Κανόνας συναίνεσης

Κανόνας συναίνεσης

Consensus canon PlatoBlockchain Data Intelligence. Κάθετη αναζήτηση. Ολα συμπεριλαμβάνονται.

Σημείωση του συντάκτη: το a16z crypto είχε μια μεγάλη σειρά από "όπλα” — από το πρωτότυπο μας Crypto canon να μας Κανόνας DAO και Κανονάκι NFT προς, πιο πρόσφατα, μας Κανόνας Μηδενικής Γνώσης. Παρακάτω, έχουμε πλέον συγκεντρώσει ένα σύνολο πόρων για όσους θέλουν να κατανοήσουν, να εμβαθύνουν και να αναπτύξουν ομοφωνία: τα συστήματα συμφωνίας που επιτρέπουν στα κρυπτονομίσματα να λειτουργούν, καθορίζοντας την εγκυρότητα των συναλλαγών και τη διακυβέρνηση του blockchain.

Τα πρωτόκολλα συναίνεσης είναι ένα κεντρικό κομμάτι όλων όσων συμβαίνουν στον κόσμο του blockchain. Δυστυχώς, η βιβλιογραφία μπορεί να είναι δύσκολο να χειριστεί κανείς. Εδώ δίνουμε μια λίστα με συνδέσμους που θα πρέπει να σας ενημερώσουν για την αιχμή της πρόσφατης έρευνας

Θα κατηγοριοποιήσουμε τους συνδέσμους παρακάτω ανάλογα με τον τύπο του πρωτοκόλλου που συζητείται. Πρώτα, όμως, μια λίστα με ορισμένους γενικούς πόρους, που δίνουν μια μεγάλη επισκόπηση της υπάρχουσας έρευνας. 

Γενικοί πόροι

Αποκεντρωμένες Σκέψεις. Αυτό το ιστολόγιο διευθύνεται από τους Ittai Abraham και Kartik Nayak, αλλά έχει επίσης πολλές συνεισφορές από άλλους κορυφαίους ερευνητές. Ξεκινά από τα βασικά, αλλά μπορείτε επίσης να βρείτε απλές εξηγήσεις για πρόσφατες εργασίες. 

Συναίνεση σε 50 σελίδες. Σημειώσεις του Andrew Lewis-Pye που καλύπτουν τα βασικά αποτελέσματα από την κλασική βιβλιογραφία συναίνεσης. Η έκδοση σε αυτόν τον σύνδεσμο είναι υπό κατασκευή και ενημερώνεται συχνά. Δείτε επίσης τα σεμινάρια κρυπτογράφησης a16z που βασίζονται σε αυτές τις σημειώσεις (Μέρος Ι, Μέρος ΙΙ). 

Θεμέλια Κατανεμημένης Συναίνεσης και Blockchains. Ένα προσχέδιο του σχολικού βιβλίου από την Elaine Shi.

Τα θεμέλια των Blockchains. Μια σειρά διαλέξεων στο YouTube από τον Tim Roughgarden. 

Ιδρύματα Blockchain. Οι σημειώσεις της διάλεξης επικεντρώθηκαν στα πρωτόκολλα απόδειξης εργασίας και απόδειξης στοιχήματος από τον David Tse. 

Καθορισμός συναίνεσης

Τα τρία προβλήματα συναίνεσης που μελετήθηκαν περισσότερο είναι Βυζαντινή Εκπομπή, Βυζαντινή Συμφωνία, να Αντιγραφή κατάστασης μηχανής (το πρόβλημα που λύνουν τα πρωτόκολλα blockchain). Για μια εξήγηση της σχέσης μεταξύ αυτών των προβλημάτων, ανατρέξτε είτε στο Consensus in 50 Pages (αναφέρονται παραπάνω) είτε σε αυτά τα ιστολόγια στο Decentralized Thoughts:Τι είναι η συναίνεση;"Και"Consensus for State Machine Replication. "

Το πρόβλημα των Βυζαντινών Στρατηγών (1982) των Leslie Lamport, Robert Shostak και Marshall Pease.
Αυτό το άρθρο εισάγει το γνωστό «Πρόβλημα των Βυζαντινών Στρατηγών». Αξίζει ακόμα να το διαβάσετε, αλλά καλύτερες εκδόσεις ορισμένων από τις αποδείξεις μπορείτε να βρείτε αλλού. Για την απόδειξη ότι μπορεί κανείς να λύσει το πρόβλημα για οποιονδήποτε αριθμό ελαττωματικών επεξεργαστών με υποδομή δημόσιου κλειδιού (PKI), μια απλούστερη και πιο αποτελεσματική έκδοση μπορεί να βρεθεί στο έγγραφο των Dolev και Strong (βλ. παρακάτω στην ενότητα για «σύγχρονες πρωτόκολλα»). Για το περίφημο αποτέλεσμα αδυναμίας ότι, ελλείψει PKI, το πρόβλημα είναι άλυτο εκτός εάν λιγότερο από το ένα τρίτο των επεξεργαστών εμφανίζουν βυζαντινά σφάλματα, μια πιο κατανοητή απόδειξη μπορεί να βρεθεί στην εργασία των Fischer, Lynch και Merritt (επίσης παρακάτω) . 

