В моем предыдущем посте о DLT я затронул концепцию Proof of Work и мимоходом упомянул Proof of Stake. В этом блоге я подробно рассказываю об этих концепциях и о том, как они лежат в основе идеи распределенного консенсуса без доверия.
Во-первых, мы должны описать, в чем проблема, которую мы пытаемся решить. Биткойн намеревался решить сложную проблему создания доверия между группой ненадежных агентов.
Так в чем же проблема? Человек просит у вас денег в долг и соглашается вернуть вам деньги завтра. Поскольку вы доверяете, вы одалживаете им десять долларов. На следующий день вы просите деньги обратно, они отвечают, что никогда не занимали у вас деньги. Что вы делаете? Нет записи о транзакции; у вас нет особых возможностей. Вы, вероятно, станете менее доверчивым в будущем. В следующий раз, когда вы вводите транзакцию этого типа, вы привлекаете третью сторону для отслеживания транзакции. Когда заемщик не выполняет свои обязательства, вы можете привлечь третью сторону, чтобы подтвердить, что транзакция произошла. Если заемщик отказывается вернуть вам деньги, вы можете обратиться в судебную систему и попросить их вмешаться от вашего имени. В идеале третья сторона - это кто-то, кому доверяют, скажем, юрист, и сделка может быть нотариально удостоверена, чтобы подтвердить ее подлинность. Представьте, что вы хотите сделать это в массовом порядке с людьми, которые не находятся в той же стране, что и вы. Есть разные правовые системы, разные средства правовой защиты, о головные боли.
Распределенный реестр призван заменить юридическую структуру идентичностью владельца, криптографическими нотариальными заверениями и способом установления доверия. Первая часть довольно проста. У каждого из нас есть личность; в виде закрытого ключа; мы можем использовать это удостоверение для «подписи» любых произвольных данных.
В простейшем случае держатели открытого ключа могут с исключительно высокой уверенностью доказать, что подпись принадлежит держателю закрытого ключа и только одному закрытому ключу. Эта цифровая подпись представляет собой убедительную концепцию, поскольку она позволяет любому, у кого есть закрытый ключ, утверждать, что он владеет закрытым ключом. Передать открытый ключ кому-либо безопасно, так как нет возможности взять открытый ключ и создать копию закрытого ключа. Только убедитесь, что вы не потеряете свой закрытый ключ!
Нотариальное заверение естественно следует из удостоверения личности; если одна сторона подписывает сообщение, третья сторона может подписать подписанное сообщение. Если вы доверяете личности нотариуса, у вас есть их открытый ключ, и вы знаете, кто они такие; они могут делать заявления об исходной стороне, например, я знаю этого человека, и вы можете им доверять. Вы можете наблюдать это понятие доверия в Интернете каждый раз, когда посещаете зашифрованный веб-сайт; вы полагаетесь на сертификат, нотариально заверенный через цепочку доверия. В верхней части этой цепочки находится корневая сущность; в данном примере это «Baltimore CyberTrust Root».
Эта цепочка доверия по-прежнему оставляет нам проблему. Если вы не знаете или не хотите доверять какой-либо центральной стороне, как вы нотариально заверяете транзакции, чтобы они были неопровержимыми? Классический BlockChain решает эту проблему с помощью процесса, называемого майнингом. Майнинг можно разделить на две категории: Proof of Work и Proof of Stake. Об этом мы поговорим в ближайшее время.
Во-первых, мы должны обратиться к слону в комнате, так называемому блокчейну на основе разрешений. За последние несколько лет появилось много примеров таких цепочек, которые обычно предлагаются в качестве высокопроизводительных альтернатив надежным блокчейнам. Природа майнинга состоит в том, что это требует времени и затрат. Эти основанные на разрешениях цепочки идентифицируют одну или несколько доверенных групп, которые выполняют нотариальное заверение сообщений в цепочке. В случае ошибки или изменения мнения эти доверенные нотариусы могут переписать историю и, если они плохие участники, могут действовать от имени других, чтобы обмануть. В нашем первоначальном примере, паршивый нотариус может встать на сторону человека, занимающего деньги.
