Lohkoketjun kehittäjän mielessä: Todiste panoksen lohkoketjukonsensus

Syvemmän ymmärryksen saaminen suositusta – mutta laajasti väärinymmärretystä – lohkoketjuteknologian konseptista: konsensusalgoritmista.

Cointelegraph seuraa täysin uuden lohkoketjun kehitystä alusta alkaen verkkoon ja sen jälkeen Inside the Blockchain Developer's Mind -sarjansa kautta. Aiemmissa osissa Koinos Groupin Andrew Levine keskusteli joistakin haasteista, joita tiimi on kohdannut sen jälkeen, kun se tunnistaa keskeiset ongelmat, jotka se aikoo ratkaista, ja hahmotteli kolme "kriisiä", jotka hidastavat lohkoketjun käyttöönottoa: päivitettävyys , skaalautuvuus ja hallinto . Tämä sarja keskittyy konsensusalgoritmiin: osa 1 käsittelee työn todistamista , osa 2 panoksen todistamista ja osa 3 palamisen todistamista.

Tämä artikkeli on toinen konsensusalgoritmeja koskevassa sarjassani, jossa hyödynnän ainutlaatuista näkökulmaani auttaakseni lukijaa ymmärtämään tätä usein väärinymmärrettyä käsitettä. Sarjan ensimmäisessä artikkelissa tutkin proof-of-work (OG-konsensusalgoritmi) ja tässä artikkelissa tutkin panoksen todistamista.

Kuten totesin edellisessä artikkelissa, pelistä teoreettisesta näkökulmasta blockchains ovat peli, jossa pelaajat kilpailevat vahvistamaan liiketoimien ryhmittelemällä ne lohkot, jotka vastaavat lohkot liiketoimien syntyy muita pelaajia. Kryptografiaa käytetään piilottamaan tiedot, joiden avulla nämä ihmiset voivat huijata, ja sitten satunnaisella prosessilla jaetaan digitaalisia tokeneita ihmisille, jotka pelaavat sääntöjen mukaan ja tuottavat lohkoja, jotka vastaavat muiden lähettämiä lohkoja. Nämä lohkot ketjutetaan sitten yhteen todennettavissa olevan tietueen luomiseksi kaikista verkossa koskaan suoritetuista tapahtumista.

Kun ihmiset tuottavat uusia lohkoja, joissa on erilaisia tapahtumia, kutsumme tätä "haaruudeksi", koska ketju haarautuu nyt kahteen eri suuntaan, ja se, mikä varmistaa, että jokainen päivittää tietokantansa vastaamaan toisiaan, on se, miten heitä rangaistaan, kun he tekevät Älä.

Todellinen innovaatio Bitcoinissa ( BTC ) oli elegantin järjestelmän luominen kryptografian ja talouden yhdistämiseksi sähköisten kolikoiden (nykyisin "kryptovaluutoiksi") hyödyntämiseksi, jotta voidaan käyttää kannustimia sellaisten ongelmien ratkaisemiseen, joita algoritmit eivät yksin pysty ratkaisemaan. Ihmiset pakotettiin tekemään turhaa työtä louhoksille, mutta turvallisuus ei johdu työn tekemisestä, vaan tiedosta, että tätä työtä ei olisi voitu tehdä ilman pääoman uhrauksia. Jos näin ei olisi, järjestelmässä ei olisi taloudellista osaa.

Teos on todennettavissa oleva valtakirja uhratulle pääomalle. Koska verkostolla ei ole keinoja "ymmärtää" sen ulkopuolista rahaa, tarvittiin järjestelmä, joka muuntaa ulkoisen kannustimen (fiat-valuutan) joksikin verkoston ymmärtämäksi – hasheiksi. Mitä enemmän tiivistettä tili luo, sitä enemmän pääomaa sen on täytynyt uhrata, ja sitä kannustavampi se on tuottaa lohkoja oikeaan haarukkaan.

