает месяцы.

#### Реакция внутри τ₃ и фиксация

Cooldown для NodeRegistration вычисляется в момент финализации по одной переменной — effective_growth:

```
projected_growth = current_registrations / elapsed_fraction
elapsed_fraction = elapsed_slots / total_slots_in_τ₃
effective_growth = max(growth_rate_last_τ₃, projected_growth)
```

effective_growth подставляется в формулу cooldown. Счётчик current_registrations = количество финализированных NodeRegistration с начала текущего τ₃ в каноническом порядке (slot, H(obj)).

Cooldown закрепляется за узлом в момент финализации его NodeRegistration. Пересчёт не меняет cooldown уже зарегистрированным узлам.

#### Во время cooldown

Узел запускает Beacon + Service VDF сразу при регистрации. Валидирует блоки, ретранслирует данные, публикует чекпоинты. Узел усиливает сетевой слой и несёт стоимость допуска к консенсусу. Стоимость каждого Sybil-узла: 1 service-core непрерывно на весь период cooldown.

#### После cooldown

Вес начинается с 0 и растёт линейно с каждым подписанным τ₂. Работа во время cooldown полезна сети, но не конвертируется в консенсусный вес.

---

## Потоковая модель

Блоки аккаунтов текут непрерывно. Узел получает блок → проверяет подпись FN-DSA-512 и баланс → передаёт в P2P gossip. Время подтверждения определяется скоростью P2P-распространения (~2-5 секунд).

Блок включается в канонический набор τ₂ при получении Inclusion Certificate (>2/3 активного веса подтвердили через чекпоинты). Блоки не ожидают появления τ₁ или τ₂ — окна являются чекпоинтами, а не условиями приёма.

Цепочки аккаунтов полностью независимы. Блоки разных аккаунтов обрабатываются параллельно без конфликтов.

---

## Временные слои (τ)

```
τ₁ (≈60с) → τ₂ (10 × τ₁) → τ₃ (2016 × τ₂) → τ₄ (~104 × τ₃)
```

### τ₁ — Слот (≈60 секунд)

- Beacon продвигается на D хэшей
- Service VDF продвигается на m хэшей с якорем в текущем B_s
- Валидаторы публикуют подписанные чекпоинты CP_{i,s}
- Узлы обмениваются чекпоинтами и блоками аккаунтов по P2P
- Блоки набирают Inclusion Certificates

### τ₂ — Финализация и эмиссия (10 × τ₁ ≈ 10 минут)

- Active set (состав и веса участников) фиксируется в начале τ₂
- Канонический набор: все блоки с валидным IC до cutoff последнего слота
- Лотерея: `ticket_i = S_{i,final,m} / weight_i`, победитель = min(ticket_i) среди допущенных
- Победитель публикует proposal с заголовком:

```
Proposal header:
  prev_qc_hash        32B
  prev_state_root     32B    ← State Root до применения блоков
  blocks_root         32B    ← Merkle root канонического набора
  new_state_root      32B    ← State Root после применения всех блоков
  active_set_root     32B
  beacon_value        32B
  coinbase_hash       32B
```

- Финальность: QC на proposal header от >2/3 активного веса. Каждый валидатор применяет блоки детерминированно и проверяет new_state_root
- При финализации: state transition по фиксированному порядку (см. раздел «State transition» в Execution)
- Seed следующей эпохи: `seed_i = SHA-256(B_r || active_set_root_r || node_id_i)`
- Coinbase: вся эмиссия + все комиссии → победителю
- Supply audit: суммарная эмиссия coinbase от генезиса сверяется с supply(height) из issuance schedule
- Разрешение форков: приоритет ветки с наибольшим суммарным Beacon-доказательством

Beacon safety: компрометация значения Beacon требует нарушения свойства последовательности SHA-256 VDF или подделки finality certificate порогом >2/3 активного веса.

Beacon liveness: задержка продвижения Beacon требует блокировки finality порогом >1/3 активного веса.