С точки зрения доверия можно утверждать, что цепочка на основе разрешений не лучше, чем наличие управляемой и управляемой базы данных третьей стороной. В этих случаях цифровой реестр по-прежнему имеет преимущества; например, у каждой стороны есть полная копия бухгалтерской книги, транзакции стандартизированы и криптографическая подпись транзакций. Цифровая подпись сама по себе является веской причиной, подумайте о сравнении человеческой подписи с ее цифровым аналогом. Проблемы сложности, производительности и эксплуатации, как правило, легче решить с помощью традиционной базы данных, чем с помощью DLT.
Вернемся к майнингу. По сути, майнинг - это операция, которая показывает, что субъект, обычно называемый узлом, приобрел достаточное доверие и может подписать набор транзакций (блок в цепочке блоков), чтобы заявить, что транзакции согласованы и тратят дважды. бесплатно. Двойная трата - это простое понятие в «реальном мире»; если я дам вам долларовую купюру, я могу предоставить ее только один раз, если вы впоследствии не вернете ее мне. В цифровом мире это гораздо более сложная проблема. Классические базы данных решают эту проблему путем реализации транзакций. Вы часто слышите, что это называется транзакционной гарантией ACID.
В традиционной системе бухгалтерского учета с двойной записью бухгалтерская книга регистрирует движение актива с одной учетной записи (или кошелька) на другую. Для бухгалтерской книги, которая отслеживает одну валюту, вы можете применить два основных свойства. Во-первых, в бухгалтерской книге сохраняется общее количество любого данного актива в бухгалтерской книге по всем транзакциям движения. Вы не можете создавать или уничтожать, если не поддерживается конкретная односторонняя транзакция. Во-вторых, вы можете убедиться, что вы можете перемещать актив из одного кошелька в другой только в том случае, если в исходном кошельке есть экземпляр этого актива. При транзакции с несколькими кошельками все кошельки должны оставаться на балансе после транзакции. Эти правила могут быть обобщены для транзакции с несколькими активами, гарантируя, что стоимость (стоимость каждого актива, преобразованного в общий актив) равна нулю для всей транзакции. Модель с несколькими активами подлежит большему покрытию.
Для DLT все передачи токенов (или активов) должны соответствовать приведенным выше правилам. Обычно единственная односторонняя транзакция, поддерживаемая цепочкой, - это создание новых токенов в процессе майнинга. Итак, как это делает распределенный реестр?
Сначала мы займемся Proof of Work, поскольку это наиболее устоявшаяся система. В Proof of Work каждый узел майнинга в системе «соревнуется» друг с другом, чтобы найти решение достаточно сложной проблемы. Для Биткойна эта проблема вычисляет хэш данных в блоке и добавляет значение nonce (целое число) для вычисления криптографического хеша блока. Майнинг считается успешным, когда последний хэш, упомянутый выше, имеет определенное количество ведущих нулей в его двоичном представлении. Одноразовый номер обновляется повторно, пока не будет найдено решение. На самом деле это немного сложнее, с множеством хешей.
Каждый майнер способен выполнять фиксированное количество хеш-вычислений за секунду. Аппаратное обеспечение вычислительного узла устанавливает этот предел. Сложность задачи регулируется таким образом, чтобы сумма хешрейтов всех майнеров находила блок примерно за десять минут. Сеть регулирует сложность с учетом текущей скорости хеширования. На момент написания, сеть Биткойн имела хешрейт сто восемьдесят миллионов террахешей в секунду. Эта скорость хеширования представляет собой огромную вычислительную мощность и указывает на одно из важных споров Биткойна - его влияние на окружающую среду. Хотя, поскольку цены на возобновляемые источники энергии падают ниже, чем на другие виды энергии, прибыльность добычи дает стимул для перехода на самый дешевый источник энергии; насколько это правда, будет разыграно в ближайшие несколько лет.
