System Diagram

System Diagrams for Roru Labs Architecture

This document provides detailed system diagrams illustrating the architecture, data flows, and component interactions in the Roru ecosystem.

Overall System Architecture

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                         Roru Ecosystem                           │
├─────────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                                  │
│  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐         │
│  │   Protocol   │  │    Infra     │  │     SDK     │         │
│  │   Layer      │  │    Layer     │  │    Layer    │         │
│  └──────┬───────┘  └──────┬───────┘  └──────┬───────┘         │
│         │                  │                  │                 │
│         └──────────────────┼──────────────────┘                 │
│                            │                                     │
│                  ┌─────────▼─────────┐                          │
│                  │   Wallet Layer    │                          │
│                  └─────────┬─────────┘                          │
│                            │                                     │
│                  ┌─────────▼─────────┐                          │
│                  │   Hardware Layer  │                          │
│                  │    (Roru One)    │                          │
│                  └───────────────────┘                          │
│                                                                  │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Protocol Layer Architecture

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    Roru Protocol                             │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                               │
│  ┌─────────────────────────────────────────────────────┐   │
│  │            Shielded State Tree                      │   │
│  │  (Merkle Tree: 32 levels, 2^32 capacity)            │   │
│  └─────────────────────────────────────────────────────┘   │
│                        │                                     │
│        ┌───────────────┼───────────────┐                   │
│        │               │               │                     │
│  ┌─────▼─────┐  ┌─────▼─────┐  ┌─────▼─────┐              │
│  │   Note    │  │ Nullifier │  │  Balance  │              │
│  │ Selection │  │  System   │  │ Circuits │              │
│  └───────────┘  └───────────┘  └───────────┘              │
│        │               │               │                     │
│        └───────────────┼───────────────┘                   │
│                        │                                     │
│  ┌─────────────────────▼─────────────────────┐             │
│  │      Zero-Knowledge Proof Circuits        │             │
│  │  (Input, Output, Balance, Authorization) │             │
│  └─────────────────────┬─────────────────────┘             │
│                        │                                     │
│  ┌─────────────────────▼─────────────────────┐             │
│  │         Settlement Engine                 │             │
│  │  (Multi-Chain Adapters, State Updates)   │             │
│  └──────────────────────────────────────────┘             │
│                                                               │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

Infrastructure Architecture

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    Roru Infra                                │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                               │
│  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐       │
│  │ Attestation  │  │   Relayer   │  │    Sync     │       │
│  │   Servers    │  │   Clusters  │  │   Nodes     │       │
│  └──────┬───────┘  └──────┬───────┘  └──────┬───────┘     │
│         │                  │                  │             │
│         └──────────────────┼──────────────────┘             │
│                            │                                 │
│                  ┌─────────▼─────────┐                      │
│                  │  Encrypted RPC    │                      │
│                  │     Gateways      │                      │
│                  └─────────┬─────────┘                      │
│                            │                                 │
│                  ┌─────────▼─────────┐                      │
│                  │   Prover Clusters │                      │
│                  │  (TEE/SGX Enclaves)│                     │
│                  └─────────┬─────────┘                      │
│                            │                                 │
│                  ┌─────────▼─────────┐                      │
│                  │  Gossip Layer      │                      │
│                  │  (Offline Prop)    │                      │
│                  └───────────────────┘                      │
│                                                               │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

Transaction Flow Diagram

User Initiates Transaction
        │
        ▼
┌───────────────────┐
│  Roru Wallet      │
│  - Select Notes   │
│  - Enter Amount   │
└────────┬──────────┘
         │
         ▼
┌───────────────────┐
│  Roru SDK         │
│  - Build Tx       │
│  - Generate Proof │
└────────┬──────────┘
         │
         ▼
┌───────────────────┐
│  Roru Protocol    │
│  - Create Bundle  │
│  - Sign Tx        │
└────────┬──────────┘
         │
         ▼
┌───────────────────┐
│  Roru Infra       │
│  - Verify Proof   │
│  - Update State   │
└────────┬──────────┘
         │
         ▼
┌───────────────────┐
│  Blockchain       │
│  - Settlement     │
│  - Finalization   │
└───────────────────┘

State Synchronization Flow

Global Shielded State (Sync Nodes)
        │
        ├─> State Root (Hash of entire tree)
        ├─> Merkle Proofs (for specific notes)
        └─> Incremental Updates
                │
                ▼
        ┌───────────────┐
        │  Wallet Sync  │
        │  - Verify Root│
        │  - Download   │
        │    Proofs     │
        └───────┬───────┘
                │
                ▼
        ┌───────────────┐
        │  Local Cache  │
        │  - Encrypted  │
        │  - Verified   │
        └───────────────┘

