Łańcuchy napędowe umożliwiają operatorom węzłów bocznych płacenie górnikom za wydobycie — i nie tylko!

To jest opinia redakcyjna Shinobi, samouka w przestrzeni Bitcoin i zorientowanego na technologię gospodarza podcastów Bitcoin.

Tym razem zamierzam się załamać i omówić, jak działają łańcuchy napędowe; zostały one pierwotnie zaproponowane w 2015 roku. Spośród wszystkich omówionych do tej pory propozycji, drivechains są najstarsze i najbardziej rozbudowane pod względem konkretnych szczegółów implementacji i konstrukcji, udokumentowanych w BIP 300 i 301. Paul Sztorc, twórca koncepcji, miał na myśli kilka głównych celów projektowych i choć nie jest to wcale wyczerpujące, oto kilka:

• Odizoluj każdy łańcuch boczny, aby każda awaria lub problem dotyczył tylko tych, którzy go używają.
• Zezwalaj na rozkręcanie łańcuchów bocznych bez konieczności stosowania nowego widelca dla każdego z nich.
• Włącz transfer bitcoinów do i z łańcucha bocznego za pomocą dwukierunkowego kołka.
• Pozwól na swobodne eksperymentowanie w projektowaniu, które ma nadzieję, że przestarzałe zapotrzebowanie na altcoiny.

Istnieją dwa podstawowe aspekty całego projektu, dlatego istnieją dwa oddzielne punkty BIP. Pierwszym z nich jest mechanizm kołków (BIP300), który umożliwia działanie kołka dwukierunkowego. Sztorc zaprojektował coś, co nazywa się escrow hash rate, co w najprostszych słowach pozwala górnikom jako grupie amorficznej na wspólne przechowywanie monet we wszystkich łańcuchach bocznych. Drugi to „ślepy” połączony schemat kopania, którego celem jest umożliwienie górnikom bitcoinów bycia producentami bloków na poziomie konsensusu bez konieczności walidacji łańcucha bocznego, aby to zrobić. Oba te elementy razem przedstawiają dwukierunkowy mechanizm pegów i sposób, w jaki górnicy bitcoinów mogą wziąć udział w wydobywaniu łańcuchów bocznych, próbując jednocześnie złagodzić ryzyko centralizacji, jakie stwarza.

BIP300 określa logikę dla propozycji nowego łańcucha bocznego, aktywację nowego łańcucha bocznego, propozycję pakietu wypłat, zatwierdzanie takiego zestawu wypłat, logikę walidacji dla rzeczywistych transakcji wypłat oraz walidację dla transakcji wpłat.

Aktywacja nowego sidechain w ramach propozycji drivechain jest bardzo podobna do procesu miękkiego widelca aktywowanego przez sygnalizację górnika. Główna różnica polega oczywiście na tym, że w rzeczywistości nie jest to soft fork — pojedynczy widelec do aktywacji zasad konsensusu drivechain pozwala górnikom w dowolnym momencie zasygnalizować aktywację nowego sidechain w ciągu zasady konsensusu w zakresie łańcucha napędowego. Aby zaproponować aktywację nowego łańcucha bocznego, górnik musi umieścić dane OP_RETURN w swoich danych wyjściowych coinbase, które zawierają unikalny identyfikator dla tego łańcucha bocznego, klucz publiczny do użycia w operacjach wpłat, dane wersji, czytelne dla człowieka opisy i skróty klienta oprogramowania i historię tego na GitHub (nie ma tu egzekwowania konsensusu, tylko dane, do których mogą się odwoływać ludzie).

Kiedy górnik proponuje aktywację nowego łańcucha bocznego i uwzględnienie wszystkich niezbędnych danych w swojej bazie coinbase, staje się to swego rodzaju okresem „sygnalizacji górnika” dotyczącym tego, czy utworzyć ten nowy łańcuch boczny z punktu widzenia konsensusu łańcucha głównego. Górnik może użyć specjalnego formatu, aby włączyć propozycję do swoich danych wyjściowych coinbase, a inni górnicy mogą utworzyć kolejne wyjście po drugim formacie, aby zasygnalizować aktywację. Nowa propozycja łańcucha bocznego wymaga, aby 90% bloków w okresie trudności zasygnalizowało aktywację w celu potwierdzenia utworzenia nowego łańcucha bocznego. Tworzy to mechanizm kołkowy, aby umożliwić łańcuch boczny, ale interakcja między łańcuchem bocznym a łańcuchem głównym jest bardziej zniuansowana.

