ภาพรวมของการประนีประนอมสำหรับการปรับใช้ Sidechain ที่แตกต่างกัน

นี่คือบทบรรณาธิการความคิดเห็นโดย Shinobi นักการศึกษาที่เรียนรู้ด้วยตนเองในพื้นที่ Bitcoin และโฮสต์พอดคาสต์ Bitcoin ที่เน้นเทคโนโลยี

บทความนี้เป็นบทความสุดท้ายในซีรีส์ที่เจาะลึกถึงการออกแบบ sidechain หลักๆ ที่มีอยู่สำหรับ Bitcoin ขอแนะนำอย่างยิ่งให้อ่านส่วนก่อนหน้าก่อนหน้านี้: (1) โซ่อวกาศ(2) กรณีการใช้งาน Spacechain(3) ซอฟต์เชน(4) ไดรฟ์โซ่(5) สหพันธ์โซ่.

สรุป sidechains คืออะไร? บล็อคเชนที่ให้คุณย้ายบิตคอยน์จากบล็อคเชนของบิทคอยน์ไปยังไซด์เชนอื่น ในนั้นปัญหาและความยากลำบากในการออกแบบ sidechain — คุณไม่สามารถทำอย่างนั้นได้จริงๆ คุณไม่สามารถย้าย bitcoin จาก Bitcoin blockchain ไปยัง blockchain อื่นได้ เป็นไปไม่ได้เพราะที่เดียวที่ bitcoin ของคุณมีอยู่จริงคือบนบล็อกเชนของ Bitcoin พวกมันไม่มีอยู่จริงที่อื่น สิ่งที่ทำได้จริง ๆ ก็คือล็อคบิตคอยน์ของคุณในวิธีใดวิธีหนึ่งบนบล็อคเชนของบิทคอยน์ แล้วสร้างโทเค็นอื่นบนสายโซ่อื่นเพื่อเป็นตัวแทนของบิตคอยน์เหล่านั้น ความทะเยอทะยานสูงสุดของ sidechain คือการทำเช่นนั้นในลักษณะที่สามารถพิสูจน์ได้ว่าโทเค็นเหล่านี้มีอยู่ 1:1 กับ bitcoin จริงเท่านั้น (ง่าย) และวิธีเดียวที่จะปลดล็อค bitcoin บน mainchain ในทุกสถานการณ์คือการล็อคที่ตรวจสอบได้ โทเค็นที่คุณควบคุมได้อย่างถูกกฎหมายในเชนอื่น ๆ (ยากมากที่จะทำในลักษณะที่ไม่น่าเชื่อถือซึ่งไม่ได้ทำให้ bitcoin มีราคาแพงกว่าในการตรวจสอบ)

ความยากลำบากเกือบทั้งหมดในการออกแบบ sidechain มาจากการออกแบบกลไกการล็อคและปลดล็อคนี้: การล็อคทำงานอย่างไร เงื่อนไขใดบ้างที่จำเป็นในการปลดล็อค และวิธีตรวจสอบและบังคับใช้เงื่อนไขเหล่านั้น กลไกทางเดียวซึ่งคุณสามารถล็อคเหรียญเท่านั้นและไม่สามารถปลดล็อกได้นั้นง่ายมาก เพียงเผา bitcoin บางส่วนด้วย OP_RETURN และต้องตรวจสอบว่าเพื่อสร้างโทเค็นบนเชนใหม่ เท่านี้ก็เสร็จเรียบร้อย กลไกสองทางที่รองรับทั้งการล็อคและปลดล็อคนั้นซับซ้อนกว่ามาก จนถึงขณะนี้ยังไม่มีการออกแบบกลไกแบบสองทาง ยกเว้นกลไกที่เพิ่มต้นทุนการตรวจสอบความถูกต้องของบล็อคเชน Bitcoin หลัก (ซอฟต์เชน) หรือกลไกที่แนะนำสมมติฐานใหม่เกี่ยวกับความปลอดภัยของเหรียญที่ถูกล็อก “ในไซด์เชน” (drivechains และ federated chains) .