### τ₃ — Адаптация (2016 × τ₂ ≈ 14 дней)

- Калибровка D и m: медиана слотовых интервалов сверяется с целевыми, цель τ₁ ≈ 60 секунд
- State Root коммитится в каждом τ₂ (в proposal header). State Root покрывает весь Global State: Account Table, Node Table, Pending Transfer Table, Expiry Queue. τ₃ фиксирует канонический State Root для Fast Sync
- Криптографическая амнезия: заголовки τ₂ и QC сохраняются навсегда — верифицируемая цепочка state commitments. Тела блоков аккаунтов, подписи FN-DSA-512, IC proofs и данные чекпоинтов удаляются после 8 × τ₃ (112 дней). Заголовки доказывают что конкретное состояние было закоммичено консенсусом; восстановление содержимого состояния требует snapshot или архива. Equivocation и slashing proofs по объектам старше 8 × τ₃ не принимаются — все споры разрешаются внутри окна
- Пересчёт параметров окна τ₁
- Пересчёт Adaptive Cooldown

### τ₄ — Эпоха (~104 × τ₃ ≈ 4 года)

- Потолок веса: MAX_WEIGHT = количество τ₂ в одном τ₄
- Эмиссия постоянна: 600 Ɉ/τ₂ в каждой эпохе

---

## Консенсус — Proof of Time (PoT)

### Три двигателя

**Beacon** — глобальные часы. Чистая VDF-цепочка `B_r = SHA-256^D(B_{r-1})`. Источник случайности для лотереи. Продвигается по расписанию финализированных слотов.

**Service** — персональный VDF. Якорится в Beacon каждый слот. Доказывает непрерывное присутствие node_id. Определяет вес и лотерейный билет.

**Execution** — содержимое блока. Канонический набор определяется Inclusion Certificate (>2/3 активного веса). Порядок детерминирован. Победитель собирает proposal механически.

Зависимости односторонние: Beacon → Service → Execution. Отказ в Execution не заражает случайность. Отказ конкретного узла в Service не заражает общий ритм.

### Стаж и вес

#### Определение

Вес узла — длина его непрерывной Service цепочки, измеренная в подписанных τ₂:

```
weight_i = min(chain_length_i, MAX_WEIGHT)
MAX_WEIGHT = количество τ₂ в одном τ₄ (~105 000)
```

Вес — единственная мера влияния узла в протоколе. Определяется только временем непрерывной службы.

#### Как растёт

Цепочка растёт на 1 за каждый τ₂ с засчитанным участием. Участие в τ₂ засчитывается при публикации не менее k валидных чекпоинтов из n слотов окна (k=8, n=10). Чекпоинт валиден при выполнении условий: подписан ключом node_id, содержит корректные epoch и slot, якорится в соответствующий Beacon slot, получен сетью до конца следующего слота.

#### Обрыв

Если узел за период τ₃ отработал менее 1613 из 2016 окон τ₂ — цепочка обрывается, weight = 0. Узел начинает копить длину заново. Adaptive Cooldown повторно не проходится (node_id уже зарегистрирован).

#### Три зоны

- **Cooldown (7-42 дня):** допуск закрыт, weight = 0, узел работает как валидатор и ретранслятор
- **После cooldown — 4 года:** weight растёт линейно с каждым подписанным τ₂
- **4+ года (≥ τ₄):** weight = MAX_WEIGHT, потолок

Потолок τ₄ предотвращает бесконечный рост преимущества ранних участников. Все цепочки старше 4 лет равны между собой.

#### На что влияет вес

Вес определяет три вещи:

**1. Лотерея.** Вероятность победы в τ₂ пропорциональна весу:

```
ticket_i = S_{i,final,m} / weight_i
winner = min(ticket_i)
P(node_i) = weight_i / Σ weight(all_nodes)
```

Больше вес → меньше ticket → выше шанс. Узел с weight = 0 не участвует в лотерее.

**2. Голосовая сила в консенсусе.** Inclusion Certificate и Quorum Certificate считаются по весу:

```
IC валиден:  Σ weight(подтвердивших) > 2/3 × Σ weight(active_set)
QC валиден:  Σ weight(подписавших)   > 2/3 × Σ weight(active_set)
```

Голос узла в IC и QC пропорционален его weight.

**3. Допуск.** weight = 0 означает: узел участвует в сети (валидация, ретрансляция), но не участвует в лотерее и не имеет голосовой силы в IC/QC.

### Победитель τ₂

Победитель определяется после закрытия окна τ₂. Каждый узел раскрывает свой Service VDF endpoint. Минимальный ticket среди допущенных — победитель.

Победитель публикует proposal: канонический набор блоков аккаунтов (определён IC) + coinbase. Содержимое proposal детерминировано правилами IC и каноническим порядком. Свобода победителя: ноль.