Один из «недостатков», часто обнаруживаемых в протоколе майнинга биткойнов, заключается в том, что он банально парализует операцию хеширования. Эта функция привела к значительной централизации мощности хеширования и, возможно, нарушила децентрализованный дизайн цепочки. Объединение хэшей вместе известно как майнинг пула. Соло-майнинг бесполезен во всех смыслах и целях; шансы на то, что любой отдельный узел в сети найдет решение самостоятельно до того, как объединенные хэши будут бесконечно малы. Пулы распределяют вознаграждение от майнинга прямо пропорционально хэш-скорости, переданной пулу. Хотя вы не получите больших выплат, вы можете получать небольшую сумму каждый раз, когда пул добывает блок. Небольшое количество пулов (8) составляют подавляющую часть мощности хеширования. Если бы эти пулы сговорились, у них была бы возможность сделать выбор относительно будущих правил цепочки.
Proof of Work обеспечивает доверие и целостность, когда либо переписать историю цепочки, либо контролировать достаточную скорость хеширования (более 6.25%) для изменения протокола в пользу одной стороны над другой обходится дороже, чем для получения вознаграждения за майнинг. Вознаграждение за майнинг определяется как часть протокола Биткойн и включает недавно отчеканенные монеты и комиссию за транзакции, обработанные в блоке. В настоящее время вознаграждение за майнинг блока составляет XNUMX BTC плюс комиссия за транзакцию. Это вознаграждение составляет более трехсот тысяч долларов за блок. Каждый день печатается сто сорок четыре блока, что приносит доход от майнинга около сорока пяти миллионов долларов.
У майнеров есть сильный стимул поступать правильно. Этот экономический стимул также побуждает майнеров инвестировать в большее количество оборудования для майнинга и помогает гарантировать, что ни одна группа не получит контрольный пакет акций в цепочке. Эту гарантию дает сама «стоимость» майнинга. По мере роста стоимости биткойнов увеличивается и стимул добывать больше.
Новые сети, такие как Ethereum, реализуют Proof of Work с использованием других алгоритмов. Сегодня существует множество вариантов, наиболее заметными из которых являются те, которые основаны на стоимости перемещения данных в памяти (так работает Etherium) по сравнению с чистой вычислительной мощностью. Путем ограничения пропускной способности цепочки Proof of Work, такие как Etherium, обеспечивают прибыльный майнинг на обычном оборудовании конечных пользователей (GPU). Чтобы быть прибыльным в майнинге биткойнов, нужно инвестировать в специализированное оборудование ASIC.
Proof of Stake - это новая замена для Proof of Work, которая пытается решить проблему энергопотребления (и гонки оборудования), характерного для текущих поколений сетей. В Proof of Stake майнеры публикуют (или делают ставку) определенное количество валюты цепочки, чтобы получить вознаграждение за подписание блока в виде комиссии за транзакцию, и могут потерять свою долю, если они подпишут блок таким образом, чтобы несовместимо с правилом цепочки. Т.е. Никаких двойных расходов.
Попробуем простой мысленный эксперимент. Представьте себе комнату, в которой находится семь человек, каждый положит стодолларовую купюру на стол в центре комнаты. Эти деньги - их доля; Теперь двое из семи соглашаются на сделку, один ссудит остальные десять долларов, которые вернут на следующий день. Они записывают договор на листке бумаги и кладут его на стол для ставок. Теперь мы наугад выбираем одного из семи человек в комнате для нотариального заверения документа. Они читают газету и ставят свою подпись, чтобы сказать, что это действительная сделка. Остальные шесть могут изучить документ и подтвердить, что условия сделки соответствуют правилам комнаты. Предполагая, что все согласны, транзакция является обязывающей. Каждый человек в комнате получает небольшую плату за подтверждение транзакции. Комиссию платили люди, совершающие сделку. Этот сбор обеспечивает компенсацию за то, что активы заблокированы в качестве ставки.