Εφαρμογή υπηρεσιών ανοχής σε σφάλματα με χρήση της προσέγγισης κρατικής μηχανής: Οδηγός (1990) του Fred Schneider.
Θα πρέπει επίσης να ρίξετε μια ματιά σε αυτό το παλαιότερο έγγραφο, το οποίο αντιμετωπίζει το πρόβλημα του State-Machine-Replication (SMR) – το πρόβλημα που επιλύεται με πρωτόκολλα blockchain.

Οι παρακάτω σύνδεσμοι κατηγοριοποιούνται σύμφωνα με το είδος του πρωτοκόλλου που εξετάζεται, ξεκινώντας από επιτρέπεται πρωτόκολλα (όπως θεωρείται στο μεγαλύτερο μέρος της κλασικής βιβλιογραφίας). Τα επιτρεπόμενα πρωτόκολλα είναι εκείνα στα οποία όλοι οι συμμετέχοντες είναι γνωστοί από την αρχή της εκτέλεσης του πρωτοκόλλου. Στους παρακάτω συνδέσμους, τα επιτρεπόμενα πρωτόκολλα ταξινομούνται περαιτέρω σύμφωνα με το μοντέλο αξιοπιστίας μηνυμάτων: είτε σύγχρονος, εν μέρει σύγχρονες, ή ασύγχρονη

Για μια εξήγηση αυτών των όρων, βλέπε:Συγχρονισμός, Ασύγχρονος και Μερικός Συγχρονισμός» στο Decentralized Thoughts. Για μια περίληψη των αποτελεσμάτων που λαμβάνονται στα διάφορα μοντέλα, βλ Φύλλο εξαπάτησης αποκεντρωμένων σκέψεων.

Σύγχρονα πρωτόκολλα

Βρισκόμαστε στη ρύθμιση "σύγχρονη" όταν η παράδοση του μηνύματος είναι αξιόπιστη, δηλαδή, τα μηνύματα παραδίδονται πάντα και υπάρχει κάποιο πεπερασμένο γνωστό όριο για τον μέγιστο χρόνο παράδοσης του μηνύματος. Για έναν επίσημο ορισμό, δείτε τους συνδέσμους που δίνονται παραπάνω. 

Πιστοποιημένοι αλγόριθμοι για τη βυζαντινή συμφωνία (1983) των Danny Dolev και H. Raymond Strong.
Εδώ υπάρχουν δύο σημαντικές αποδείξεις. Υπάρχει μια απόδειξη ότι μπορεί κανείς να λύσει το Byzantine Broadcast για οποιονδήποτε αριθμό ελαττωματικών επεξεργαστών με μια υποδομή δημόσιου κλειδιού (PKI). Για μια άλλη έκθεση αυτού, βλ.Μετάδοση με έλεγχο ταυτότητας Dolev-Strong» στο Decentralized Thoughts. Υπάρχει επίσης μια απόδειξη ότι f+1 γύροι είναι απαραίτητοι για την επίλυση της Βυζαντινής Εκπομπής εάν μέχρι f οι επεξεργαστές μπορεί να είναι ελαττωματικοί. Για μια απλούστερη απόδειξη βλ Μια απλή δισθενής απόδειξη ότι η συναίνεση t-Resilient Απαιτεί t+1 γύρους από τους Marcos Aguilera και Sam Toueg. 

Εύκολες αποδείξεις αδυναμίας για προβλήματα κατανεμημένης συναίνεσης (1986) από τους Michael Fischer, Nancy Lynch και Michael Merritt.
Δείτε επίσης πρόσφατες συνομιλίες που το καλύπτουν, από Andrew Lewis-Pye και Τιμ Ρόγκγκαρντεν

Όρια για την ανταλλαγή πληροφοριών για τη βυζαντινή συμφωνία (1985) των Danny Dolev και Rüdiger Reischuk.
Δεν υπάρχουν ότι πολλές μορφές απόδειξης αδυναμίας στη συναινετική βιβλιογραφία. Αυτό είναι ένα σημαντικό που δείχνει πώς να βάλετε ένα χαμηλότερο όριο στον αριθμό των μηνυμάτων που πρέπει να σταλούν για την επίλυση προβλημάτων συναίνεσης. 

«The Phase King Protocol», από την εφημερίδα Bit Optimal Κατανεμημένη Συναίνεση (1992) των Piotr Berman, Juan Garay και Kenneth Perry.
Εάν θέλετε να δείτε ένα πρωτόκολλο που λύνει τη Βυζαντινή Συμφωνία στη σύγχρονη ρύθμιση χωρίς PKI, αυτό είναι ίσως το πιο κατατοπιστικό. Για μια πρόσφατη ανάρτηση ιστολογίου που το εξηγεί ξεκάθαρα, βλ.Phase-King μέσα από το φακό του Gradecast: Μια απλή μη επικυρωμένη σύγχρονη βυζαντινή συμφωνία» στο Decentralized Thoughts.