Финальность возникает после QC на заголовок proposal от >2/3 активного веса.

### Верификация

Победитель публикует: `{node_id, Service checkpoints[], proposal}`.

Верификация Service VDF: пересчёт K сегментов параллельно. K ≈ 960. На C ядрах: ~(K/C) × t_segment секунд. 8 ядер → ~7.5 сек. 64 ядра → ~1 сек.

Верификация proposal: независимый расчёт канонического набора по IC и сравнение с proposal.

### Устойчивость

- **Proposer grinding** исключён: победитель не выбирает состав блока, канонический набор определяется IC (>2/3 активного веса)
- **Committee grinding** исключён: Beacon не зависит от состояния и транзакций, seed лотереи строится из Beacon
- **Node_id гриндинг** исключён: Adaptive Cooldown (7-42 дня), Beacon неизвестен при регистрации
- **Предвычисление** исключено: seed содержит текущее значение Beacon
- **Replay** исключён: Beacon уникален для каждого τ₂
- **Аппаратное преимущество** ограничено: последовательное хэширование масштабируется тактовой частотой и IPC, а не количеством ядер или бюджетом
- **Sybil-барьер**: Adaptive Cooldown (7-42 дня, асимметричный) + Service VDF (физическое ядро) + линейный рост веса от нуля
- **Аристократия** ограничена: потолок веса τ₄, после 4 лет все равны

### Разрешение конфликтов и санкции

Два класса нарушений. Пользовательские конфликты разрешаются протокольными правилами без санкций. Валидаторский equivocation — через аннулирование конфликтующих сообщений и санкции пропорциональные классу опасности.

#### Пользовательские конфликты

**Двойной блок аккаунта** (два блока с одним prev_hash): разрешается правилом first valid in canonical order wins. Без санкции.

**Невалидный proposal**: валидаторы отклоняют, QC не формируется, переход ко второму месту. Без санкции.

#### Валидаторский equivocation

При обнаружении конфликтующих подписанных сообщений от одного node_id: оба аннулируются. Вес узла в IC/QC за этот слот/τ₂ = 0.

Checkpoint equivocation — конфликт определяется по одинаковым (node_id, epoch, slot) с разным blocks_root или иным checkpoint payload:

```
1-й раз:  cooldown 7 дней, вес сохранён
2-й раз:  cooldown 42 дня, weight = 0
```

QC double vote — конфликт определяется по двум разным proposal_header_hash от одного node_id в одном τ₂:

```
1-й раз:  сразу cooldown 42 дня, weight = 0
```

Санкция вступает в силу с следующего τ₂. Active set текущего τ₂ зафиксирован в его начале и не меняется до закрытия. Уже финализированный QC не откатывается ретроактивно — узел наказывается prospectively.

#### Equivocation proof

```
EquivocationProof:
  type             1B     ← checkpoint_conflict | qc_conflict
  node_id         32B
  evidence_a             ← первое подписанное сообщение
  evidence_b             ← второе конфликтующее подписанное сообщение
```

Публикует любой узел обнаруживший конфликт. Верификация: оба сообщения подписаны одним node_id с одинаковыми координатами и разным содержимым. Подписи FN-DSA-512 криптографически верифицируемы. Подделка невозможна.

Proof включается в канонический набор τ₂. При финализации state transition применяет санкцию к node_id. Checkpoint equivocation counter в Node Table: 0 → cooldown 7 дней, 1 → cooldown 42 дня + chain_length = 0. Counter сбрасывается после chain_length = 0 и перезапуска цепочки. QC double vote: сразу chain_length = 0 + cooldown 42 дня + status = suspended.

---

## Адреса и переводы

### Полный флоу перевода

```
1. Боб: кошелёк создаёт аккаунт → account_id (постоянный адрес)
2. Боб → Алисе: "отправь на mt4ZGfe..." (account_id)
3. Алиса формирует StateBlock в своей цепочке:
   prev_hash: хэш её предыдущего блока
   link: account_id Боба
   link_amount: 50 Ɉ
   balance: 49.999 Ɉ (100 - 50 - 0.001 fee)
4. Алиса подписывает FN-DSA-512
5. Алиса рассылает блок узлам сети
6. Каждый узел проверяет:
   FN-DSA-512 подпись валидна для pubkey Алисы ✓
   prev_hash совпадает с frontier Алисы ✓
   fee = 100 - 49.999 - 50 = 0.001 Ɉ ≥ min_fee ✓
   balance ≥ 0 ✓
   link_amount > 0 ✓
7. Блок распространяется через P2P gossip
8. Блок получает IC (>2/3 валидаторов подтвердили в чекпоинтах)
9. При финализации τ₂:
   Баланс Алисы: 50 Ɉ (из StateBlock)
   Баланс Боба: увеличен на 50 Ɉ (детерминированно)
```

### Баланс

Баланс аккаунта — одно число в таблице аккаунтов. Обновляется при финализации: исходящие переводы (из StateBlock отправителя) и входящие зачисления (детерминированно по финализированным блокам).

