Blockchain

[Tükör] A karótervezési filozófia bizonyítéka

Vitalik Buterin keresztül a Vitalik Buterin Blog

Ez a bejegyzés tükre a címen https://medium.com/@VitalikButerin/a-proof-of-stake-design-philosophy-506585978d51

Az olyan rendszerek, mint az Ethereum (és a Bitcoin, az NXT, és a Bitshares stb.) a kriptogazdasági organizmusok alapvetően új osztályát alkotják – decentralizált, joghatóság nélküli entitások, amelyek teljes egészében a kibertérben léteznek, és amelyeket a kriptográfia, a közgazdaságtan és a társadalmi konszenzus kombinációja tart fenn. Valahogy olyanok, mint a BitTorrent, de nem is olyanok, mint a BitTorrent, mivel a BitTorrentnek nincs állapotfogalma – ez a megkülönböztetés döntően fontosnak bizonyul. Néha úgy írják le őket decentralizált autonóm vállalatok, de ezek sem egészen vállalatok – a Microsoftot nem lehet nehézkesen elkötelezni. Kicsit olyanok, mint a nyílt forráskódú szoftverprojektek, de nem is egészen azok – elágazhat egy blokkláncot, de nem olyan egyszerűen, mint az OpenOffice-t.

Ezek a kriptoökonómiai hálózatok sokféle ízben kaphatók – ASIC-alapú PoW, GPU-alapú PoW, naiv PoS, delegált PoS, remélhetőleg hamarosan a Casper PoS –, és ezeknek az ízeknek elkerülhetetlenül megvan a maga mögöttes filozófiája. Az egyik jól ismert példa a munka bizonyításának maximalista víziója, ahol a „helyes” blokklánc, az egyes szám az a lánc, amelynek létrehozásához a bányászok a legnagyobb mennyiségű gazdasági tőkét elégették. Eredetileg pusztán a protokollon belüli villaválasztási szabály volt, ez a mechanizmus sok esetben szent tantételré emelkedett – lásd ez a Twitter-beszélgetés köztem és Chris DeRose között egy példa arra, hogy valaki komolyan próbálja megvédeni az ötletet tiszta formában, még a hash-algoritmus-váltó protokoll hard fork-jaival szemben is. Bitshares delegált igazolás a tétről Egy másik koherens filozófiát mutat be, ahol minden ismét egyetlen, de még egyszerűbben leírható tételből fakad: a részvényesek szavaznak.

E filozófiák mindegyike; A Nakamoto-konszenzus, a társadalmi konszenzus, a részvényesek szavazási konszenzusa saját következtetésekhez vezet, és olyan értékrendszerhez vezet, amelynek a saját feltételei alapján nézve meglehetősen sok értelme van – bár ezek egymással összehasonlítva természetesen kritizálhatók. A Casper konszenzusnak filozófiai háttere is van, bár ez eddig nem volt ennyire tömören megfogalmazva.

Jómagamnak, Vladnak, Dominicnek, Jae-nek és másoknak is megvan a saját nézetük arról, hogy miért léteznek bizonyítási cövek-protokollok, és hogyan kell megtervezni azokat, de itt szeretném elmagyarázni, hogy én személy szerint honnan jövök.

Folytatom a megfigyelések, majd közvetlenül a következtetések felsorolását.