Μερικώς σύγχρονα πρωτόκολλα

Χονδρικά, βρισκόμαστε στη ρύθμιση «μερικώς συγχρονισμένη» όταν η παράδοση μηνυμάτων είναι άλλοτε αξιόπιστη και άλλοτε όχι. Τα πρωτόκολλα απαιτούνται για τη διασφάλιση της «ασφάλειας» ανά πάσα στιγμή, αλλά πρέπει να είναι «ζωντανά» μόνο κατά τα διαστήματα που η παράδοση του μηνύματος είναι αξιόπιστη. Ο τυπικός τρόπος μοντελοποίησης αυτού είναι να υποθέσουμε την ύπαρξη ενός άγνωστου "Παγκόσμιας Χρόνος Σταθεροποίησης" (GST) μετά τον οποίο τα μηνύματα θα παραδίδονται πάντα εντός ενός γνωστού χρονικού ορίου. Για έναν επίσημο ορισμό, δείτε τους συνδέσμους στο παραπάνω πλαίσιο. 

Συναίνεση παρουσία μερικού συγχρονισμού (1988) των Cynthia Dwork, Nancy Lynch και Larry Stockmeyer.
Αυτό είναι το κλασικό χαρτί που εισάγει τη μερικώς σύγχρονη ρύθμιση και αποδεικνύει πολλά από τα βασικά αποτελέσματα. 

Τα τελευταία κουτσομπολιά σχετικά με τη συναίνεση BFT (2018) των Ethan Buchman, Jae Kwon και Zarko Milosevic.
Δεδομένης της σωστής παρουσίασης, το πρωτόκολλο Tendermint (που περιγράφεται σε αυτό το άρθρο) είναι αρκετά απλό που είναι ένας καλός τρόπος για να μάθετε State-Machine-Replication σε μερικώς σύγχρονη ρύθμιση. Μια πολύ απλή παρουσίαση μπορεί να βρεθεί στο Consensus σε 50 σελίδες (βλ. παραπάνω), και υπάρχουν επίσης σαφείς παρουσιάσεις στις συνομιλίες του Andrew Lewis-Pye και Τιμ Ρόγκγκαρντεν

Streamlet: Βελτιωμένες αλυσίδες μπλοκ εγχειριδίων (2020) των Benjamin Chan και Elaine Shi.
Αυτό το έγγραφο περιγράφει ένα πρωτόκολλο blockchain που έχει σχεδιαστεί ειδικά για να είναι εύκολο να διδαχθεί. Μπορείτε να βρείτε μια διάλεξη της Elaine Shi σχετικά με αυτό εδώ

Casper the Friendly Finality Gadget (2017) των Vitalik Buterin και Virgil Griffith.
Αυτό είναι το πρωτόκολλο που αποτελεί τη ραχοκοκαλιά της παρούσας προσέγγισης του Ethereum για την απόδειξη του στοιχήματος. Είναι ουσιαστικά μια «αλυσωτή» έκδοση του Tendermint. Για μια εξήγηση της «αλυσίδας» δείτε το έγγραφο Hotstuff που παρατίθεται παρακάτω. 

HotStuff: BFT Consensus in the Lens of Blockchain (2018) των Maofan Yin, Dahlia Malkhi, Michael K. Reiter, Guy Golan Gueta και Ittai Abraham.
Αυτό ήταν ουσιαστικά το πρωτόκολλο που αρχικά σκόπευε να εφαρμόσει το έργο Libra του Facebook (μετονομάστηκε Diem). Το πλεονέκτημα έναντι του Tendermint είναι ότι το πρωτόκολλο είναι ανταποκρίνεται αισιόδοξα, πράγμα που σημαίνει ότι τα επιβεβαιωμένα μπλοκ μπορούν να παραχθούν με «ταχύτητα δικτύου» όταν οι ηγέτες είναι ειλικρινείς, δηλαδή, δεν απαιτείται να ξοδέψετε έναν προκαθορισμένο ελάχιστο χρόνο για την παραγωγή κάθε επιβεβαιωμένου μπλοκ. Μπορείτε επίσης να παρακολουθήσετε μια ομιλία του Ittai Abraham σχετικά με αυτό εδώ

Αναμενόμενος γραμμικός στρογγυλός συγχρονισμός: Ο κρίκος που λείπει για το γραμμικό βυζαντινό SMR (2020) των Oded Naor και Idit Keidar.
Αυτό το άρθρο αντιμετωπίζει το ζήτημα με το Hotstuff ότι δεν καθιερώνει κανένα αποτελεσματικό μηχανισμό για "συγχρονισμό προβολής". Αυτό blog από τους Dahlia Malkhi και Oded Naor δίνει μια επισκόπηση της εργασίας σχετικά με το πρόβλημα συγχρονισμού προβολής. Δείτε επίσης αυτή η περαιτέρω βελτιστοποίηση από τους Andrew Lewis-Pye και Ittai Abraham.

Paxos Made Simple (2001) της Leslie Lamport.
Εάν δεν θέλετε να προχωρήσετε κατευθείαν με τα πρόσφατα πρωτόκολλα blockchain όπως το Tendermint, μια εναλλακτική είναι να ξεκινήσετε με τους Paxos (που δεν ασχολούνται με βυζαντινές αποτυχίες) και στη συνέχεια να προχωρήσετε στο PBFT, που είναι ο επόμενος σύνδεσμος στη λίστα μας (και που ναι). 