Бэкап = seed (для деривации приватного ключа FN-DSA-512).

---

## Эмиссия

### Единица

1 секунда Montana = 1 $MONT = 1 Ɉ = 1 000 mɈ = 1 000 000 μɈ = 1 000 000 000 nɈ

Точность: 9 знаков после запятой (наносекунда). Все расчёты эмиссии в nɈ (целочисленная арифметика, без плавающей точки).

### Issuance schedule

Одна секунда протокольного времени порождает одну монету. С первого блока и навсегда.

| Параметр | Значение |
|----------|----------|
| Генезис | 09.01.2026 00:00:00 MSK |
| REWARD | 600 000 000 000 nɈ (600 Ɉ) |

### Функция награды

```
reward(height) = 600_000_000_000 nɈ
```

Каждое окно τ₂ длится 600 секунд и создаёт ровно 600 Ɉ. Без халвингов, без фаз, без исключений. Одна константа на весь горизонт существования сети.

### Supply audit

```
supply(height) = 600_000_000_000 × (height + 1) nɈ
```

Одно умножение. Проверяемо каждым узлом в каждом τ₂. O(1).

### Инфляция

Supply растёт линейно. Инфляция снижается асимптотически к нулю — константная эмиссия делится на растущий supply:

```
Год 1:     100%
Год 2:      50%
Год 5:      20%
Год 10:     10%
Год 50:      2%
Год 100:     1%
Год 1000:    0.1%
```

### Bootstrap

Ранние участники получают непропорционально большую долю через вероятность лотереи, а не через повышенную награду. При 10 узлах каждый побеждает примерно раз в 100 минут. При 100 000 — раз в 2 года. Bootstrap встроен в математику лотереи, а не в расписание эмиссии.

### Распределение

Победитель τ₂ получает всю эмиссию + все комиссии окна через coinbase-блок в своей цепочке. Одно правило. Неизменно с генезиса.

Базовый бюджет эмиссии постоянный в единицах протокола: 600 Ɉ/τ₂ + комиссии. Реальный бюджет безопасности в покупательной способности зависит от рынка.

1 Ɉ = 1 секунда описывает скорость эмиссии. Не ценовой peg, не гарантия покупательной способности.

---

## Пропускная способность

Размер StateBlock: ~779B.

| Канал узла | TPS |
|-----------|-----|
| 10 Mbps | ~1 620 |
| 100 Mbps | ~16 200 |
| 1 Gbps | ~162 000 |

### Адаптивный размер окна

Пересчёт в τ₃:

- Заполненность > 80% → увеличение размера окна
- Заполненность < 20% → уменьшение размера окна
- Шаг: ±20% за τ₃
- Диапазон: 1 MB — 100 MB

---

## Хранение

### Состояние (Global State)

| Аккаунтов | Размер таблицы |
|-----------|---------------|
| 1M | ~1 GB |
| 10M | ~10 GB |
| 100M | ~100 GB |

### История блоков

| TPS | Архивный (20 лет) | Полный (112 дней) | Pruned | Light |
|-----|-------------------|-------------------|--------|-------|
| 7 | ~3.4 TB | ~42 GB | Account Table | Account Table |
| 100 | ~49 TB | ~600 GB | Account Table | Account Table |
| 1000 | ~486 TB | ~5.9 TB | Account Table | Account Table |

| Тип узла | Содержимое | Лотерея |
|----------|-----------|---------|
| Полный | Скользящее окно 8 × τ₃ + Global State + заголовки | weight × 1 |
| Архивный | Полная история от генезиса | weight × 1 |
| Pruned | Global State + заголовки | Наблюдатель |
| Light | Global State | Наблюдатель |

Узел самостоятельно выбирает тип. Участие в лотерее: полный или архивный узел. Вес определяется только временем непрерывной службы. Тип узла на вес не влияет. Архивный узел — добровольная роль. Протокол хранит доказательства (заголовки τ₂ с State Root навсегда). Рынок хранит исторические данные (тела блоков). Консенсус не зависит от архивов.