  • A kriptográfia igazán különleges a 21. században, mert A kriptográfia azon kevés területek egyike, ahol az ellentétes konfliktus továbbra is erősen kedvez a védőnek. A kastélyokat sokkal könnyebb elpusztítani, mint építeni, a szigetek megvédhetők, de megtámadhatók, de egy átlagember ECC-kulcsai elég biztonságosak ahhoz, hogy ellenálljanak még az állami szintű szereplőknek is. A cypherpunk filozófia alapvetően arról szól, hogy kihasználja ezt az értékes aszimmetriát, hogy egy olyan világot hozzon létre, amely jobban megőrzi az egyén autonómiáját, és a kriptoökonómia bizonyos mértékig ennek a kiterjesztése, kivéve ezúttal a komplex koordinációs és együttműködési rendszerek biztonságát és életszerűségét. mint egyszerűen a privát üzenetek sértetlensége és bizalmassága. Azoknak a rendszereknek, amelyek a cypherpunk szellem ideológiai örököseinek tartják magukat, fenn kell tartaniuk ezt az alapvető tulajdonságot, és sokkal drágábbak lerombolni vagy megzavarni, mint használni és fenntartani.
  • A „cypherpunk szellem” nem csak az idealizmusról szól; olyan rendszerek létrehozása, amelyeket könnyebb megvédeni, mint támadni, szintén egyszerű tervezés.
  • Közepes és hosszú távon az emberek meglehetősen jók a konszenzusban. Még akkor is, ha egy ellenfél korlátlan hash-erőhöz férhetett hozzá, és bármely nagyobb blokklánc 51%-os támadásával állt ki, amely akár a történelem utolsó hónapját is visszahozta, sokkal nehezebb meggyőzni a közösséget arról, hogy ez a lánc legitim, mint egyszerűen túlszárnyalni a fő lánc hash-erejét. . Fel kell forgatniuk a blokkfelfedezőket, a közösség minden megbízható tagját, a New York Timest, az archive.org-ot és sok más internetes forrást; Összességében elmondható, hogy meggyőzni a világot arról, hogy az új támadási lánc volt az első az információtechnológiás 21. században, nagyjából olyan nehéz, mint meggyőzni a világot arról, hogy az Egyesült Államok holdraszállása soha nem történt meg. Ezek a társadalmi megfontolások azok, amelyek végső soron megvédenek minden blokkláncot hosszú távon, függetlenül attól, hogy a blokklánc közössége elismeri-e vagy sem (vegye figyelembe, hogy Bitcoin Core elismeri a társadalmi rétegnek ez az elsőbbsége).
  • A társadalmi konszenzus által védett blokklánc azonban önmagában túlságosan nem hatékony és lassú lenne, és túl könnyű lenne ahhoz, hogy a nézeteltérések vég nélkül folytatódjanak (bár minden nehézség ellenére, megtörtént); ennélfogva, A gazdasági konszenzus rendkívül fontos szerepet tölt be az élettel teli és biztonsági tulajdonságok rövid távú védelmében.
  • Mivel a munka biztonságát csak a blokkjutalom bizonyíthatja (Dominic Williams kifejezésével ez hiányzik a három E-ből kettő), és a bányászok ösztönzése csak abból fakadhat, hogy elveszítik jövőbeli blokkjutalmaikat, a munka bizonyítása szükségszerűen a hatalmas hatalom logikáján működik, amelyet hatalmas jutalmak ösztönöznek a létezésre. A PoW támadásaiból való felépülés nagyon nehéz: az első alkalommal előfordulhat, hogy megváltoztathatja a PoW-t, és ezáltal a támadó ASIC-jei használhatatlanná válnak, de a második alkalommal már nincs erre lehetőség, és így a támadó újra támadhat. újra. Ezért a bányászati ​​hálózat méretének olyan nagynak kell lennie, hogy a támadások elképzelhetetlenek legyenek. Az X-nél kisebb támadókat elriasztja a megjelenéstől, ha a hálózat folyamatosan minden egyes nap X-et költ. Elutasítom ezt a logikát, mert (i) az megöli a fákatés (ii) nem valósítja meg a cypherpunk szellemiségét – a támadás és a védekezés költsége 1:1 arányban van, így nincs védő előnye.