Πρακτική ανοχή βυζαντινών βλαβών (1999) των Miguel Castro και Barbara Liskov.
Αυτό είναι το κλασικό πρωτόκολλο PBFT. Μια εξαιρετική ομιλία για το πρωτόκολλο από την Barbara Liskov μπορεί να βρεθεί εδώ.

Ασύγχρονα πρωτόκολλα

Στη ρύθμιση "ασύγχρονης", η άφιξη των μηνυμάτων είναι εγγυημένη, αλλά μπορεί να πάρει οποιοδήποτε πεπερασμένο χρονικό διάστημα. Για έναν επίσημο ορισμό, δείτε τους συνδέσμους στο παραπάνω πλαίσιο. 

Αδυναμία κατανεμημένης συναίνεσης με μία ελαττωματική διαδικασία (1985) από τους Michael Fischer, Nancy Lynch και Michael Paterson.
Το θεώρημα FLP (που πήρε το όνομά του από τους συγγραφείς) είναι ίσως το πιο διάσημο αποτέλεσμα αδυναμίας στη βιβλιογραφία για τα πρωτόκολλα συναίνεσης: Κανένα ντετερμινιστικό πρωτόκολλο δεν επιλύει τη Βυζαντινή Συμφωνία (ή SMR) στην ασύγχρονη ρύθμιση, όταν ακόμη και ένας άγνωστος επεξεργαστής μπορεί να είναι ελαττωματικός. Μπορείτε να βρείτε μια ωραία παρουσίαση σε μια διάλεξη του Tim Roughgarden εδώ

Το "Bracha's Broadcast", εμφανίστηκε για πρώτη φορά στην εφημερίδα Πρωτόκολλα Ασύγχρονης Βυζαντινής Συμφωνίας (1987) του Gabriel Bracha.
Ένας τρόπος να ξεπεραστεί το θεώρημα αδυναμίας FLP είναι να αποδυναμωθεί η απαίτηση τερματισμού. Το Bracha's Broadcast είναι ένα ντετερμινιστικό πρωτόκολλο που λειτουργεί σε ασύγχρονο περιβάλλον επιλύοντας μια ασθενέστερη μορφή Βυζαντινής εκπομπής που δεν απαιτεί τερματισμό σε περίπτωση που ο ραδιοτηλεοπτικός φορέας είναι ελαττωματικός. Ενώ το Broadcast του Bracha εμφανίζεται για πρώτη φορά στην παραπάνω εργασία, το άρθρο δείχνει επίσης πώς να χρησιμοποιήσετε το πρωτόκολλο εκπομπής για να λύσετε τη Βυζαντινή Συμφωνία με τη βοήθεια της τυχαιότητας. Εάν θέλετε απλώς να μάθετε το Broadcast του Bracha, τότε μπορείτε να βρείτε μια σαφή παρουσίαση εδώ.

FastPay: High-Performance Byzantine Fault Tolerant Settlement (2020) των Mathieu Baudet, George Danezis και Alberto Sonnino.
Αυτό το έγγραφο περιγράφει τον τρόπο υλοποίησης ενός συστήματος πληρωμών σε ασύγχρονη ρύθμιση χρησιμοποιώντας αξιόπιστη μετάδοση (και χωρίς την ανάγκη καθιέρωσης συνολικής παραγγελίας). 

Εάν χρειάζεται πραγματικά να λύσετε το Byzantine Agreement ή το SMR στην ασύγχρονη ρύθμιση, τότε το αποτέλεσμα FLP σημαίνει ότι θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε κάποια μορφή τυχαίας. Εκτός από την εργασία του Bracha (αναφέρεται παραπάνω), οι ακόλουθοι δύο σύνδεσμοι είναι κλασικοί από τη βιβλιογραφία που περιγράφουν τον τρόπο επίλυσης της Βυζαντινής Συμφωνίας χρησιμοποιώντας την τυχαιότητα: 

  1. Ένα άλλο πλεονέκτημα της δωρεάν επιλογής: Πρωτόκολλα εντελώς ασύγχρονων συμφωνιών (1983) του Michael Ben-Or
  2. Random Oracles in Constantinople: Practical Asynchronous Byzantine Agreement using Κρυπτογράφηση (2005) των Christian Cachin, Klaus Kursawe και Victor Shoup