Offline Transaction Flow

Roru One (Offline)
        │
        ├─> Create Transaction
        ├─> Sign with Secure Element
        ├─> Generate Proof Locally
        └─> Create Proof Bundle
                │
                ▼
        ┌───────────────┐
        │ Device-to-Device│
        │ Transfer (NFC/ │
        │   Bluetooth)   │
        └───────┬───────┘
                │
                ▼
        ┌───────────────┐
        │ Recipient     │
        │ - Validate    │
        │ - Store Queue │
        └───────┬───────┘
                │
        [Network Available]
                │
                ▼
        ┌───────────────┐
        │ Broadcast     │
        │ - Network     │
        │ - Settlement  │
        └───────────────┘

Multi-Chain Architecture

                    ┌──────────────┐
                    │  Shielded    │
                    │    State     │
                    │  (Unified)   │
                    └──────┬───────┘
                           │
        ┌──────────────────┼──────────────────┐
        │                  │                  │
┌───────▼──────┐   ┌───────▼──────┐   ┌───────▼──────┐
│   Ethereum   │   │    Solana    │   │    Bitcoin   │
│   Adapter    │   │    Adapter   │   │    Adapter   │
└───────┬──────┘   └──────┬───────┘   └──────┬───────┘
        │                  │                  │
        └──────────────────┼──────────────────┘
                           │
                    ┌──────▼───────┐
                    │  Settlement  │
                    │    Engine    │
                    └──────────────┘

Security Architecture

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    Security Layers                           │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                               │
│  Layer 1: Hardware Security (Roru One)                       │
│  ┌─────────────────────────────────────────────────────┐   │
│  │ Secure Element │ Tamper Detection │ Secure Boot    │   │
│  └─────────────────────────────────────────────────────┘   │
│                        │                                     │
│  Layer 2: Cryptographic Security                            │
│  ┌─────────────────────────────────────────────────────┐   │
│  │ ZK Proofs │ Commitments │ Encryption │ Signatures  │   │
│  └─────────────────────────────────────────────────────┘   │
│                        │                                     │
│  Layer 3: Network Security                                  │
│  ┌─────────────────────────────────────────────────────┐   │
│  │ TLS 1.3 │ E2E Encryption │ Certificate Pinning     │   │
│  └─────────────────────────────────────────────────────┘   │
│                        │                                     │
│  Layer 4: Infrastructure Security                           │
│  ┌─────────────────────────────────────────────────────┐   │
│  │ TEE/SGX │ Attestation │ Encrypted Processing        │   │
│  └─────────────────────────────────────────────────────┘   │
│                                                               │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

Component Interaction Diagram

┌──────────┐         ┌──────────┐         ┌──────────┐
│  Wallet  │◄───────►│   SDK    │◄───────►│ Protocol │
└────┬─────┘         └────┬──────┘         └────┬─────┘
     │                    │                      │
     │                    │                      │
     ▼                    ▼                      ▼
┌──────────┐         ┌──────────┐         ┌──────────┐
│Roru One  │         │  Infra   │         │Blockchain│
└──────────┘         └──────────┘         └──────────┘

Data Flow: Proof Generation

Private Inputs
    │
    ├─> Note Values
    ├─> Randomness
    ├─> Keys
    └─> State Information
            │
            ▼
    ┌───────────────┐
    │ Witness       │
    │ Construction  │
    └───────┬───────┘
            │
            ▼
    ┌───────────────┐
    │ Circuit       │
    │ Execution     │
    └───────┬───────┘
            │
            ▼
    ┌───────────────┐
    │ Proof         │
    │ Generation    │
    │ (Groth16)     │
    └───────┬───────┘
            │
            ▼
    Zero-Knowledge Proof
    (~1-2 KB)

State Tree Structure

                    Root (State Root)
                   /                  \
              Node 1                  Node 2
             /      \                /      \
        Node 3    Node 4        Node 5    Node 6
       /      \   /      \     /      \   /      \
    Leaf1  Leaf2 Leaf3 Leaf4 Leaf5 Leaf6 Leaf7 Leaf8
   (Note) (Note)(Note)(Note)(Note)(Note)(Note)(Note)

Conclusion

These diagrams illustrate:

• System Architecture: Overall component organization

• Data Flows: How data moves through the system

• Security Layers: Multiple security mechanisms

• Component Interactions: How components communicate

• State Management: Shielded state organization

Use these diagrams as reference when developing with Roru Labs.