### Fast Sync (новый узел)

1. Цепочка заголовков τ₂ от генезиса — проверка Beacon-цепочки и QC (мегабайты)
2. State Root из последнего τ₃ (покрывает весь Global State)
3. Global State snapshot от пиров: каноническая сериализация всех листьев Merkle-дерева состояния (Account Table + Pending Transfer Table + Cooldown Registry + Expiry Queue). Верификация: пересчёт Merkle root из полученных листьев, сравнение с State Root из заголовка τ₃. `MerkleRoot(snapshot_leaves) == state_root_from_header`
4. Блоки аккаунтов за последние 112 дней (скользящее окно)
5. Узел синхронизирован и готов к участию

Заголовки доказывают цепочку state commitments. Snapshot восстанавливает содержимое состояния через пересчёт Merkle root. Блоки скользящего окна обеспечивают верификацию недавних переходов.

---

## Ключи

```
seed
├── Аккаунт:  FN-DSA-512 keypair → account_id = SHA-256("mt-account" || suite_id || account_pubkey)
└── Узел:     FN-DSA-512 keypair → node_id = SHA-256("mt-node" || node_pubkey)
```

Один seed порождает два FN-DSA-512 keypair: для аккаунта (подпись блоков) и для узла (подпись чекпоинтов, QC). account_id и node_id выводятся из публичных ключей, верифицируемы без знания seed. Бэкап = seed.

---

## Криптографическая реализация

### Primitive layer

Собственная реализация криптографических примитивов запрещена. Только audited библиотеки с constant-time гарантиями и опубликованными test vectors.

| Примитив | Стандарт | Роль |
|----------|----------|------|
| SHA-256 | FIPS 180-4 | Beacon VDF, Service VDF, адреса, Merkle-деревья |
| FN-DSA-512 | Selected NIST candidate, forthcoming FIPS 206 | Подписи блоков аккаунтов |

### Consensus encoding layer

Консенсусно-критическая поверхность: каноническая сериализация, Merkle layout и domain separation. Разная сериализация одного объекта = разный хэш = форк. Требования:

- Fixed binary encoding для каждого консенсусного объекта
- Length-prefix кодирование полей, фиксированный endianness (little-endian)
- Domain separation для всех хэшей:

| Домен | Контекст |
|-------|----------|
| `mt-block` | Хэширование блоков аккаунтов |
| `mt-header` | Хэширование proposal headers |
| `mt-account` | Деривация account_id |
| `mt-pending` | Хэширование pending entries |
| `mt-merkle-leaf` | Листья Merkle-деревьев |
| `mt-merkle-node` | Внутренние узлы Merkle-деревьев |
| `mt-checkpoint` | Хэширование чекпоинтов |
| `mt-beacon` | Beacon VDF seed |
| `mt-service` | Service VDF seed |
| `mt-equivocation` | Хэширование equivocation proofs |

- Альтернативные сериализации запрещены
- Test vectors для каждого консенсусного объекта
- Cross-implementation conformance tests перед запуском mainnet

### Protocol layer

Собственная реализация поверх криптографического ядра:

| Компонент | Назначение |
|-----------|------------|
| Merkle-деревья | State Root, blocks_root, IC proofs (из SHA-256 вызовов) |
| VDF scheduling | Управление Beacon и Service цепочками |
| State machine | Account Table, Pending Transfers, state transitions |
| P2P gossip | Распространение блоков и чекпоинтов |

### Инфраструктура

| Библиотека | Назначение |
|------------|------------|
| RocksDB | Хранение Account Table и блоков |
| libp2p | P2P транспорт |

Production: Rust.

---

## Архитектура

```
┌─────────────────────────────────┐
│  Wallet                         │
│  Кошелёк, баланс, переводы     │
│  FN-DSA-512 keypair            │
└──────────────┬──────────────────┘
               │
┌──────────────┴──────────────────┐
│  TimeChain                      │
│                                 │
│  Beacon ──→ Service ──→ Execution
│  (часы)    (служба)   (состояние)
│                                 │
│  Account Chain (Block Lattice)  │
│  Account Table, IC, QC          │
│  SHA-256, FN-DSA-512            │
└─────────────────────────────────┘
```