Επικυρωμένη ασύγχρονη βυζαντινή συμφωνία με βέλτιστη ανθεκτικότητα και ασυμπτωτικά βέλτιστη επικοινωνία χρόνου και λέξεων (2018) των Ittai Abraham, Dahlia Malkhi και Alexander Spiegelman.
Μια εναλλακτική διαδρομή για την κατανόηση του τρόπου επίλυσης του SMR (και της Βυζαντινής Συμφωνίας) σε ασύγχρονη ρύθμιση είναι να μεταβείτε με το παραπάνω χαρτί, το οποίο τροποποιεί το Hotstuff. Εάν καταλαβαίνετε ήδη το Hotstuff, τότε η τροποποίηση είναι αρκετά απλή. Δεν μπορεί κανείς να τρέξει το τυπικό Hotstuff στην ασύγχρονη ρύθμιση επειδή, μετά την επιλογή ενός αρχηγού, ο αντίπαλος μπορεί απλώς να αποκρύψει μηνύματα από αυτόν τον ηγέτη. Εφόσον τα ειλικρινή κόμματα δεν γνωρίζουν αν ο ηγέτης είναι ανέντιμος και δεν στέλνει μηνύματα ή εάν ο ηγέτης είναι ειλικρινής και τα μηνύματά τους καθυστερούν, τελικά αναγκάζονται να προσπαθήσουν να σημειώσουν πρόοδο με άλλο τρόπο. Για να λύσουμε το ζήτημα, έχουμε απλώς όλα τα κόμματα να ενεργούν ως αρχηγοί ταυτόχρονα. Μόλις μια υπερ-πλειοψηφία κομμάτων ολοκληρώσει με επιτυχία μια τυπική «προβολή» του πρωτοκόλλου Hotstuff, επιλέγουμε αναδρομικά έναν ηγέτη τυχαία. Εάν έχουν δημιουργήσει ένα επιβεβαιωμένο μπλοκ, τότε χρησιμοποιούμε αυτό, απορρίπτοντας το υπόλοιπο. 

Dumbo-MVBA: Optimal Multi-valued Validated Asynchronous Byzantine Agreement, Revisited (2020) από τους Yuan Lu, Zhenliang Lu, Qiang Tang και Guiling Wang.
Αυτή η εργασία βελτιστοποιεί την προηγούμενη των Abraham, Malkhi και Spiegelman, μειώνοντας την αναμενόμενη πολυπλοκότητα επικοινωνίας. 

The Honey Badger of BFT Protocols (2016) από τους Andrew Miller, Yu Xia, Kyle Croman, Elaine Shi και Dawn Song.

Αναζητώντας μια Βέλτιστη Επικυρωμένη Βυζαντινή Συμφωνία (2020) του Alexander Spiegelman.
Το πλεονέκτημα των ασύγχρονων πρωτοκόλλων είναι ότι μπορούν να σημειώσουν πρόοδο ακόμα και όταν η παράδοση μηνυμάτων δεν είναι αξιόπιστη. Ένα μειονέκτημα είναι ότι το κόστος επικοινωνίας δεν είναι βέλτιστο (με διάφορους τρόπους) όταν οι συνθήκες δικτύου είναι καλές. Το παραπάνω έγγραφο εξετάζει το ερώτημα «σε ποιο βαθμό μπορούμε να πάρουμε το καλύτερο και από τους δύο κόσμους». 

πρωτόκολλα DAG

Υπάρχει μια αναταραχή πρόσφατων εργασιών για επιτρεπόμενα πρωτόκολλα που βασίζονται σε DAG. Αυτά είναι πρωτόκολλα στα οποία το σύνολο των επιβεβαιωμένων μπλοκ σχηματίζει ένα κατευθυνόμενο άκυκλο γράφημα, αντί να ταξινομείται γραμμικά. Γενικά, αυτές λειτουργούν είτε σε ασύγχρονες είτε μερικώς σύγχρονες ρυθμίσεις. 

Σε αυτό το σεμινάριο κρυπτογράφησης a16z, ο Andrew Lewis-Pye δίνει μια επισκόπηση συναίνεσης που βασίζεται στην DAG.

Τα ακόλουθα τέσσερα έγγραφα περιγράφουν πρωτόκολλα DAG που επιτυγχάνουν μια αποτελεσματική συνολική παραγγελία στις συναλλαγές. Το DAG-Rider λειτουργεί σε ασύγχρονη ρύθμιση και είναι παρόμοιο με το Cordial Miners, αλλά έχει υψηλότερο λανθάνοντα χρόνο και χαμηλότερη αναμενόμενη (απόσβεση) πολυπλοκότητα επικοινωνίας. Το Narwhal είναι ένα πρωτόκολλο mempool και το Tusk είναι ένα πρωτόκολλο SMR που λειτουργεί πάνω από το Narwhal που βελτιώνει την αποτελεσματικότητα του DAG-Rider από ορισμένες απόψεις. Το Bullshark είναι παρόμοιο αλλά βελτιστοποιημένο για να εκμεταλλεύεται τις καλές συνθήκες δικτύου όταν αυτές συμβαίνουν σε μερικώς σύγχρονη ρύθμιση. 

Το μόνο που χρειάζεστε είναι DAG (2021) των Idit Keidar, Λευτέρης Κόκορης-Κόγιας, Oded Naor και Alexander Spiegelman.
Αυτό είναι το έγγραφο που εισάγει το πρωτόκολλο DAG-Rider. 

Narwhal and Tusk: A Mempool και αποτελεσματική συναίνεση BFT που βασίζεται στην DAG (2022) των Γιώργου Δανέζη, Λευτέρη Κόκορη-Κόγια, Alberto Sonnino και Alexander Spiegelman.