Koska nämä ihmiset ovat jo käyttäneet rahansa hankkiakseen laitteistoja ja ajaakseen niitä lohkojen valmistukseen, heidän kannustava rangaistus on helppo, koska heitä on jo rangaistu! He käyttivät rahansa, joten jos he haluavat jatkaa lohkojen tuotantoa väärässä ketjussa, se on hyvä. He eivät ansaitse palkintoja eivätkä ansaitse rahojaan takaisin. He ovat uhrannut ne rahat turhaan. Heidän lohkoja ei jää hyväksynyt verkkoon ja ne eivät ansaitse yhtään kuponkia.

Tämä proof of work -järjestelmä varmistaa, että ainoa tapa joku, joka ei halua pelata sääntöjen mukaan (alias pahantahtoinen toimija), on hankkia ja käyttää enemmän laitteistoa kuin kaikki muut yhteensä (eli 51 %:n hyökkäys). Tämä on työn todisteiden takana oleva eleganssi. Järjestelmä ei voi toimia ilman, että uhrataan jatkuvasti kasvavia pääomamääriä. Panoksen todistaminen toimii kuitenkin olennaisesti eri tavalla, jolla on tärkeitä peliteoreettisia seurauksia.

Aiheeseen liittyvä: Todistus panoksesta vs. todiste työstä: Erot selitetty

Todistus panoksesta

Bitcointalk-foorumin jäsen QuantumMechanic ehdotti panostodistusta (PoS) ensimmäisen kerran vuonna 2011 halvemmaksi (kaivostyöntekijälle) vaihtoehdoksi työn todistamiselle:

”Mietin, voiko bitcoinien leviämisen myötä tapahtua siirtyminen proof of work -järjestelmästä panoksen todistamiseen. Tarkoitan panoksen todistamisella sitä, että sen sijaan, että hyväksytystä tapahtumahistoriasta antamaasi "äänestään" painotettaisiin verkkoon tuomiesi laskentaresurssien osuudella, se painotetaan niiden bitcoinien lukumäärällä, jotka voit todistaa omistavasi käyttämällä yksityistäsi. avaimet."

Sen sijaan, että lohkotuottajien pakotetaan uhraamaan pääomaa hankkiakseen ja käyttääkseen laitteistoja saadakseen mahdollisuuden ansaita lohkopalkkioita, panoksen todisteena tokeninhaltijoiden tarvitsee vain uhrata pääomansa likviditeetti ansaitakseen lohkopalkkioita. Ihmiset, joilla on jo verkkotunnus, voivat ansaita vielä enemmän siitä tokenista, jos he luopuvat oikeudesta siirtää niitä tokeneja joksikin aikaa.

Tämä on houkutteleva tarjous ihmisille, jotka ovat tottuneet uhraamaan rahaa ostaakseen ja käyttääkseen laitteita ansaitakseen lohkopalkkioita. Työn todistaminen on hyvä keino kryptovaluutan käynnistämiseen, mutta kun tämä vaihe on ohi, tämän arvokkaan valuutan haltijat huomaavat joutuvansa vaihtamaan työnsä hedelmät – tuo arvokas valuutta – ulkoiseen valuuttaan (usein fiat-valuutta, jonka kanssa he ilmeisesti kilpailevat) ostaakseen pääomalaitteita ja energiaa vain ylläpitääkseen järjestelmää.

Aiheeseen liittyviä: Todistus panoksesta vs. todiste työstä: Kumpi on "reilumpi"?

Todistus panoksena on erinomainen, jotta nämä ihmiset voivat kasvattaa voittomarginaaliaan samalla kun he voivat säilyttää verkon hallinnan. Ongelmana on, että se heikentää verkon turvallisuutta, koska pahantahtoisen toimijan ei enää tarvitse uhrata rahojaan suureen laitteistomäärään ja käyttää sitä hyökkäyksen suorittamiseksi. Hyökkääjän tarvitsee vain hankkia 51 % alustan perusvaluutasta ja panostaa se ottaakseen verkon hallintaansa.

Tämän hyökkäyksen estämiseksi PoS-järjestelmien on otettava käyttöön lisäjärjestelmiä, jotka "leikkaavat" validaattorin lohkopalkkiot, jos sen on todettu tuottaneen peruuttamattomia lohkoja "hävittävään" ketjuun ("leikkausehdot"). Ajatuksena on, että jos joku hankkii 49% token-tarjonnasta ja käyttää tuota panosta lohkojen tuottamiseen häviävän haarukan päällä, hän menettää panoksensa pääketjussa.