W tym momencie każdy może przypiąć monety do łańcucha bocznego. Aby połączyć się z łańcuchem bocznym, użytkownik po prostu tworzy transakcję z dwoma wejściami z własnym wejściem i UTXO odpowiadającym saldzie łańcucha bocznego z pojedynczym wyjściem przypisującym wszystko do łańcucha bocznego. Gwarantuje to, że łańcuch boczny ma tylko jedno UTXO zawierające wszystkie zablokowane w nim fundusze. Wypłaty są obsługiwane przez głosowanie górników. Mainchain nie ma pojęcia, kto jest właścicielem czego w sidechain, a mainchain uzna każdą wypłatę zatwierdzoną przez górników w ramach mechanizmu głosowania za ważną. Z tego powodu proces wypłaty jest bardzo opóźniony. Proces wycofywania się z łańcucha bocznego składa się z dwóch etapów: propozycja wycofania (pakiet), a następnie faza głosowania na wycofanie. Górnicy muszą utworzyć wynik OP_RETURN w swojej transakcji coinbase z hashem proponowanej transakcji wypłaty, aby zaproponować wypłatę. Jednak ten skrót, podobnie jak sighash, oznacza tylko część transakcji, a nie całość. Nie zobowiązuje się do wejściowego UTXO, który reprezentuje fundusze zablokowane w łańcuchu napędowym, ani do wyjścia, które zwraca wszystko, co nie zostało wypłacone, do specjalnego UTXO łańcucha bocznego. Dzieje się tak, ponieważ wszelkie depozyty w drivechain stworzyłyby nowe UTXO, a tym samym unieważniłyby zobowiązanie do transakcji wypłaty, gdy ludzie poszliby ją zweryfikować.

Od tego momentu rozpoczyna się okres głosowania górników nad propozycją wycofania. Po zaproponowaniu pakietu górnicy mogą głosować, czy je zatwierdzić, czy nie. Każdy wydobywany blok pozwala górnikowi zwiększyć lub zmniejszyć licznik zatwierdzenia o jeden lub dwa, aby powstrzymać się od robienia czegokolwiek. Oprócz tego istnieją pewne szczególne ograniczenia, ponieważ możliwe jest posiadanie więcej niż jednego pakietu dla jednego łańcucha bocznego — jeśli górnik zdecyduje się zagłosować na „tak” (podnieść licznik o jeden) za pakiet wypłat dla łańcucha bocznego, musi głosuj „nie” (zmniejsz licznik o jeden) dla każdego innego pakietu związanego z tym konkretnym łańcuchem bocznym.

Ma to zagwarantować, że nie ma „podwójnych wypłat”, w których ktoś ma wyjście w wielu pakietach, które wypłaciłyby mu więcej bitcoinów w łańcuchu głównym, niż jest mu należne.

Z drugiej strony górnicy mogą również głosować na „nie” dla każdego proponowanego pakietu. Ma to działać jako rodzaj alarmu dla wszystkich, że górnik zatwierdzający te wypłaty (upewniając się, że są to legalnie posiadane monety na wycofywanym łańcuchu bocznym) zauważył, że dzieje się coś nieprawidłowego. Pamiętaj, że kluczowym punktem tego projektu jest to, że górnicy nie muszą walidować niczego w łańcuchu bocznym, więc jeśli i tak nie zdecydują, wielu górników może głosować za pakietami, których nie weryfikują. Ta funkcja alarmu ma na celu ostrzeganie ich, że powinni zweryfikować pakiety, aby upewnić się, że nie dochodzi do oszukańczej wypłaty.