Bullshark: Τα πρωτόκολλα DAG BFT έγιναν πρακτικά (2022) των Alexander Spiegelman, Neil Giridharan, Alberto Sonnino και Λευτέρης Κόκορης-Κόγιας.

Cordial Miners: Blocklace-Based Ordering Consensus Protocols for Every Eventually (2022) από τους Idit Keidar, Oded Naor και Ehud Shapiro.
Είναι διασκεδαστικό το γεγονός ότι κανείς δεν χρειάζεται στην πραγματικότητα ένα blockchain για να εφαρμόσει ένα αποκεντρωμένο σύστημα πληρωμών — το τελευταίο είναι μια αυστηρά ευκολότερη εργασία (βλ. αυτό το χαρτί για απόδειξη). Πριν αναλύσουμε τον τρόπο δημιουργίας μιας συνολικής παραγγελίας στις συναλλαγές, το έγγραφο της Cordial Miners παραπάνω περιγράφει πρώτα ένα ντετερμινιστικό (και πολύ κομψό) πρωτόκολλο DAG που υλοποιεί με επιτυχία πληρωμές σε ασύγχρονη ρύθμιση. 

Πρωτόκολλα χωρίς άδεια 

Τα πρωτόκολλα χωρίς άδεια είναι αυτά με είσοδο χωρίς άδεια: Οποιοσδήποτε είναι ελεύθερος να συμμετάσχει στη διαδικασία επίτευξης συναίνεσης και το σύνολο των συμμετεχόντων μπορεί ακόμη και να είναι άγνωστο σε οποιοδήποτε σημείο κατά την εκτέλεση του πρωτοκόλλου. 

Bitcoin: Ένα ηλεκτρονικό σύστημα μετρητών από ομότιμους χρήστες (2008) του Satoshi Nakamoto.
Έχετε ακούσει για αυτό. Εδώ είναι επίσης ένα ανάρτηση από τον Kartik Nayak που αναλύει διαισθητικά την ανάγκη για διαφορετικές πτυχές του πρωτοκόλλου, όπως η απόδειξη της εργασίας, και πώς ο συγχρονισμός δικτύου παίζει ρόλο στο πρωτόκολλο. 

Τεχνολογίες Bitcoin και Cryptocurrency (2016) από τους Arvind Narayanan, Joseph Bonneau, Edward Felten, Andrew Miller και Steven Goldfeder.
Αυτό το εγχειρίδιο δίνει μια ωραία εισαγωγή στο Bitcoin για όσους είναι νέοι στον χώρο. Υπάρχει επίσης ένα σχετικό δωρεάν μάθημα Coursera

Σε πιο τεχνικό επίπεδο, οι ακόλουθες τρεις εργασίες αναλύουν την ασφάλεια και τη ζωντάνια για το Bitcoin, χρησιμοποιώντας ελαφρώς διαφορετικές υποθέσεις μοντελοποίησης. Το χαρτί «Bitcoin Backbone» είναι το πιο διάσημο. Η βαριά σημειογραφία καθιστά δύσκολη την ανάγνωση, αλλά η βασική ιδέα πίσω από την απόδειξη δεν είναι τόσο περίπλοκη όσο φαίνεται αρχικά. Η απόδειξη των Dongning Guo και Ling Ren εξηγεί τις βασικές ιδέες και είναι συντομότερη και απλούστερη. 

  1. The Bitcoin Backbone Protocol: Ανάλυση και Εφαρμογές (2015) των Juan Garay, Άγγελου Κιαγιά και Νίκου Λεονάρδου.
  2. Ανάλυση του Πρωτοκόλλου Blockchain σε Ασύγχρονα Δίκτυα (2017) από τους Rafael Pass, Lior Seeman και Abhi Shelat.
  3. Η ανάλυση καθυστέρησης-ασφάλειας του Bitcoin έγινε απλή (2022) των Dongning Guo και Ling Ren.

Όλα είναι αγώνας και ο Νακαμότο πάντα κερδίζει (2020) των Amir Dembo, Sreeram Kannan, Ertem Nusret Tas, David Tse, Pramod Viswanath, Xuechao Wang και Ofer Zeitouni.
Σε αυτό το άρθρο, οι συγγραφείς εκτελούν μια κομψή ανάλυση ασφάλειας για το Bitcoin που λειτουργεί δείχνοντας ότι η πιο προφανής επίθεση των αγώνων για την κατασκευή μιας μεγαλύτερης αλυσίδας είναι η πιο αποτελεσματική. Η ανάλυση επεκτείνεται επίσης σε Ouroboros, SnowWhite και Chia (όλα που αναφέρονται παρακάτω). 

Στη συνέχεια, τα τρία ακόλουθα έγγραφα περιγράφουν διαφορετικές μορφές επίθεσης στο Bitcoin και το παλιό Ethereum απόδειξης εργασίας. 

Η πλειοψηφία δεν είναι αρκετή: Η εξόρυξη Bitcoin είναι ευάλωτη (2014) των Ittay Eyal και Emin Güun Sirer.
Αυτό είναι το γνωστό χαρτί «εγωιστικής εξόρυξης». 