Nämä ovat monimutkaisia järjestelmiä, jotka on suunniteltu estämään palkkiot käyttäjätileiltä, mikä lisää verkon laskennallista kuormitusta ja herättää oikeutettuja eettisiä huolenaiheita ("Onko se minun rahojani, jos niitä voidaan leikata?"). Ne toimivat myös vain, jos hyökkääjä ei onnistu hankkimaan 51 % merkin tarjonnasta. Tämä on erityisen ongelmallista maailmassa, jossa on keskitetty vaihto, joka sisältää vapaudenriiston. Tämä tarkoittaa, että on täysin mahdollista, että pörssi hallitsee yli 51 % annetusta merkin tarjonnasta ilman, että sille on aiheutunut mitään riskiä, mikä tekee hyökkäyksen kustannuksista de minimis . Itse asiassa tämä on jo tapahtunut lähihistoriassa yhdellä maailman käytetyimmistä lohkoketjuista, jonka arvo oli aikoinaan lähes 2 miljardia dollaria: Steem.

Tapahtuman erinomainen historia löytyy täältä . Tärkeitä yksityiskohtia tarkoituksiinmme tämän tilin mukaan ovat, että kolmen pörssin hallussa olevia varoja käytettiin menestyksekkäästi suuren lohkoketjun 51 prosentin hallintaan. Kaikkien osallistujien hyväntekeväisyysnäkökulmasta katsottuna kaikille näille tahoille yksinkertaisesti "maksi" hyvin vähän ketjun hallintaan ottaminen, koska he olivat hankkineet suuria osuuksia erittäin alhaisilla kustannuksilla. Itse asiassa keskitetyille pörsseille maksetaan kirjaimellisesti suurten panosten keräämisestä, koska niiden tarkoitus on toimia rahakkeiden keskitetyinä säilyttäjinä.

Aiheeseen liittyvä: Kuinka Steem-saaga paljastaa panostusaltaiden vaarat

Näiden leikkausehtojen toteuttaminen ei ole mitenkään vähäpätöistä, minkä vuoksi niin monet proof-of-stake -projektit, kuten Solana, ovat heidän omien sanojensa mukaan käynnistetty keskitetyillä ratkaisuilla ja miksi niin monet muut projektit (kuten ETH 2.0) ovat niin pitkä PoS:n käyttöönotto. Tyypillinen ratkaisu on antaa säätiölle riittävän suuri panos, jotta se yksin voi määrittää, kuka on pahantahtoinen toimija, ja leikata heidän palkintojaan.

Yhteenvetona voidaan todeta, että proof-of-work on hyvä hajautuksen käynnistämiseen, mutta se on tehotonta. Todistus on hyvä alentaa hajautetun verkon käyttökustannuksia verrattuna työntodistukseen, mutta se juurruttaa kaivostyöläisiä entisestään, vaatii monimutkaisia ja eettisesti kyseenalaisia leikkausehtoja eikä se pysty estämään "vaihtohyökkäyksiä".

Seuraavassa artikkelissani käsittelen hypoteettista kysymystä siitä, onko olemassa "molempien maailmojen paras" -ratkaisua, joka tarjoaa hajautuksen ja työn todisteiden turvallisuuden panoksen todistamisen tehokkuudella. Joten pysy kuulolla!

Tässä esitetyt näkemykset, ajatukset ja mielipiteet ovat vain kirjoittajan omia eivätkä välttämättä heijasta tai edusta Cointelegraphin näkemyksiä ja mielipiteitä.

Andrew Levine on Koinos Groupin toimitusjohtaja, alan veteraaniryhmä, joka nopeuttaa hajauttamista saavutettavan lohkoketjuteknologian avulla. Heidän perustuotteensa on Koinos, maksuton ja loputtomasti päivitettävä lohkoketju, jossa on universaali kielituki.

Leave a Reply

Your email address will not be published.