Och, cuda zdecentralizowanego konsensusu – marzenie o blockchainach bez zezwoleń, które mają być odporne na cenzurę, nieufne, oparte na współpracy i egalitarne dla potencjalnie globalnej społeczności użytkowników. Choć wzniosłe ideały, konsensus jest podstawą każdej sieci kryptograficznej, która musi zgodzić się na najbardziej podstawowe pytanie, kto decyduje o czym w sieci.
Zdecentralizowany konsensus w postaci mechanizmu dowodu pracy był podstawą innowacji Satoshi Nakamoto podczas tworzenia Bitcoina — wszystkie dodatkowe elementy protokołu wynikają ze zdolności PoW do osiągnięcia konsensusu w sprawie cyfrowej księgi poprzez pracę obliczeniową rozproszonych osób.
W ciągu dekady, która minęła od tamtego czasu, widzieliśmy pewne niedociągnięcia dowodu pracy, w tym wysokie koszty energii, konsolidację mocy wydobywczej w kilku ogromnych pulach wydobywczych i ograniczoną przepustowość transakcji. W rezultacie pojawiły się nowe mechanizmy zdecentralizowanego konsensusu, w szczególności systemy proof-of-stake i hybrydowe systemy PoW/PoS. Chociaż wady PoW w niewielkim stopniu wpłynęły na dominację Bitcoina w branży, doprowadziły one do tego, że większość nowych projektów wybrała bardziej skalowalny i energooszczędny system dowodu stawki.
Pomimo rosnącego znaczenia PoS, nie jest to również mechanizm doskonały i warto dokładniej zbadać jego mocne i słabe strony oraz potencjalne ulepszenia.
Dowód stawki: wiele smaków
Podstawowa funkcjonalność systemu proof-of-stake pozwala „walidatorom” (a nie górnikom proof-of-work) obstawiać swoje aktywa w celu zaproponowania i zagłosowania na następny blok (w przeciwieństwie do rozwiązywania funkcji kryptograficznej PoW). Podczas gdy konkretne implementacje są różne, ogólnie rzecz biorąc, im więcej postawił walidator, tym większe znaczenie ma jego głos i tym większa nagroda – ale także większa ilość kapitału podlega karze, jeśli działa złośliwie.
Z tych podstawowych ram powstało wiele odmian w branży kryptograficznej. Najbardziej podstawowym mechanizmem jest „czysty dowód stawki”, jak używa Algorand, który nadaje proporcjonalne głosowanie i wagę propozycji blokowej do „stawki” każdego posiadacza tokena. W przeciwieństwie do innych systemów, obstawianie w PPoS nie wymaga od użytkownika przejścia przez żaden specjalny proces w celu postawienia, ale raczej wszystkie tokeny są stawiane automatycznie, umożliwiając wszystkim posiadaczom tokenów udział w zarządzaniu. Jest to bardzo podobne do „związany dowód stawki”, który planuje przyjąć Ethereum 2.0, w którym użytkownicy muszą aktywnie blokować swoje aktywa, aby móc stawiać, otrzymywać proporcjonalną siłę głosu i znosić „cięcie” kar, jeśli zagłosują przeciwko konsensusowi.
W systemie bonded proof-of-stake każdy, kto dysponuje odpowiednią kwotą kapitału, może wnieść wkład do sieci, co może wywołać dwa potencjalne problemy. Zbyt wysoki kapitał powoduje znaczne zmniejszenie inkluzywności sieci i koncentrację mocy. Ale jeśli jest zbyt mała, liczba węzłów, które muszą osiągnąć konsensus, może być ogromna, spowalniając sieć. Jednym z potencjalnych rozwiązań tych problemów jest „delegowany dowód stawki” system, taki jaki jest używany przez sieć EOS. W DPoS posiadacze tokenów sieciowych głosują na ograniczoną liczbę delegatów, którzy działają jako weryfikatory sieci. To zarówno zwiększa inkluzywność uczestnictwa, jak i ogranicza liczbę węzłów niezbędnych do osiągnięcia konsensusu, prowadząc do wysokiej szybkości transakcji EOS wynoszącej około 3,900 transakcji na sekundę. Oznacza to jednak, że władza jest skoncentrowana wśród 21 wybranych producentów bloków EOS.