Eclipse Attacks στο Peer-to-Peer δίκτυο του Bitcoin (2015) από τους Ethan Heilman, Alison Kendler, Aviv Zohar και Sharon Goldberg.

Επιθέσεις Eclipse χαμηλών πόρων στο δίκτυο Peer-to-Peer του Ethereum (2018) από τους Yuval Marcus, Ethan Heilman και Sharon Goldberg.

FruitChains: A Fair Blockchain (2017) των Rafael Pass και Elaine Shi.
Η παραπάνω εργασία είναι μια απάντηση στο θέμα της εγωιστικής εξόρυξης. Οι συγγραφείς περιγράφουν ένα πρωτόκολλο τέτοιο ώστε η ειλικρινής στρατηγική για τους ανθρακωρύχους να είναι μια μορφή κατά προσέγγιση ισορροπίας. 

Prism: Destructing the Blockchain για να προσεγγίσουμε τα φυσικά όρια (2019) των Vivek Bagaria, Sreeram Kannan, David Tse, Giulia Fanti και Pramod Viswanath.
Στο Bitcoin, τα μπλοκ παίζουν πολλαπλούς ρόλους με την έννοια ότι χρησιμοποιούνται για τη λίστα συναλλαγών αλλά και για την επίτευξη συναίνεσης στην παραγγελία μπλοκ. Στην παραπάνω εργασία, οι συγγραφείς αποδομούν το blockchain του Nakamoto στις βασικές του λειτουργίες και δείχνουν πώς να δημιουργήσετε ένα πρωτόκολλο απόδειξης εργασίας με υψηλή απόδοση και χαμηλό λανθάνοντα χρόνο.

Τα δύο παρακάτω έγγραφα δείχνουν πώς μπορείτε να εφαρμόσετε πρωτόκολλα απόδειξης στοιχήματος μεγαλύτερης αλυσίδας με αποδεδειγμένες εγγυήσεις. 

  1. Ouroboros: Ένα αποδεδειγμένα ασφαλές Πρωτόκολλο Blockchain Proof-of-Stake (2017) των Άγγελου Κιαγιά, Αλεξάντερ Ράσελ, Μπερνάρντο Ντέιβιντ και Ρομάν Ολινίκοφ.
  2. Snow White: Συναίνεση και Εφαρμογές με ισχυρή επαναδιαμόρφωση για αποδεδειγμένα ασφαλή απόδειξη συμμετοχής (2019) από τους Phil Daian, Rafael Pass και Elaine Shi.

Algorand: Scaling Byzantine Agreements for Cryptocurrencies (2017) των Yossi Gilad, Rotem Hemo, Silvio Micali, Georgios Vlachos και Nickolai Zeldovich.
Αυτό το άρθρο δείχνει πώς να εφαρμόσετε ένα κλασικό πρωτόκολλο τύπου BFT ως πρωτόκολλο απόδειξης στοιχήματος. Εδώ είναι μια ομιλία για το Algorand του Σίλβιο Μικάλι.

Συνδυάζοντας GHOST και Casper (2020) των Vitalik Buterin, Diego Hernandez, Thor Kamphefner, Khiem Pham, Zhi Qiao, Danny Ryan, Juhyeok Sin, Ying Wang και Yan X Zhang.

Τρεις επιθέσεις στο Proof-of-Stake Ethereum (2022) των Caspar Schwarz-Schilling, Joachim Neu, Barnabé Monnot, Aditya Asgaonkar, Ertem Nusret Tas και David Tse.
Η παρούσα έκδοση του Ethereum χρειάζεται περισσότερη ανάλυση. Αυτό το άρθρο περιγράφει ορισμένες επιθέσεις. 

Το Chia Network Blockchain (2019) των Bram Cohen και Krzysztof Pietrzak.
Αυτό το άρθρο δείχνει πώς να δημιουργήσετε ένα πρωτόκολλο με τη μεγαλύτερη αλυσίδα χρησιμοποιώντας απόδειξη χώρου και χρόνου.

Βυζαντινοί στρατηγοί στο περιβάλλον χωρίς άδεια (2021) των Andrew Lewis-Pye και Tim Roughgarden.
Σε αυτό το άρθρο, οι συγγραφείς αναπτύσσουν ένα πλαίσιο για την ανάλυση των πρωτοκόλλων χωρίς άδεια που επιτρέπει σε κάποιον να κάνει πράγματα όπως να αποδείξει τα αποτελέσματα αδυναμίας για πρωτόκολλα χωρίς άδεια και να οριοθετήσει με σαφήνεια τις γενικές δυνατότητες των πρωτοκόλλων απόδειξης εργασίας και απόδειξης στοιχήματος . 

***

Andrew Lewis-Pye είναι Καθηγητής στο London School of Economics. Έχει εργαστεί σε διάφορους τομείς, όπως η μαθηματική λογική, η επιστήμη των δικτύων, η πληθυσμιακή γενετική και το blockchain. Τα τελευταία τέσσερα χρόνια η έρευνά του επικεντρώθηκε στο blockchain, όπου τα κύρια ενδιαφέροντά του είναι τα πρωτόκολλα συναίνεσης και τα tokenomics. Μπορείτε να τον βρείτε στο Twitter @AndrewLewisPye .