จอกศักดิ์สิทธิ์ของ sidechains เป็นกลไกในการล็อคและปลดล็อคเหรียญที่ไม่ต้องการความไว้วางใจใด ๆ ในการบังคับใช้ และไม่เพิ่มค่าใช้จ่ายในการตรวจสอบความถูกต้องของบล็อคเชน Bitcoin หลัก (เช่น การโต้ตอบ sidechain เดียวกับ mainchain นั้นไม่แพงกว่า ให้หรือรับเพื่อตรวจสอบมากกว่าธุรกรรม Bitcoin เดียว) ขณะนี้ยังไม่มีอะไรสำเร็จ ดังนั้นถึงเวลาต้องผ่านด้านลบ

การรวมศูนย์การขุด

การออกแบบที่แตกต่างกันทั้งหมดที่ฉันเคยทำ ยกเว้น Liquid ไม่ทางใดก็ทางหนึ่งขึ้นอยู่กับผู้ขุด Bitcoin เพื่อให้การรักษาความปลอดภัยสำหรับไซด์เชน RSKแม้ว่าจะเป็นหมุดแบบรวมศูนย์ แต่ก็ยังใช้เครื่องขุด Bitcoin ในทางทฤษฎีแล้ว Softchains สามารถใช้อย่างอื่นได้ แต่ถ้ามันไม่ได้ให้การรักษาความปลอดภัยแบบ proof-of-work (PoW) มากเท่ากับนักขุด Bitcoin มันก็จะเปิด Bitcoin blockchain ขึ้นเพื่อโจมตีแบบปฏิเสธการให้บริการ (DoS) ดังนั้น ในความเป็นจริง หากใช้ซอฟต์เชน มันจะใช้เครื่องขุด Bitcoin Spacechains PoW มีพื้นฐานมาจากผู้ขุด Bitcoin ที่ยืนยันธุรกรรมข้อผูกมัดสำหรับ sidechain อย่างชัดเจน Drivechains ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการขุดแบบรวมโดยนักขุด Bitcoin ไม่มีการหลบหนีที่นักขุดจะเข้าไปเกี่ยวข้องกับ sidechain หากมีอะไรมากกว่านั้น ยกเว้น federated sidechain ทั้งหมดที่เคยถูกใช้งาน

จำเป็นต้องสร้างความแตกต่างที่ชัดเจนอย่างหนึ่งก่อนที่จะเข้าสู่ความเสี่ยงนี้: ความแตกต่างระหว่างตัวขุดเอง (ตัวดำเนินการฮาร์ดแวร์) และผู้ประสานงานการขุด (พูล; บล็อกการสร้างโหนด) พูลมีความจำเป็นในการเก็บรางวัลเป็นประจำหากคุณไม่มีฮาร์ดแวร์การขุดจริงจำนวนมากและเป็นจุดศูนย์กลางที่ถูกต้องตามกฎหมาย การทำเหมืองรวมศูนย์/การกระจายอำนาจไม่ใช่เรื่องง่าย (more โปรดคลิกที่นี่เพื่ออ่านรายละเอียดเพิ่มเติม) และมีความแตกต่างที่สำคัญในแง่มุมต่าง ๆ ของการทำเหมืองที่ถูกรวมศูนย์โต้ตอบกับแง่มุมอื่น ๆ ของการทำเหมือง หากไม่มีแหล่งรวมการขุด รายได้ของคนงานเหมืองจะเป็นกระแสรายได้ที่คาดเดาไม่ได้โดยสิ้นเชิง เมื่อรวมกับความเสี่ยงที่แท้จริงของการควบคุมกลุ่มการขุดในอนาคต (เป็นหน่วยงานที่ควบคุมดูแล พวกเขาดูแลเงินทุนของผู้ใช้จนกว่าจะถอนออก) ทำให้กลุ่มการขุดเป็นจุดที่อันตรายมากในการรวมศูนย์สำหรับพื้นที่