Wreszcie są modele hybrydowe, takie jak Tezo”płynny dowód stawki”, która pozwala użytkownikom delegować swoje prawa do głosowania i obstawiania lub wykonywać je samodzielnie, podobnie jak Decred „hybrydowy dowód stawki” model, który łączy elementy PoS i PoW z górnikami proponującymi bloki i tokenami tyczącymi pełniącymi rolę walidatorów.
Różne iteracje, innowacje i hybrydowe modele mechanizmów konsensusu pokazują oczywistą prawdę: Zdecentralizowany konsensus jest trudny. Wymaga koordynowania społeczności racjonalnych aktorów, aby działać w sposób, który jest przede wszystkim korzystny dla społeczności, a nie dla jednostki. Wymaga to niezwykle ścisłych struktur motywacyjnych i stałej równowagi między ryzykiem centralizacji w zakresie bezpieczeństwa i zaufania a nieefektywnością wokół decentralizacji.
Zalety i wyzwania z dowodem stawki
Równoważenie, którym należy zarządzać, jest często nazywane „trylemem skalowalności”, co nawiązuje do kompromisów, jakich wymaga blockchain, gdy rozważa się decentralizację, bezpieczeństwo i skalowalność (podobnie jak stare „wybierz dwa: sen, przyjaciele, szkoła” na studiach). ). Modele PoS zazwyczaj starają się zrównoważyć wszystkie trzy czynniki bardziej niż PoW, który zazwyczaj kładzie nacisk na decentralizację i bezpieczeństwo.
Próba bardziej ogólnego podejścia wiąże się z własnym zestawem problemów, z których część została rozwiązana, a część trwa do dziś.
Na początku wdrażania PoS pojawiły się dwa główne zastrzeżenia do mechanizmu vs. alternatywna wersja łańcucha bloków bez żadnych kosztów (problem „ataku dalekiego zasięgu”). Problem nic w stawce podniósł kwestię, że jeśli w łańcuchu istnieje rozwidlenie, optymalną strategią walidatora byłoby walidowanie w każdym łańcuchu, aby otrzymać nagrodę niezależnie od wyniku rozwidlenia. Problem ataku dalekiego zasięgu jest podobny do ataku 51%, ale atakujący przepisuje łańcuch bloków z bloku genesis, co jest możliwe w PoS, ponieważ przepisanie bardzo długiego łańcucha nie wymaga żadnej pracy. Problemy te zostały rozwiązane dzięki koncepcji „slashing”, która karze walidatora za obsługę nieprawidłowej wersji łańcucha bloków.
Kary te mogą jednak mieć efekt uboczny polegający na ograniczeniu liczby graczy, w zależności od ich profilu ryzyka i możliwości technicznych. Oczywiście celem łańcucha bloków jest posiadanie jak największej liczby użytkowników do obstawiania i uczestnictwa w sieci. Może to jednak również wprowadzić problem „równowagi zerowej utrzymywania”, który polega na tym, że żaden użytkownik nie chce nigdy trzymać tokenów poza obstawianiem z powodu inflacji tokenów sieci, ograniczając w ten sposób rzeczywiste użycie i transakcje.
Może się wydawać, że kompromisy i kompromisy aż do samego końca — choć w tym momencie wiele z nich jest tylko teoretycznych. W naturze, być może najbardziej rozpowszechniony praktyczny problem systemów PoS jest w rzeczywistości dzielony z systemami PoW: konsolidacja mocy i kapitału dla ograniczonej liczby głównych graczy oraz pętla sprzężenia zwrotnego pozwalająca tym, którzy mają najwięcej mocy, uzyskać więcej. Odnosi się to do ich siły zarządzania w sieci, a także ich bilansu w szerszym świecie – pozwalając bogatym i potężnym stać się bogatszymi i potężniejszymi.
