Cardano-lohkoketjuprotokolla: miksi vaarnaa?

Cardano-lohkoketju Ouroboros-osuustodistusryhmä kuinka toimiva Afrikan PoA-todistus

Tässä artikkelissa selitämme, mitkä Vaarnan (PoS) -protokollat ​​vertaavat niiden perustoimintaa hyvin tunnettuihin Työnnäytön (PoW) -protokolliin.

(kesäkuu 17, 2020)

Proof-of-Work (PoW) -protokollat, jotka tällä hetkellä ruokkivat suurinta osaa salausprojekteista, joita Bitcoin, Ethereum, Litecoin, Dash jne.
Tämä auttaa meitä ymmärtämään paremmin miksi PoS-konsensusalgoritmit näyttää olevan kirkkaampi tulevaisuus kuin PoW salausekosysteemissä ja miksi Cardano päättää kehittää oman räätälöidyn protokollansa; Ouroboros .

Perustiedot

Bitcoin käyttää valtavia määriä energiaa verkkonsa suojaamiseen.
Mutta miksi se kuluttaa kaiken tämän energian ja mitkä voivat olla vaihtoehdot?

Uusien bitcoinien louhiminen ja verkon suojaaminen vaatii paljon laskentateho sen ”Proof-of-Work” (PoW) -nimisen algoritmin takia.
Bitcoin PoW -algoritmi toimii siten, että kaikki verkon solmut ratkaisevat saman salauspalapelin.
Palapelin ratkaisevat solmut kutsutaan kaivostyöläisiksi ja ensimmäinen, joka löytää ratkaisun, saa palkkion; tietty määrä Bitcoinia (div) (määrä pienenee 4 vuoden välein puolittamisen jälkeen).

Vuonna 2011 a Bitcointalk -foorumin käyttäjä, nimeltään QuantumMechanic, ehdotti tekniikkaa, jota hän kutsui ”todistukseksi panokseksi”.
Ajatuksena on antaa kaikkien käyttää tietojenkäsittelyä voima kilpailla toistensa kanssa kaivostoiminnalla verkon turvaamiseksi on turhaa .
Sen sijaan panos todistuksessa käytetään vaaliprosessia, jossa yksi solmu valitaan sattumanvaraisesti. seuraava lohko.
Panosnäytöllä (PoS) ei ole kaivostyöläisiä, mutta sillä on ”validoijat”, eikä se anna ihmisten ”kaivaa” lohkoja, vaan ”mintuttaa” tai ”tuottaa” lohkoja.

Lohkojen validointilaitteita ei valita täysin satunnaisesti.
Vahvistimeksi tulemiseksi solmun on talletettava tietty määrä estoketjun natiivimerkkejä kyseessä olevaan verkkoon (joka voidaan nähdä vakuudeksi).
Jos solmu valitaan seuraavan lohkon vahvistamiseksi, se tarkistaa kaikkien lohkon tapahtumien oikeellisuuden.
Jos kaikki tarkistetaan ulos, solmu kirjautuu pois lohkosta ja lisää sen lohkoketjuun; se on tuottanut uuden lohkon.

Palkkiona solmu saa kaikki tai murto-osan kuhunkin tapahtumaan liittyvistä maksuista, mikä riippuu PoS: stä. protokollat ​​.

Panoksen koko määrittää mahdollisuudet, että validoija valitaan seuraavan lohkon lyömiseksi. Mitä enemmän tunnuksia olet liittänyt verkkoon, sitä enemmän mahdollisuuksia tuottaa uusi lohko.
Tämä saattaa tuntua epäoikeudenmukaiselta, koska se pyrkii suosimaan rikkaita yhteisöjä, joilla on paljon tunnuksia, mutta tosiasiassa se on oikeudenmukaisempaa kuin PoW-protokollat.
PoW: n avulla suuret yritykset / kaivostilat voivat hyötyä mittakaavaeduista.
Kaivoslaitteista ja sähköstä maksama hinta ei nouse lineaarisesti. Sen sijaan mitä enemmän he ostavat, sitä parempia hintoja he voivat saada.
Kaivoslaitteista ja sähköstä maksama hinta ei nouse lineaarisesti. Sen sijaan mitä enemmän he ostavat, sitä parempia hintoja he voivat saada .

Lähde : 3IQ-tutkimusryhmä
Lähde: 3IQ-tutkimusryhmä

Energiankulutus

PoW-protokollat ​​tarjoavat enemmän etuja kaikkein edistyneimmät ja paremmin varustetut kaivostyöläiset. Mitä suurempi heidän hajautusaste (laskentateho) on, sitä suurempi on heidän mahdollisuutensa luoda seuraava lohko ja saada palkkio .