นักขุดต้องตรวจสอบ blockchain เพื่อทำการขุด โดยไม่คำนึงว่าฟังก์ชั่นนี้จะถูกจ้างจากภายนอกหรือไม่ หากไม่มีการตรวจสอบความถูกต้องของห่วงโซ่ พวกเขาไม่มีเงื่อนงำว่าบล็อกที่กำลังขุดมีเฉพาะธุรกรรมที่ถูกต้องหรือไม่ ทั้งหมดที่ต้องใช้คืออันเดียวที่ไม่ถูกต้องเพื่อทำให้บล็อกที่พวกเขาพบเป็นโมฆะและสูญเสียเงินทั้งหมดที่พวกเขาจะได้รับ ข้อกำหนดสำหรับการตรวจสอบนี้ไม่ใช่เหตุผลที่ใช้พูลการขุด แต่เป็นความสามารถในการคาดการณ์ของรางวัล นักขุดที่มี 1% ของแฮชเรทจะไม่ค่อยพบบล็อกและสะสมรางวัลทั้งหมด ในขณะที่นักขุดที่มี 1% ของแฮชเรตโดยใช้พูลจะรวบรวมประมาณ 1% ของรางวัลบล็อกที่พูลได้รับโดยรวม ค่าใช้จ่ายในการตรวจสอบมีขนาดเล็ก ความสามารถในการคาดเดาของรางวัลคือจุดขาย นั่นคือเหตุผล นักพัฒนาพยายามหาวิธีที่จะได้รับผลประโยชน์แบบเดียวกันโดยไม่ต้องรวมศูนย์รวม. สิ่งนี้จะช่วยให้นักขุดไม่ต้องพึ่งพาเอนทิตีแบบรวมศูนย์ที่ควบคุมธุรกรรมที่จะเข้าสู่บล็อก

ทีนี้ลองนึกดูว่าต้นทุนการตรวจสอบนั้นสูงขึ้นหรือไม่ ไม่มีการจำกัดจำนวนของ spacechains ที่สามารถสร้างได้ และในขณะที่พวกเขาไม่ได้ผูกมัดกับราคา bitcoin เช่นเดียวกับการออกแบบอื่น ๆ ใด ๆ ที่มีมูลค่าที่สำคัญจะคุ้มค่าสำหรับกลุ่มการขุด (และนักขุด) ที่จะทำงานเพื่อรับเงินมากขึ้น นักขุดที่ทำเช่นนั้นจะสามารถแข่งขันได้มากกว่าผู้ที่ไม่ได้ทำ และหากการทำเหมืองในระยะยาวกลายเป็นอุตสาหกรรมที่มีอัตรากำไรเพียงเล็กน้อย สิ่งนี้จะกลายเป็นข้อกำหนดอย่างมีประสิทธิภาพในการขุดโซ่อื่นๆ เหล่านี้ ถ้าคุณไม่ทำ คุณไม่ได้กำไร นักขุดที่ดำเนินการสามารถขับเคลื่อนต้นทุนให้สูงขึ้นสำหรับนักขุดที่ไม่มีกำไรและยังทำกำไรได้ ซึ่งทำให้คนอื่นๆ เลิกกิจการ

โปรดจำไว้ว่า ไม่มีการจำกัดค่าใช้จ่ายในการตรวจสอบความถูกต้องของ sidechain การตรวจสอบฟังก์ชันการเข้ารหัสบางอย่างอาจมีค่าใช้จ่ายสูง ความซับซ้อนตามอำเภอใจ เช่น Ethereum หรือแม้แต่ความโง่เขลาของกิกะบล็อกแบบเต็มรูปแบบ เช่น BSV Softchains มีความเสี่ยงเช่นเดียวกัน นอกเหนือจากการเพิ่มต้นทุนการตรวจสอบความถูกต้องของผู้ใช้ทั่วไปที่ใช้โหนดแบบเต็ม "ความประหยัด" เพียงอย่างเดียวถ้าคุณต้องการเรียกสิ่งนี้ว่า คือข้อกำหนดในการเปิดใช้งาน sidechain เดียวในแต่ละครั้งด้วยซอฟต์ฟอร์กที่ไม่ซ้ำใคร อย่างน้อยก็หมายความว่าข้อเสนอแต่ละรายการและค่าใช้จ่ายในการตรวจสอบจะได้รับการตรวจสอบอย่างละเอียดก่อนที่จะเปิดใช้งาน