Теперь представьте, что человек, выбранный для проверки, является одним из двух людей, которые участвуют в транзакции или вступают в сговор. Они подписывают документ, даже если он нарушает правила помещения. Теперь, когда другие люди в комнате подтверждают сделку и более пятидесяти процентов комнаты указывают, что этот контракт недействителен, сделка отменяется. Ставка, принадлежащая верификатору, снимается со стола и делится поровну между шестью другими людьми. У седьмого человека больше нет ставки и он больше не может участвовать в валидации, и его стодолларовая ставка исчерпана. Поскольку стоимость ставки перевешивает стоимость подтверждающей транзакции, лгать не в интересах человека.
Когда у вас более пятидесяти процентов участников действуют честно, система работает. За это они сохраняют свою долю и получают справедливую компенсацию за свои действия. Хотя для одной транзакции, возможно, стоит обмануть систему; когда вы смотрите на общую сумму, в подавляющем большинстве случаев в их интересах вести себя честно.
Интересное наблюдение о доказательстве ставки заключается в том, что ему нужны предметы, на которые вы ставите ставку, чтобы быть ценными. Это наблюдение является одной из основных причин, по которым Ethereum начал с системы Proof of Work и работает над переходом на Proof of Stake теперь, когда Ether высоко ценится.
Мы еще не видели, чтобы система Proof of Stake работала в масштабе с высокой степенью риска. В ближайшие несколько лет мы увидим, насколько хорошо они заменят Proof of Work.
Я надеюсь, что этот блог поможет объяснить некоторые термины, в следующий раз перейдя к смарт-контрактам.
- Учетная запись
- агенты
- ДОГОВОР
- алгоритмы
- Все
- Основныеоперации
- активы
- Активы
- подлинность
- Билл
- Bitcoin
- Биткойн-добыча
- блокчейн
- Блог
- Заимствование
- BTC
- сертификат
- изменение
- контроль
- Coins
- товар
- Общий
- Компенсация
- Вычисление
- доверие
- Консенсус
- потребление
- контракт
- контрактов
- Создающий
- Валюта
- Текущий
- данным
- База данных
- базы данных
- день
- сделка
- децентрализованная
- Проект
- уничтожить
- Интернет
- Распределенная книга
- DLT
- Доллар
- долларов
- двойные расходы
- Экономические
- энергетика
- Окружающая среда
- Ether
- Эфириума
- EU
- EV
- Расширьте
- эксперимент
- Особенность
- Комиссии
- First
- форма
- Бесплатно
- полный
- будущее
- группы
- Аппаратные средства
- хэш
- хэш-ставка
- Хеширования
- High
- история
- Как
- hr
- HTTPS
- ia
- идея
- определения
- Личность
- Влияние
- интерес
- Интернет
- IT
- Основные
- вести
- ведущий
- Ledger
- Юр. Информация
- Большинство
- Создание
- средний
- миллиона
- Шахтеры
- Горнодобывающая промышленность
- модель
- деньги
- двигаться
- мульти-актив
- сеть
- понятие
- Возможность
- Опции
- Другие контрактные услуги
- бумага & картон
- ОПЛАТИТЬ
- оплата
- Люди
- производительность
- перспектива
- бассейн
- Пулы
- мощностью
- частная
- Секретный ключ
- прибыли
- доказательство
- что такое варган?
- публичный ключ
- Гонки
- Стоимость
- Сырье
- Реальность
- причины
- учет
- Возобновляемая энергия
- доходы
- Награды
- Снижение
- условиями,
- безопасный
- Шкала
- выбранный
- набор
- Поделиться
- Признаки
- просто
- ШЕСТЬ
- небольшой
- умный
- Смарт-контракты
- So
- РЕШАТЬ
- тратить
- раскол
- доля
- Стейкинг
- и политические лидеры
- Область
- успешный
- Поддержанный
- Коммутатор
- система
- системы
- земля
- Источник
- время
- Лексемы
- топ
- Отслеживание
- торговать
- сделка
- Сделки
- Доверие
- us
- ценностное
- ценный
- Кошелек
- Кошельки
- Вебсайт
- Что такое
- КТО
- Работа
- работает
- Мир
- стоимость
- письмо
- лет
- нуль