Jos kaivostyöläiset haluavat lisätä mahdollisuuksiaan entisestään, heidän tulisi kokoontua niin kutsuttuihin kaivosaltaisiin. Tällöin he yhdistävät hajautusasteensa ja jakavat palkkion tasaisesti kaikille uima-altaan jäsenille.
Tämä on johtanut kilpailuun, jossa jäsennellyt yritykset korvaavat varhaiset DIY-solmut rakentamalla luomalla suurempia ja suurempia kaivostiloja, jotka on varustettu omistetuilla kaivoslaitteilla (kuten kuten ASIC: t).

Digiconomistin mukaan pelkästään Bitcoin-kaivostyöläiset käyttävät noin 60 TWh sähköä, joka riittää valtaan koko maahan, kuten Kreikka (11 miljoonaa asukasta).

Lähde: Digonomisti (Kesäkuu 2020)

Joten työn todistamisen ja osuuden todistamisen erot ovat melko tärkeitä.
Panoksen todistaminen ei anna kaikkien kaivaa uusia lohkoja, joten validoijien välillä ei ole kilpailua eikä kilpailua laskentatehosta. Siksi se kuluttaa huomattavasti vähemmän energiaa.
Esimerkiksi IOHK: n toimitusjohtajan Charles Hoskinsonin mukaan koko Cardano Blockchain voitaisiin käyttää vain 10 kW (muutamalle talolle tarvittava teho), mikä vähentäisi energiankulutusta miljoonalla kertaa verrattuna Bitcoin-lohkoketjuun.

Hajauttaminen

Kuten olemme nähneet Edellä todistetulla työprotokollalla meillä on jotain, nimeltään kaivostilat, joissa kaivostyöläiset kasvattavat mahdollisuuksiaan tuottaa uusia lohkoja ja kerätä siten palkkioita.
Tähän mennessä nämä altaat hallitsevat suuria osia bitcoin-lohkoketjusta. Tämä tarkoittaa sitä, että ne keskittävät jotenkin kaivosprosessin ja se on vaarallista.
Jos suurimmat kaivostilat yhdistyvät, niillä olisi enemmistöosuus verkostossa ja he voivat alkaa hyväksyä petollisia tapahtumat . Aiheeseen liittyvä lohkoketju menettäisi välittömästi kaiken uskottavuutensa ja hylätään.

Solmun perustaminen ja validoijaksi liittyminen todistukseen perustuvassa lohkoketjussa on paljon halvempaa verrattuna todistukseen. työpohjainen.
Kiinnostuneet ihmiset eivät tarvitse valtavia investointeja kalliisiin kaivoslaitteisiin, joten panostaminen kannustaa enemmän ihmisiä perustamaan solmun, mikä tekee verkosta hajautetumpaa ja myös turvallisempaa.

Yhteenvetona: Työn todistamisprotokollat ​​pakottavat kaivostyöläiset käyttämään valtavia määriä energiaa, ja se kannustaa käyttämään kaivosaltaita, mikä tekee lohkoketjusta entistä keskitetymmän sen sijaan, että sen alkuperäinen tavoite olisi hajauttaminen.

PoS-protokollat ​​ovat yleensä oikeudenmukaisempia kuin PoW-protokollat, jotka välttävät sisäisesti suuria konglomeraatteja. Tämän lisäksi kukin PoS-protokolla (kuten Cardano ja sen altaan kyllästysparametri ) saattaa lisätä täydentäviä sääntöjä lieventääkseen niiden validointilaitteiden määrää, joilla on liikaa vaikutusvaltaa verkossa.
Päätavoite on edelleen sama ja saavuttaa hajauttamisen.

Skaalautuvuus

PoW-protokollilla on osoittautunut olevan suuri heikkous, joka välttää massan käyttöönoton ja hyödyllisyyden saavuttamisen maailmanlaajuisena maksujärjestelmänä: Skaalautuvuus.

Skaalautuvuus itsessään koostuu kolmesta pääkysymyksestä, jotka on ratkaistava:
– tapahtumat sekunnissa,
– verkon kaistanleveys,
– tallennus.

Tapahtumat sekunnissa ovat ilmeisin, ja keskitymme tässä vain tähän näkökohtaan.
Perusasetus on yksinkertainen : jotta kryptovaluutasta tulisi maailmanlaajuinen maksujärjestelmä, sinun on kyettävä käsitellä paljon tapahtumia sekunnissa .

Vertailuna, kun Visa-järjestelmä voi suorittaa jopa 5000 tapahtumaa sekunnissa (TPS). Bitcoin sallii vain 7 TPS: ää.

Vuoden 2017 lopun salauspumpun aikana Bitcoin-tapahtumamäärien valtava kasvu osoitti protokollan heikkoutta, kesti päiviä, ennen kuin jokin tapahtuma vahvistettiin ja lisättiin estoketju. Bitcoinin adoptiopotentiaalia haastaa tällä hetkellä sen skaalautuvuus.