W PoW widzimy to w przypadku głównych puli wydobywczych, które są w stanie uzyskać coraz więcej mocy obliczeniowej przy rosnących kosztach. W PoS widzimy to często, gdy inwestorzy seed otrzymują duże ilości zdyskontowanych tokenów, co przekłada się na większą moc i wyższe nagrody za obstawianie. Tak więc, chociaż więcej osób może uczestniczyć w obstawianiu w porównaniu z górnictwem, nadal istnieje znaczna nierówność.
Możliwe rozwiązania
Wiele z wyżej wymienionych wyzwań, szczególnie tych związanych z dostosowaniem zachęt, zostało rozwiązanych dzięki innowacjom, takim jak cięcie, często tworzone przez Fundację Ethereum i Casper. Problemy centralizacji i koncentracji władzy wydają się być trudniejsze do rozwiązania dla platformy takiej jak Ethereum, która ma koncentrację wielorybów ze względu na swoją długą historię i wczesne wysiłki w ramach blockchain.
Systemy takie jak delegowane potwierdzenie stawki są interesującym potencjalnym rozwiązaniem zarówno dla maksymalizacji uczestnictwa, jak i wydajności, chociaż wynik może wydawać się dość scentralizowany pomimo jego demokratycznego charakteru. Systemy hybrydowe, takie jak te stosowane przez Tezos i Decred, są również interesującymi eksperymentami, które mogą okazać się skuteczne w ograniczaniu monopolizacji władzy dzięki posiadaniu wielu grup interesariuszy i zwiększonej agencji użytkowników.
Chociaż tego typu innowacje, eksperymenty i pomysłowość są niezbędne do rozwoju ekosystemu, często jesteśmy skłonni tworzyć bardziej złożone rozwiązania niż to konieczne. Historycznie rzecz biorąc, znaczna część centralizacji systemów PoS nie wynika z technicznego lub motywacyjnego mechanizmu, ale z natury początkowej dystrybucji. Duzi posiadacze tokenów i instytucje często otrzymują lwią część początkowej dystrybucji, umacniając ich status jako centralnych punktów mocy i potencjalnie awarii w sieci. Jednym z rozwiązań byłaby zatem jak najszybsza demokratyzacja dostępu do dystrybucji tokenów.
Jest to obecnie podejście przyjmowane w partnerstwie między CasperLabs, który buduje niewymagającą zezwoleń, wysokowydajną platformę blockchain PoS i platformę do handlu aktywami cyfrowymi BitMax.io poprzez ich nowe wspólne rozwiązanie: ofertę walidatora giełdowego lub EVO. Zamiast oferować tokeny inwestorom instytucjonalnym, CasperLabs i BitMax łączą siły, aby dać inwestorom detalicznym możliwość pierwszego otrzymania dystrybucji tokenów, tak aby mogli działać jako weryfikatory za pośrednictwem BitMax, gdy sieć zostanie uruchomiona. Wyeliminowanie efektu wieloryba w początkowej dystrybucji może znacznie przyczynić się do zmniejszenia przyszłej monopolizacji mocy w sieci.
Pomimo licznych wyzwań związanych ze zdecentralizowanym konsensusem (od łańcucha bloków przed uruchomieniem aż po Bitcoin), zachęcające jest obserwowanie ciągłych innowacji i eksperymentów w tej dziedzinie, szczególnie tej, która pozostaje wierna fundamentalnym ideałom braku zaufania, bezpieczeństwa i decentralizacji.
Zrzeczenie się. Cointelegraph nie popiera żadnej treści ani produktu na tej stronie. Chociaż staramy się dostarczyć wszystkie ważne informacje, które możemy uzyskać, czytelnicy powinni przeprowadzić własne badania przed podjęciem jakichkolwiek działań związanych z firmą i ponosić pełną odpowiedzialność za swoje decyzje, ani ten artykuł nie może być uważany za poradę inwestycyjną.
Źródło: https://cointelegraph.com/news/staking-consensus-and-the-pursuit-of-decentralization