Po osiągnięciu przez paczkę wymaganego progu (13,150 90 bloków, czyli około 2017 dni), transakcja faktycznie przetwarzająca wypłatę staje się ważna i może zostać potwierdzona. Ale co zrobią ludzie, jeśli górnicy zatwierdzą nieuczciwą wypłatę, która kradnie pieniądze z łańcucha bocznego? Propozycja Sztorca polega na zaangażowaniu się w aktywowany przez użytkownika soft fork (UASF), aby unieważnić nieważną transakcję peg-out. Stanowi to ogromne ryzyko pod względem konsensusu z głównym łańcuchem. UASF w XNUMX roku był ruchem wysokiego ryzyka, który ledwo się udał, a Bitcoin był znacznie mniejszy niż jest dzisiaj. Im większy Bitcoin będzie rósł, tym trudniej będzie koordynować takie działania.

Jeśli pamiętasz z artykuł o łańcuchach kosmicznych, projekt ten opierał się na ślepym górnictwie scalonym (BMM). Projekt BMM Rubena Somsena jest właściwie drugim wariantem tego, pierwszym jest projekt Sztorca przedstawiony w BIP301. Specyfikacja BMM w drivechains składa się z dwóch komunikatów: komunikatu żądania i komunikatu akceptacji. Oba są koordynowane odpowiednio poprzez specjalny typ transakcji w łańcuchu głównym i specjalne wyjście w transakcji coinbase górnika.

Transakcja żądania jest konstruowana przez każdego, kto tworzy bloki sidechain. Cały sens BMM polega na tym, że ta osoba może być kimś, kto nie zajmuje się wydobyciem, więc transakcja żądania jest dostępna, aby umożliwić im zapłacenie górnikom za potwierdzenie proponowanego bloku sidechain. Propozycja bloku łańcucha bocznego konstruuje transakcję, która zawiera skrót bloku łańcucha bocznego, identyfikator przypisany do łańcucha bocznego podczas jego tworzenia i ostatnie cztery bajty poprzedniego nagłówka bloku łańcucha głównego. Istnieją trzy dodatkowe zasady konsensusu stosowane do tego typu transakcji. Po pierwsze, transakcja żądania jest nieważna, chyba że w transakcji coinbase tego bloku istnieje również pasujące wyjście akceptowania. Ma to zagwarantować, że górnicy nie będą mogli pobrać opłaty za żądanie bez zaakceptowania i wydobycia bloku łańcucha bocznego. Po drugie, dla każdego łańcucha bocznego tylko jedna transakcja żądania może być zawarta w bloku łańcucha głównego. Ma to na celu zapewnienie, że tylko jeden blok z dowolnego łańcucha bocznego może być faktycznie wydobywany na blok łańcucha głównego. Wreszcie ostatnie cztery bajty poprzedniego bloku głównego łańcucha muszą być zgodne. Gwarantuje to, że żądanie jest ważne tylko do wydobycia w następnym bloku, a takich transakcji nie można później wydobyć i ukraść pieniędzy od proponującego blok w łańcuchu bocznym po wydobyciu bloku innej osoby.

Dane wyjściowe accept są bardzo proste: dane nagłówka wiadomości i skrót bloku łańcucha bocznego. Jeśli górnik sam prowadzi węzeł drivechain, może po prostu zignorować transakcje żądań i zawsze uwzględniać własne dane wyjściowe w swojej bazie coinbase, aby kopać własne bloki sidechain. Razem te dwa aspekty pozwalają górnikom samodzielnie obsługiwać węzeł łańcucha bocznego lub innym nie-górnikom i płacić górnikom za wydobycie ich bloków. Chodzi o to, że jeśli górnicy sami nie prowadzą łańcuchów bocznych i nie ponoszą dodatkowych kosztów walidacji, to ktoś inny może to za nich zrobić. Jeśli istnieje konkurencja wśród osób nie będących górnikami, które próbują uzyskać opłaty w łańcuchu bocznym, prawdopodobnie będą nadal licytować opłatę, którą są skłonni zapłacić górnikom w ramach transakcji żądania, dopóki nie będzie to stanowić większości opłat, które zarabiają, z górnik zachowuje tylko niewielki procent zysku, a resztę płaci górnikom.

To jest mechanika działania łańcuchów napędowych. Następnie sfederowane łańcuchy boczne, a następnie zestawienie wszystkich negatywów i wad, jakie może mieć każdy projekt.

To jest gościnny post Shinobi. Wyrażone opinie są całkowicie ich własnymi i niekoniecznie odzwierciedlają opinie BTC Inc lub Bitcoin Magazine.