ไดรฟ์โซ่? พวกเขาอ้างว่าจะแก้ปัญหานี้ แต่ความจริงก็คือพวกเขาไม่ทำ แนวคิดของ drivechain คือผู้สร้างบล็อกยอมจ่ายค่าธรรมเนียมส่วนใหญ่ให้กับนักขุดเพื่อให้มีการขุดบล็อก โดยเก็บส่วนเล็กๆ ไว้สำหรับตัวเองเท่านั้น ส่วนเล็ก ๆ นั้นในโลกของอัตรากำไรที่บางเฉียบนั้นเป็นกำไรที่มากกว่าที่สามารถมีได้ ซึ่งกลับมาอีกครั้งเพื่อให้สามารถขับไล่นักขุดรายอื่นออกจากธุรกิจได้หากคุณทำเอง แม้ว่าคุณจะถือว่าผู้สร้างบล็อกของ drivechain ไม่ได้เก็บค่าธรรมเนียมใดๆ ไว้สำหรับตัวเอง โดยให้ 100% แก่ผู้ขุด ทำไมพวกเขาถึงทำเช่นนี้ถ้าไม่มีด้านอื่นของ sidechain นี้ที่พวกเขาสามารถทำเงินได้? นั่นน่าจะเป็นรูปแบบของ Miner Extractable มูลค่า (MEV) ที่นักขุดสามารถทำเงินได้ โดยมีผลรวมศูนย์เช่นเดียวกัน ในระยะยาว กลุ่มการขุดแบบกระจายศูนย์ทุกประเภทจะต้องเกี่ยวข้องกับนักขุดที่ทำงานบนโหนด sidechain เหล่านี้ทั้งหมด นอกเหนือไปจากโหนด mainchain ซึ่งอาจจบลงด้วยการเป็นโอกาสที่ไม่สมจริงสำหรับนักขุดรายย่อย นั่นจะทำให้พื้นเทียมจำกัดวิธีการทำเหมืองแบบกระจายอำนาจ

เฉพาะ sidechain แบบรวมศูนย์เท่านั้นที่จะหลีกเลี่ยงผลกระทบจากการรวมศูนย์ในการขุด Bitcoin เพราะพวกเขาไม่มีทางโต้ตอบกับนักขุด ยกเว้นโดยอาศัยการชำระค่าธรรมเนียมนักขุดในการทำธุรกรรมที่ตรึงเหรียญออกจากไซด์เชน

ความเสี่ยงของหมุดและข้อตกลง

กระบวนการในการขุด sidechain นั้นมีความเสี่ยงต่อการรวมศูนย์การทำเหมือง และกระบวนการในการล็อคและปลดล็อคเหรียญจาก sidechain peg นั้นมีความเสี่ยงต่อฉันทามติ หมุดแบบสหพันธรัฐและหมุดแบบทางเดียวไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยงร้ายแรงต่อฉันทามติ ในกรณีของ federated peg เนื่องจากโดยพื้นฐานแล้วไม่แตกต่างจากการแลกเปลี่ยนการดูแล - คุณสามารถฝากและถอนออกจากพวกเขาได้ - ไม่มีปฏิสัมพันธ์พื้นฐานใด ๆ กับกระบวนการฉันทามติที่การแลกเปลี่ยนทำ ดังนั้นจึงไม่มีความเสี่ยงใหม่ หมุดทางเดียวเป็นเพียงวิธีการเผา bitcoin ของคุณและทำให้ไม่สามารถกู้คืนได้ นี่ไม่ใช่ความเสี่ยงหรือการแทรกแซงในฉันทามติ อย่างไรก็ตาม Softchains และ drivechains ต่างก็มีความเสี่ยงต่อความเห็นพ้องต้องกันของ Bitcoin ในรูปแบบที่แตกต่างกัน

Softchains นำเสนอความเสี่ยงที่ชัดเจนต่อเครือข่าย Bitcoin หลัก ประการแรก จะเพิ่มค่าใช้จ่ายในการตรวจสอบต่อ softchain ที่เพิ่มสำหรับโหนด mainchain เท่านั้น และขึ้นอยู่กับขนาดของบล็อกหรือความซับซ้อนของกฎในการตรวจสอบความถูกต้อง อาจเพิ่มขึ้นเล็กน้อยหรือเพิ่มขึ้นค่อนข้างมาก ประการที่สอง การแยกฉันทามติใดๆ เนื่องจากข้อผิดพลาดที่ไม่ได้กำหนดไว้อาจส่งผลต่อ mainchain อา ข้อผิดพลาดเป็นสาเหตุของการแยกโซ่ ที่เกิดขึ้นในปี 2013 เนื่องจากฐานข้อมูลที่ Bitcoin ใช้ในการจัดการอ่านและเขียนข้อมูลทำงานอย่างไร โหนดบางตัวอาจ "หมด" เวลาที่พวกเขาสามารถอ่านและเขียนข้อมูลและทำให้บล็อกที่ไม่ถูกต้องเป็นโมฆะ เนื่องจากการดำเนินการเหล่านี้ถูกจำกัดตามทรัพยากรคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง จึงไม่มีสถานการณ์ที่สอดคล้องกันที่จะทำให้เกิดสิ่งนี้ เนื่องจากทรัพยากรของแต่ละโหนดต่างกัน

เหตุการณ์ดังกล่าวบน softchain นำเสนอความเสี่ยงที่เป็นเอกฉันท์ต่อ mainchain เนื่องจากวิธีที่พวกมันพันกัน สุดท้ายนี้ ความต้องการความยากที่กำหนดไว้สำหรับการขุดซอฟต์เชนนั้นสามารถมีผลกระทบอย่างมากต่อต้นทุนการตรวจสอบความถูกต้องของโหนดเมนเชนเท่านั้น การตรวจจับใด ๆ ของ softchain chainsplit จะทริกเกอร์การดาวน์โหลดและตรวจสอบทุกบล็อกจนถึงรูทของ chainsplit นั้น ซึ่งขึ้นอยู่กับต้นทุนการตรวจสอบความถูกต้องของ softchain เฉพาะ สามารถสร้างการตรวจสอบที่เพิ่มขึ้นอย่างมากสำหรับโหนด mainchain หากความยากในการขุดเป็นหรือสามารถถูกปล่อยให้ต่ำเกินไปที่เปอร์เซ็นต์ของอัตราแฮชของ Bitcoin ทั้งหมด การโจมตี Bitcoin ที่สร้าง chainsplits บน softchain ก็อาจกลายเป็นราคาถูกมาก

Drivechas นำเสนอความเสี่ยงที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นต่อฉันทามติ ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น อันที่จริงแล้วพวกมันมีไดนามิกเหมือนกับการออกแบบ sidechain อื่นๆ ที่สร้างแรงกดดันในการรวมศูนย์การขุดเพิ่มเติม สิ่งนี้โต้ตอบได้ไม่ดีนักกับความจริงที่ว่าหมุดเป็นเพียงนักขุดที่ควบคุมเหรียญใน drivechains ได้อย่างสมบูรณ์ ส่วนใหญ่สามารถทำสิ่งที่พวกเขาต้องการได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยเหรียญที่ถูกล็อคไว้ในโซ่ขับ ความปลอดภัยของเหรียญทั้งหมดบน drivechains ขึ้นอยู่กับผู้ขุดที่ถูกกระจายอำนาจเพียงพอที่จะทำให้การโจมตี 51% ไม่สามารถทำได้ แต่ในขณะเดียวกันก็สร้างแรงกดดันที่มีแนวโน้มว่าจะเพิ่มการรวมศูนย์การขุดในระยะยาว

หากไดนามิกดังกล่าวเล่นกับ drivechain และนักขุดขโมยเหรียญจากหมุด ก็ไม่มีตัวเลือกใดสำหรับผู้ใช้ sidechain นั้น ยกเว้นซอฟต์ฟอร์กที่ผู้ใช้เปิดใช้งาน (UASF) เพื่อทำให้การตรึงนั้นใช้ไม่ได้ นี่จะเป็นไดนามิกที่แตกต่างจาก UASF ล่าสุดอย่างมาก ในปี 2017 ผู้ใช้เล่นเกมไก่โดยพื้นฐานแล้วพวกเขาจะมีเหรียญอยู่ทั้งสองด้านของส้อม ทั้งสองตัวเลือกมีให้สำหรับผู้ที่สนับสนุน UASF ในกรณีที่ UASF หยุดการโจรกรรม drivechain ผู้ใช้จะไม่มีตัวเลือกทั้งสอง เฉพาะด้าน UASF ของส้อมเท่านั้นที่จะมีเหรียญ ในห่วงโซ่มรดกพวกเขาจะไม่มีอะไร แท้จริงแล้วพวกเขาไม่มีแรงจูงใจที่จะกลับมาที่ห่วงโซ่เดิมหาก UASF ล้มเหลวและส่งผลให้เกิดการแยกโซ่

บางคนถึงกับโต้แย้งว่านักขุดควรโจมตี sidechain ที่ "ไม่ดี" บางอย่าง (แม้ว่าจะไม่แน่ใจว่าสิ่งใดที่ถือว่า "ไม่ดี" ใน sidechain) หากมีการใช้ drivechains อย่างกว้างขวาง ไดนามิกทั้งหมดนี้อาจแยกส่วน Bitcoin blockchain และทำให้ผลกระทบเครือข่ายลดลง ผู้ที่ตกเป็นเหยื่อของการโจรกรรมโซ่ขับมีแรงจูงใจทุกอย่างในโลกที่จะแยกทางกัน ปล่อยให้มันตายหมายความว่าพวกเขาสูญเสียทุกอย่าง

สรุป

มันคงเป็นเรื่องไร้สาระของฉันที่จะไม่พูดถึง federated sidechas ในงานชิ้นนี้ พวกเขาไม่ได้นำเสนอภัยคุกคามโดยตรงกับฉันทามติของ Bitcoin เช่นเดียวกับการออกแบบอื่น ๆ แต่โดยธรรมชาติแล้วเป็นระบบที่เชื่อถือได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผู้ใช้ระบบดังกล่าวควรพิจารณาอย่างถี่ถ้วนว่ายูทิลิตี้ที่เสนอโดยระบบดังกล่าวมีมูลค่าการแลกเปลี่ยนในรูปแบบความปลอดภัยหรือไม่ และสหพันธ์ที่ดำเนินการระบบมีความน่าเชื่อถือเพียงพอที่จะดูแลเงินทุนของพวกเขาหรือไม่

ในท้ายที่สุด ไม่มีการออกแบบ sidechain ใดที่เสนอมาใกล้เคียงกับการทำตามสัญญาเดิมของ sidechain ที่วางไว้ในเอกสารฉบับดั้งเดิมปี 2014 พวกเขาทั้งหมดล้มเหลวในการให้ระดับความปลอดภัยที่ต้องการในกลไกการตรึงเพื่อย้ายระหว่างเครือข่ายหรือนำเสนอความเสี่ยงต่อเครือข่าย Bitcoin หลักเอง บางทีวันหนึ่งสิ่งต่างๆ เช่น การพิสูจน์ความรู้ที่เป็นศูนย์อาจเป็นวิธีในการออกแบบหมุดที่ไม่กำหนดต้นทุนการตรวจสอบที่เพิ่มขึ้นบนโหนด mainchain เช่น softchains หรือไม่ต้องการสมมติฐานความเชื่อถือใหม่ เช่น drivechains หรือ federated chains ในแง่ของความปลอดภัยของเงินทุนของผู้ใช้ . แต่ ณ ตอนนี้ยังไม่มีการออกแบบที่เป็นรูปธรรมดังกล่าว หากคุณคิดว่า sidechas ที่ไม่น่าเชื่อถืออย่างแท้จริงเป็นการปรับปรุงที่สำคัญสำหรับ Bitcoin หวังว่าสักวันหนึ่งเทคโนโลยีที่จะนำไปใช้จะได้รับการพัฒนา แต่ปัจจุบันยังไม่มีสิ่งใดที่ใกล้เคียงกัน

นี่คือแขกโพสต์โดย Shinobi ความคิดเห็นที่แสดงออกมานั้นเป็นความคิดเห็นของตนเองทั้งหมด และไม่จำเป็นต้องสะท้อนความคิดเห็นของ BTC Inc หรือ Bitcoin Magazine