Ευχαριστίες: Πολλές τχάρη στον Ling Ren, Ittai Abraham, Kartik Nayak, Βαλέρια Νικολαένκο, Alexander Spiegelman, να Mathieu Baudet για χρήσιμες προτάσεις. 

***

Οι απόψεις που εκφράζονται εδώ είναι αυτές του μεμονωμένου προσωπικού της AH Capital Management, LLC (“a16z”) που αναφέρεται και δεν είναι απόψεις της a16z ή των θυγατρικών της. Ορισμένες πληροφορίες που περιέχονται εδώ έχουν ληφθεί από τρίτες πηγές, συμπεριλαμβανομένων των εταιρειών χαρτοφυλακίου κεφαλαίων που διαχειρίζεται η a16z. Αν και λαμβάνεται από πηγές που πιστεύεται ότι είναι αξιόπιστες, το a16z δεν έχει επαληθεύσει ανεξάρτητα τέτοιες πληροφορίες και δεν κάνει δηλώσεις σχετικά με τη διαρκή ακρίβεια των πληροφοριών ή την καταλληλότητά τους για μια δεδομένη κατάσταση. Επιπλέον, αυτό το περιεχόμενο μπορεί να περιλαμβάνει διαφημίσεις τρίτων. Η a16z δεν έχει ελέγξει τέτοιες διαφημίσεις και δεν υποστηρίζει κανένα διαφημιστικό περιεχόμενο που περιέχεται σε αυτές.

Αυτό το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς και δεν θα πρέπει να βασίζεται ως νομική, επιχειρηματική, επενδυτική ή φορολογική συμβουλή. Θα πρέπει να συμβουλευτείτε τους δικούς σας συμβούλους για αυτά τα θέματα. Οι αναφορές σε οποιουσδήποτε τίτλους ή ψηφιακά περιουσιακά στοιχεία είναι μόνο για ενδεικτικούς σκοπούς και δεν αποτελούν επενδυτική σύσταση ή προσφορά για παροχή επενδυτικών συμβουλευτικών υπηρεσιών. Επιπλέον, αυτό το περιεχόμενο δεν απευθύνεται ούτε προορίζεται για χρήση από επενδυτές ή υποψήφιους επενδυτές και δεν μπορεί σε καμία περίπτωση να γίνει επίκληση του κατά τη λήψη απόφασης για επένδυση σε οποιοδήποτε αμοιβαίο κεφάλαιο που διαχειρίζεται η a16z. (Μια προσφορά για επένδυση σε ένα αμοιβαίο κεφάλαιο a16z θα γίνει μόνο από το μνημόνιο ιδιωτικής τοποθέτησης, τη συμφωνία εγγραφής και άλλη σχετική τεκμηρίωση οποιουδήποτε τέτοιου κεφαλαίου και θα πρέπει να διαβαστεί στο σύνολό τους.) Τυχόν επενδύσεις ή εταιρείες χαρτοφυλακίου που αναφέρονται, αναφέρονται ή που περιγράφονται δεν είναι αντιπροσωπευτικές όλων των επενδύσεων σε οχήματα που διαχειρίζεται η a16z και δεν μπορεί να υπάρξει διαβεβαίωση ότι οι επενδύσεις θα είναι κερδοφόρες ή ότι άλλες επενδύσεις που θα πραγματοποιηθούν στο μέλλον θα έχουν παρόμοια χαρακτηριστικά ή αποτελέσματα. Μια λίστα με επενδύσεις που πραγματοποιήθηκαν από αμοιβαία κεφάλαια που διαχειρίζεται ο Andreessen Horowitz (εξαιρουμένων των επενδύσεων για τις οποίες ο εκδότης δεν έχει παράσχει άδεια για δημοσιοποίηση της a16z καθώς και των απροειδοποίητων επενδύσεων σε δημόσια διαπραγματεύσιμα ψηφιακά περιουσιακά στοιχεία) είναι διαθέσιμη στη διεύθυνση https://a16z.com/investments /.

Τα γραφήματα και τα γραφήματα που παρέχονται εντός προορίζονται αποκλειστικά για ενημερωτικούς σκοπούς και δεν θα πρέπει να βασίζονται σε αυτά όταν λαμβάνεται οποιαδήποτε επενδυτική απόφαση. Οι προηγούμενες αποδόσεις δεν είναι ενδεικτικές των μελλοντικών αποτελεσμάτων. Το περιεχόμενο μιλά μόνο από την ημερομηνία που υποδεικνύεται. Οποιεσδήποτε προβλέψεις, εκτιμήσεις, προβλέψεις, στόχοι, προοπτικές και/ή απόψεις που εκφράζονται σε αυτό το υλικό υπόκεινται σε αλλαγές χωρίς προειδοποίηση και μπορεί να διαφέρουν ή να είναι αντίθετες με τις απόψεις που εκφράζονται από άλλους. Ανατρέξτε στη διεύθυνση https://a16z.com/disclosures για πρόσθετες σημαντικές πληροφορίες.

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Andreessen Horowitz