Jotkut projektit kehittivät protokollia (kuten Cardanon Ouroboros), jotka ratkaisevat tämän ottamalla käyttöön PoS: n PoW: n sijaan.
Kuten olemme nähneet, Cardano PoS -protokolla tekee eivät salli kaikkien kilpailla tuottamalla uusia lohkoja. Sen sijaan verkko valitsee muutaman solmun seuraavien lohkojen lyömiseksi; näitä solmuja kutsutaan ”kolikkopäälliköiksi”.
Jotta tämä kaikki toimisi, Cardano jakaa ajanjaksot aikakausiksi ja kolikkopeleiksi.
Kolikkopelit määritellään lyhyeksi ajanjaksoksi, jonka aikana voidaan luoda yksi lohko.
Sitten verkko valitsee lähtöpaikan johtajan kullekin lähtöpaikalle, ja tämä on ainoa, joka voi tuottaa lohkon kyseiselle lähtöpaikalle.
Pelaajajohtajat kuuntelevat uusia tapahtumia, vahvistavat ne ja asettavat ne sitten uuden lohkon sisälle. .
Tämä tekniikka tekee Cardanosta erittäin skaalautuvan, koska protokolla saattaa lisätä lähtö- ja saapumisaikojen lukumäärää aikakautta kohden, ja tarvittaessa se voi suorittaa useita aikakausia samanaikaisesti.

Edinburghin yliopiston Blockchain-laboratorion johtaja Aggelos Kiayias sanoo, että Cardano skaalautuvuus -protokolla, Ouroboros Hydra , mahdollistaisi melkein rajattoman määrän tapahtumia sekunnissa , mikä rikkoa nykyisen salausmassan käyttöönoton tärkeimmän esteen.

51\% hyökkäyksiä

Toinen ongelma voi ilmetä lohkoketjujärjestelmässä, jos joku ostaa, omistaa tai hallitsee useimpia tunnuksia ja panostaa ne verkkoon. Sitten hän voi manipuloida sitä tehokkaasti sallimalla ja hyväksymällä väärennetyt tapahtumat.
Tätä kutsutaan 51 prosentin hyökkäykseksi, ja siitä keskustellaan myös PoW-algoritmien heikkona puolena.

Jos yksi kaivosmies tai kaivostyöläisten ryhmä voi saada 51\% hajautusvoimasta, he voivat tehokkaasti hallita ja manipuloida lohkoketjua.

Todiste- panos toisaalta saattaa tehdä tämän hyökkäyksen erittäin epätodennäköiseksi, mutta tämä riippuu kryptovaluutan kokonaisarvosta.
Kuten kesäkuussa 2020, Jos Bitcoin siirtyisi PoS: ään, 51\%: n ostaminen kaikista kolikoista maksaisi enemmän yli 85 miljardia dollaria. Joten 51\%: n hyökkäys ei todennäköisesti tapahdu PoS: n kanssa.
Sillä välin 51\% ada: n pidättäminen maksaa ”vain” yli miljardi dollaria … Tämä jättää nuoria PoS-hankkeita erityisen heikoiksi varhaisessa kehitysvaiheessaan.

Kuinka Cardano ratkaisee nämä ongelmat?

Lyhyesti sanottuna: panoksen todistamiseen liittyvä yksimielisyys käsittelee joitain kysymyksiä työn todistamiseen verrattuna, mutta tuo myös joitain lisäriskejä, jotka on arvioitava , ymmärretty ja lievennetty.

Cardano-tiimit työskentelivät alusta alkaen tukemaan PoS-protokollaa käytettäessä tunnistettuja pääongelmia ja voittamaan ne.
Tätä varten Cardano käytti erilaista lähestymistapaa kuin muut kryptovaluuttahankkeet, koska se on rakennettu vertaisarvioitujen paperien ympärille. Toisin sanoen akateeminen lähestymistapa.

Joten Cardano-tiimin sen sijaan, että kirjoittaisit valkoisen paperin ja ottaisit sen suoraan koodiin, varmistetaan, että asiantuntijat ympäri maailmaa maailma lukee heidän paperinsa, parantaa niitä ja on samaa mieltä lopputuloksen kanssa . Tämä takaa protokollan laadun ja kestävyyden, mutta vie myös paljon aikaa ja liittyy ”aina viivästyneeseen” tunnisteeseen, joka tarttuu Cardano-projektiin.

Eri testausvaiheiden aikana kehitystiimit toteuttivat tutkimuksensa ja osoittautui pystyvän vastaamaan suurimpaan osaan edellä mainituista ongelmista.
Shelleyn (kesä 2020) julkaisua varten suurin osa parametreista on testattu ja määritetty, jotta verkkoon saataisiin mahdollisimman paljon turvallisuutta.
Lisäksi kaikki nämä parametrit ovat ajan mittaan säädettävissä ja antavat protokollalle kaiken tarvittavan autonomian sen kehittymiseen ja sopeutumiseen tuleviin tarpeisiin: hajauttaminen, turvallisuus, raittius ja skaalautuvuus .

Afrikan todistus [POA] on sidosryhmätoiminen afrikkalainen adoptioajuri .

Lisätietoja aloituksestamme iatives täällä .

Seuraa meitä Twitterissä täällä .

Liity keskusteluun Sähke chat täällä .

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *