P2P Protokolleri Bitcoin Madenciliği Merkezileştirmesini Nasıl Çözmeye Çalışıyor?

Bitcoin madencilik havuzları merkezileştirmeye dayanır, ancak P2Pool ve diğer protokoller üçüncü taraflara duyulan güven ihtiyacını azaltmaya çalışmıştır.

İçinde önceki haberBitcoin madenciliğinde merkezileşmeye karşı merkezileşmenin doğası ve bunun çoğunlukla niteliksel anlamda nasıl kavramsallaştırılacağı hakkında yazdım. Makale, madencilik yığınının farklı katmanları arasındaki ilişki ve ademi merkeziyetçiliği en üst düzeye çıkarma potansiyeli hakkında bir fikir vermek için havuz koordinasyonundan enerji üretimine kadar tüm madencilik yığınını parçalara ayırdı ve yığının ne kadar aşağısına doğru ilerlerseniz o noktayı ortaya koydu. Enerji üretimine doğru gidildikçe, bu katmana anlamlı bir düzeyde merkeziyetsizlik getirmek daha zor ve sermaye yoğun hale gelir.

Bu makalede, blok zincirine eklenecek blokları çıkarma çabasıyla işbirliği yapan bağımsız madencilik operasyonlarını kolaylaştırmak için madencilik havuzları ve madenci koordinasyonu konusuna daha derinlemesine girmeyi planlıyorum.

Madencilik Havuzlarının Oluşturulması

Madencilik, yalnızca bir düğmeye tıklayıp dizüstü bilgisayar CPU'su üzerinde tek başınıza blokları güvenilir bir şekilde çıkarabildiğiniz günlerden bu yana çok yol kat etti. O zamanlar, gerçek bir sermaye yatırımı veya uzmanlık gerektirmeyen amatör bir hobi çabasıydı, ancak günümüzde büyük ölçekte büyük sermaye yatırımı gerektiren milyarlarca dolarlık profesyonel bir pazar. Tamamen farklı bir top oyunu.

Madencilik endüstrisinin doğasındaki bu değişimin doğal sonuçlarından biri, madencilik havuzlarının çok erken bir zamanda oluşturulmasıydı. Madencilik, bir dizüstü bilgisayarı köşede çalışır durumda bırakırken, bir bloğu ne zaman bulacağınızın değişkenliği ve öngörülemezliği o kadar da büyük bir sorun değildi; eninde sonunda bulursunuz ve bir dizüstü bilgisayarı çalışır durumda tutmanın güç maliyeti gerçekten de ekonomik değildi. önem.

İşler GPU'lara ve ASIC'lere kaydığında, önden maddi bir yatırım maliyeti ve bunların çalışır durumda kalması için çok daha önemli bir elektrik maliyeti ortaya çıktı. Bir bloğu ne zaman bulacağınızın öngörülemezliği, sermaye yatırımlarından getiri elde etmeye ve kârlı bir şekilde faaliyet göstermeye çalışan madenciler için çok daha büyük bir sorun haline geldi. Madencilik havuzlarının devreye girdiği yer burasıdır.

Madencilerin, aynı blok üzerinde birlikte çalışan geçerli bir blok başlığı bulma konusunda işbirliği yapmasına, coinbase ödülünü madencilik havuzuna göndermesine ve daha sonra bu ödülü, bulmaya yardımcı olmak için ne kadar iş yaptıklarına bağlı olarak katılan tüm madencilere orantılı olarak dağıtmasına olanak tanır. blok. Bu, “hisselerin” madencilik havuzuna teslim edilmesiyle kanıtlanmıştır; Ağ zorluğu hedefini karşılamayan ancak madencinin yalan söylemediğini, aslında donanımı çalıştırdığını ve geçerli bir blok bulmaya çalıştığını kanıtlayacak kadar yüksek bloklar.

Madencilik Havuzunun Merkezileştirilmesi

Merkezi madencilik havuzlarının bireysel madenciler için büyük etkileri vardır. Bunlar, bir bloğa dahil edilecek işlemlerin seçilmesi (veya daha da önemlisi hariç tutulması) sürecinde bir merkezileştirme noktasıdır. Bu, her madencilik havuzu operatörüne, blockchain üzerinde işlemeyi seçtikleri işlemler üzerinde tam kontrol sağlar; madencilik donanımının gerçek sahiplerinin, madencilik donanımının belirlediği kriterleri kabul etmemeleri durumunda havuzu terk etmek dışında bu konuda söz sahibi olma yeteneği yoktur. operatör ayarlamayı seçer.

Ayrıca, madenciler bunları havuzdan çekmeyi seçene kadar bireysel madencilerin Bitcoin'lerini gözetim altında tutuyorlar ve havuz operatörünün, havuzu kullanan madencileri dolandırabilecek veya bireysel madenci fonlarına el koyması veya KYC uygulaması için hükümetler tarafından baskı altına alınabilecek bir saklayıcı ve merkezi nokta olarak hareket etmesine neden oluyorlar. onlara gereksinimleri.

Peki bu soruna çözüm bulmak için hangi çözümler mevcut?

P2Pool: Orijinal Merkezi Olmayan Madencilik Havuzu

P2Havuz orijinal merkezi olmayan madencilik havuzu protokolüdür. Madencilerin, zorluk hedefini karşılayan geçerli bir blok bulmak için birlikte çalışırken madencilik ödüllerini paylaşmak üzere kendi aralarında koordine oldukları eşler arası bir protokoldür. Bu koordinasyon, protokol tasarımının "paylaşım zinciri" olarak adlandırdığı şey kullanılarak gerçekleştirilir.

P2Pool'daki madenciler, ağın zorluk hedefini karşılamayan blokları alır ve havuzun üzerinde çalıştığı tek bloğun tüm kopyalarından oluşan kendi blok zincirlerini etkili bir şekilde çıkarırlar. Merkezi bir modelde madencilik yaptıklarını kanıtlamak için bloğun bir havuza dönüştürüleceği daha küçük zorluk hedefine ulaştıklarında, bu bloğu diğer madencilere yayınlıyorlar. P2Pool'un "paylaşım zorluğu", madencilerin yaklaşık olarak her otuz saniyede bir pay bulmasını sağlayacak şekilde hedeflendi.

Okuyucuların bireysel madencilere yapılan ödemelerin nasıl çalıştığını merak ettiğinden eminim. Coinbase işlemi, P2Pool'daki her bir madenci için bir çıktı oluşturulacak ve fonlar doğrudan coinbase işleminden ayrılacak şekilde yapılandırılmıştır. P2Pool'daki madenciler, kendilerine ve havuza katılan herkese yapılan tüm ödemelerin doğru olduğunu ve eklenen her yeni paylaşımda, paylaşım zincirine katkıda bulunan her madenciye, çalışmaları için doğru şekilde ödeme yapıldığını doğrular. Katılan bazı madencilerin en son hisselerindeki ödemeleri herkese doğru şekilde yapılandırmaması durumunda, P2Pool'daki diğer tüm madenciler onları kendi ödemelerine dahil etmeyi bırakır ve adil davranmadığı için bu madenciyi etkin bir şekilde havuzdan "tahliye eder".

Bu tasarım birkaç ölçeklendirme sorununa yol açtı, bu yüzden artık kullanılmıyor. P2Pool'a katılım arttıkça, paylaşım zincirindeki paylaşımlar için kabaca her otuz saniyede bir hedeflenen toplam zorluk hedefi de artar. Bu, daha küçük madenciler için herhangi bir otuz saniyelik süre içinde paylaşım zinciri zorluğuna ulaşmanın daha zor olacağı anlamına gelir. Bu, daha küçük madenciler için, P2Pool'daki toplam karma oranı arttıkça gelirlerindeki değişkenliğin veya öngörülemezliğin de arttığı anlamına gelir. Bu aynı zamanda daha fazla madencinin P2Pool'a katılmasıyla hemen hemen aynı zamanda paylaşım zinciri için rakip hisseler bulmasıyla daha fazla sayıda bayat bloğa yol açar ve bu da yalnızca PXNUMXPool'a katılan bireysel madencilerin bakış açısından "iş israfına" yol açar. paylarının paylaşım zincirine dahil olması halinde tazminat ödenir.

Diğer ana ölçeklenebilirlik sorunu, ödemelerin doğrudan coinbase işleminden bireysel madencilere gitmesidir. Her madenciye, çıkardıkları ve paylaşım zincirine dahil edilen hisselerle orantılı olarak ödeme yapıldığı göz önüne alındığında, P2Pool'daki her madencinin, coinbase işlemine yeni bir çıktı eklenmesi gerekiyor.

Bunun iki sonucu var. Birincisi: Madencilere P2Pool'un bulduğu her blokta küçük, düşük değerli UTXO'lar veriliyor, bu da daha sonra bu çıktıları yoğunlaştırmanın maliyetini ve/veya madeni paralarını harcamaya gittiklerinde çok daha büyük işlemlerin maliyetini üstlenmeyi beraberinde getiriyor. Geleneksel bir havuzdan bir süre sonra çekilirken tek bir UTXO yerine çok sayıda bireysel UTXO ile karşılaşırlar. İkincisi: Her yeni coinbase çıktısı, diğer insanların işlemleri tarafından tüketilebilecek blok alanını kaplıyor ve P2Pool'a daha fazla ücret geliri kazandırıyor. Protokole katılan madenciler için bu iki kat büyük bir kayıp.

Bu iki sorun, protokolün yavaş yavaş ölmesine ve sonunda kullanılmaz hale gelmesine katkıda bulundu. Doğru ve güncel istatistikleri takip etmek için gösterdiğim çabanın tüm göstergelerine göre (madencilik havuzu payını takip eden birçok eski blok araştırmacısı yıllar içinde kapandı), P2Pool tarafından çıkarılan son blok açıkmış gibi görünüyor Şubat 12, 2019.

Ödeme Kanalı Ödemeleriyle P2Pool

2017 yılında, SegWit aktivasyonunun kilitlenmesinden bir ay sonra Chris Belcher, öneri Tek yönlü ödeme kanallarının ve madencilere yapılan ödemeleri yöneten bir grup merkezin kullanımıyla P2Pool'un ölçeklenebilirliğini artırmak.

Teklifin temel amacı, madencilerin parasını kaybeden daha büyük coinbase işlemleri sorununu iki farklı şekilde ele almaktır. Yüksek düzeyde fikir, tüm coinbase işlemini bireysel madencilere açık ödeme kanallarına sahip bir merkeze ödemek ve coinbase işleminden fon talep etme yeteneğinin, tazminat alan madencilerle atomik olarak bağlantılı olduğunu garanti etmektir. ödeme kanalları üzerinden paylarını

Coinbase işlemi ile ödeme kanalları arasındaki atomiklik hedefine ulaşmak için, coinbase işlem çıktı komut dosyasının özelleştirilmesi gerekir. Belcher'in teklifinde, üç harcama koşuluna sahip çok dallı bir senaryo olarak yapılandırılmıştır:

• İkisi ikiden fazla çoklu imza. Birinci anahtar: göbek (Hc). İkinci anahtar: bloğu bulan madenci (Mc).
• Tek bir anahtar ve bir hashlock. Anahtar: göbek (H). Hashlock: hub (X) tarafından oluşturulan rastgele bir değer.
• Tek bir anahtar ve bir zaman kilidi. Anahtar: Bloğu (M) bulan madenci. Zaman Kilidi: Altı aylık bir CSV göreceli zaman kilidi.

Bu harcama koşullarından herhangi biri, coinbase işlem çıktısının kilidini açmak için kullanılabilir. Şimdi madencilere yönelik ödeme kanalı senaryosuna bakalım, böylece iki şeyin nasıl etkileşime girdiğini görebiliriz:

• İkisi ikiden fazla çoklu imza. Anahtar bir: göbek (Hc1). İkinci anahtar: madenci (Mc1).
• İkiden ikiye çoklu imza ve hashlock. Birinci anahtar: göbek (Hu1). İkinci anahtar: madenci (Mu1). Hashlock: Coinbase'de (X) kullanılan hub tarafından oluşturulan rastgele değer.

Şimdi bu iki şeyin birbiriyle nasıl etkileşime girdiğini inceleyelim.

Madenciler paylaşım zincirine eklenecek hisseler üretirken merkez de ilerlemeyi izliyor. Her paylaşım için merkez, kanalın durumunu, yaptıkları iş miktarına orantılı olarak ödeme yapmak üzere hisse teslim eden madencilerle günceller. Bununla birlikte, onlara yalnızca hashlock ön görüntüsünün harcanmasını gerektiren ikinci komut dosyası yolu için bir imza verirler; bu, varsayılan olarak, hub onlara ilk yol için bir imza vermeden, hub coin tabanını harcamadığı sürece bu fonları talep edemeyeceklerini garanti eder. ön görüntüyü yayınlamalarını gerektiren hashlock'lu komut dosyası yolunu kullanarak kendi başına çıktı alır.

Artık sonunda P2Pool'daki madencilerden biri geçerli bir blok bulacak ve onu ağa yayınlayacak. Bu noktada hub, madenciler ile tüm ödeme kanallarını güncelleyebilir ve kanaldaki ilk script yoluna imza sağlayarak her madencinin hashlock'a ihtiyaç duymadan kanalını kapatmasına ve kazandığı ödülleri istediği zaman toplamasına olanak tanıyabilir. ön görüntü.

Bu noktada bloğu bulan madenci, madeni para tabanındaki ilk kod yolunu imzalayarak merkezin parayı madeni para tabanından talep etmesine olanak tanır. Bu madenciye, madencilik ödüllerinden küçük bir ikramiye veriliyor ve böylece onları işbirliğine imza atmaya teşvik ediliyor. Ancak unutmayın: madenci işbirliği yapmayı reddederse, merkez hashlock yolunu kullanarak kendi başına harcama yapabilir ve ön görüntüyü ortaya çıkarabilir, böylece tüm madencilerin ödülden adil paylarını almasına olanak tanınabilir.

Bunun, tüm kanalların zincir halinde kapanmaya zorlanması ve madenciliğe devam etmek için yeniden açılmasının gerekmesi gibi olumsuz bir tarafı var. Son seçenek, merkez operatörünün ödemeleri işlemeyi durdurmayı seçmesi veya ortadan kaybolması durumunda mevcuttur. Altı ay sonra, bloğu bulan madenci, eğer merkez işbirliğine yanıt vermediyse veya paraları hashlock yoluyla harcadıysa, fonları tamamen kendisi için talep edebilir.

Bu, Belcher'in önerdiği iyileştirmelerle tehdit modeli açısından iki spesifik sorun bırakıyor. Bir bloğa hangi işlemlerin dahil edileceğine karar vermek, bireysel madencilerin madencilik yaptıkları blok şablonlarına neyi dahil etmeyi seçtiklerine bağlı olarak toplam blok ödülünün ne kadarının belirleneceği konusunda farklılıklara yer bırakır.

Ödeme kanallarını tanıtırken bu, bir hata marjı yaratır; yani, çıkarılan gerçek blok ödülü, bir madencilik merkezinin ödeme kanallarında madencilere taahhüt ettiği miktara eşit değildir. Gerçek ücret tahminlerinin blok ödülünden daha küçük olması durumunda merkez, hashlock yolu ile koin tabanı çıktısını talep etmedikleri sürece ortak harcama yolunu kullanarak ödeme kanallarını daha az tutarla güncelleyebilir. Madencilerin, madencilik ödülünün gerçekte ne olduğuna karşılık gelen daha düşük ödemeyi kabul etmekten başka seçeneği yok.

Madencilik ödülünün tahminden biraz daha yüksek olması durumunda, madencilere yönelik kanalları bunu yansıtacak şekilde güncellemek yine de merkezin çıkarınadır; çünkü merkezin dürüst olmayan bir şekilde davrandığı madenciler istedikleri zaman ayrılabilirler. Merkezin kaçmasının ve ekstra ödülü elinde tutmasının mantıklı olabileceği tek son durum, birisinin anormal derecede büyük bir madenci ücreti ödemesi olabilir, ancak bu durum bir yana, aralarındaki herhangi bir tutarsızlığa uyum sağlamak merkezin ve madencilerin çıkarınadır. ödül tahmini ve gerçek blok ödülü.

İkinci sorun ise hub'ın DDoS yapılabilen ve P2Pool'un çalışmasını engellemeye zorlanabilen merkezi bir nokta olmasıdır. Belcher'in teklifi birden fazla merkez kullanmayı ve her bir coinbase işleminin farklı bloklardan farklı merkezlere gönderilmesini içeriyor. Ancak bu, madencilerin kullandıkları tüm merkezlerden kanalların açılmasını gerektiriyor; Belcher'in tahminine göre, madencilere likidite sağlamak için blok ödülünün 50 katına (yaklaşık 650 BTC) ihtiyaç duyan bir merkez, inanılmaz derecede sermaye verimsiz hale geliyor.

Braidpool: Başka Bir Yineleme

Keşfet örgü havuzu (uyarı: bağlantı GitHub'dan doğrudan indirilen bir PDF'dir). Braidpool, Bob McElrath ve Kulpreet Singh'in ödeme kanallarını kullanarak Belcher'in teklifini temel alan bir teklifidir. Belcher'in teklifinde kalan önemli sorunları iyileştiren iki büyük değişiklik yapıldı.

Birincisi, merkezlerin ve madencilerin birbirleriyle iletişim kurma biçimindeki değişiklik. Madencilerin havuza yayınladıkları her bir hisseye bir Tor v3 adresi eklemelerini öneriyorlar. Bu şekilde hub, DoS saldırılarına açık herhangi bir ağ uç noktasını açığa çıkarmadan çalışabilir.

Hub operatörü daha sonra madencilerle bağlantı kurarak onlarla kanal açabilir ve güncelleyebilir, böylece madencilerin tek bir saldırı noktasından kaçınmak için birden fazla hub kullanma ihtiyacını azaltır. Bu, Braidpool'un tek bir merkezle çalışmasına olanak tanıyarak tüm sistemi daha sağlam ve sermaye açısından verimli hale getirir.

İkinci değişiklik, paylaşım zinciri yerine yönlendirilmiş asiklik grafiğin (DAG) kullanılmasıdır. Paylaşım zincirindeki sorun, otuz saniyelik paylaşım süresi hedefiyle birlikte havuz büyüdükçe hisseler için gereken zorluğun artması ve bu durumun daha küçük madenciler için işi daha da zorlaştırmasıydı. Tek bir hissenin paylaşım zincirine girmesi ve diğerlerinin yetim kalması gibi sıfır toplamlı bir oyun olmayan Ethereum gibi bir DAG kullanmak, madencilerin sahip oldukları hash oranına ve bunların nasıl yapılacağına bağlı olarak ayarlanabilecek hisseler için dinamik bir zorluk belirlemesine olanak tanır. sıklıkla onunla paylaşımlar bulabilirler.

DAG yapısı, fiilen bulunan Bitcoin blokları arasında buna katılan herkesi içerir ve ödülleri, DAG'a sağladıkları çalışmaya göre herkes arasında orantılı olarak dağıtır. Bu, havuzlar büyüdükçe bireysel madenciler için varyansın ölçeklendirilmesi sorununu çözer.

Bu iki değişikliğin dışında yapının geri kalanı Belcher'in teklifiyle aynı, coinbase ve kanal komut dosyaları aynı.

Son Düşüncelerimiz

Bazı okuyucular bu makalede Betterhash'a neden değinilmediğini merak edebilir. Bir bloğa dahil edilecek işlemlerin seçimini merkezilikten uzaklaştırırken, havuzun tüm işlevlerini tamamen merkezileştirmez; en önemlisi, fonları yöneten havuzların saklama niteliği. Bu, madencinin havuzun onaylamadığı işlemleri seçmesi durumunda, para ödemeyi reddetme yoluyla madencileri baskıya açık hale getiriyor. Bu nedenle, düşmanca ama tamamen düşman olmayan bir ortamda durumu marjinal olarak iyileştirmesine rağmen, bunu merkezi olmayan bir madencilik havuzu olarak görmüyorum.

Bu makale P2Pool'a odaklanmıştır ve ölçeklendirme sınırlamalarının iyileştirilmesi için yinelemeler önerilmiştir. Bir kitabın tamamını yazmamak adına diğer mevcut veya potansiyel tasarımlara değinmedim. Bunu başarabildiğim anda, madencilik havuzlarını merkezi olmayan hale getirmek için diğer mekanizmalara yönelik bir takip yazısı yazmayı planlıyorum.

Bu Shinobi'nin konuk yazısıdır. İfade edilen görüşler tamamen kendilerine aittir ve BTC Inc veya Bitcoin Dergisi.

• Akıllı para. Avrupa'nın En İyi Bitcoin ve Kripto Borsası.
• Plato blok zinciri. Web3 Metaverse Zekası. Bilgi Güçlendirildi. SERBEST ERİŞİM.
• KriptoHawk. Altcoin Radarı. Ücretsiz deneme.
• Kaynak: https://bitcoinmagazine.com/technical/p2pool-bitcoin-mining-decentralization