  • A tét bizonyítása megtöri ezt a szimmetriát azáltal, hogy nem a biztonságért járó jutalmakra, hanem büntetésekre hagyatkozik. Az érvényesítők pénzt („betéteket”) tesznek kockára, némi jutalmat kapnak azért, hogy kompenzálják őket a tőkéjük zárolásáért és a csomópontok fenntartásáért, valamint fokozott óvintézkedéseket tesznek a privát kulcsuk biztonsága érdekében, de a tranzakciók visszaállítási költségének nagy része a szankciókból származik. százszor vagy ezerszer nagyobb, mint az időközben kapott jutalmak. A tét bizonyításának „egymondatos filozófiája” tehát nem az, hogy „a biztonság az energia elégetéséből fakad”, hanem „a biztonság a veszteséges gazdasági érték felállításából származik”.. Egy adott blokk vagy állapot X dollár biztonsággal rendelkezik, ha be tudja bizonyítani, hogy bármely ütköző blokk vagy állapot azonos szintű véglegesítése nem érhető el, kivéve, ha rosszindulatú csomópontok vesznek részt abban, hogy a váltást X dollár értékű protokollon belüli büntetést próbálják kifizetni.
  • Elméletileg az érvényesítők többségi összejátszása átveheti a tétlánc bizonyítását, és rosszindulatúan cselekedhet. Azonban (i) az okos protokolltervezés révén a lehető legnagyobb mértékben korlátozható az a képességük, hogy extraprofitot keressenek az ilyen manipulációkkal, és ami még fontosabb (ii) ha megpróbálják megakadályozni az új validátorok csatlakozását, vagy 51%-os támadást hajtanak végre, akkor a közösség egyszerűen koordinálhat egy kemény villát, és törölheti a jogsértő érvényesítők letéteit. Egy sikeres támadás 50 millió dollárba kerülhet, de a következmények felszámolásának folyamata nem hogy sokkal megterhelőbb, mint a geth/parity konszenzus kudarca 2016.11.25. Két nappal később a blokklánc és a közösség visszatért a pályára, a támadók 50 millió dollárral szegényebbek, a közösség többi része pedig valószínűleg gazdagabb, mivel a támadás miatt a token értéke csökken. up az ezt követő kínálati zsugorodás miatt. Ez támadás/védelem aszimmetria az Ön számára.
  • A fentieket nem szabad úgy értelmezni, hogy a nem tervezett kemény villák rendszeressé válnak; kívánság szerint a költség a egyetlen A tét igazolására irányuló 51%-os támadás minden bizonnyal olyan magasra állítható, mint a költsége a állandó 51%-a támadja meg a munkavégzés igazolását, és a támadás puszta költsége és hatástalansága biztosítja, hogy a gyakorlatban szinte sohasem kíséreljék meg.
  • A közgazdaságtan nem minden. Az egyes szereplőket protokollon kívüli motívumok motiválhatják, feltörhetik, elrabolhatják őket, vagy egyszerűen lerészegedhetnek, és úgy döntenek, hogy egy nap tönkreteszik a blokkláncot, és a pokolba kerül a költségek. Ráadásul a jó oldalon, az egyének erkölcsi toleranciája és kommunikációs elégtelensége gyakran a névleges, protokollban meghatározott veszteségértéknél sokkal magasabb szintre emeli a támadás költségeit.. Ez egy olyan előny, amelyre nem számíthatunk, ugyanakkor olyan előny, amelyet nem szabad feleslegesen kidobni.
  • Ezért a legjobb protokollok azok a protokollok, amelyek különféle modellek és feltételezések mellett jól működnek — gazdasági racionalitás összehangolt választással, gazdasági racionalitás egyéni választással, egyszerű hibatűrés, bizánci hibatűrés (ideális esetben mind az adaptív, mind a nem alkalmazkodó ellenfél változata), Ariely/Kahneman ihlette viselkedési gazdasági modellek („mindannyian csalunk egy kicsit”), és ideális esetben bármely más modell, amely reális és praktikus megfontolásból. Fontos a védelem mindkét szintje: a gazdasági ösztönzők, amelyek elriasztják a központosított kartelleket az antiszociális fellépéstől, és a központosítás elleni ösztönzők, amelyek elsősorban a kartellek létrejöttétől elriasztják.
  • A lehető leggyorsabban működő konszenzusos protokolloknak kockázatai vannak, és nagyon óvatosan kell megközelíteni őket, ha egyáltalán működik, mert ha a lehetőség nagyon gyorsnak lenni ahhoz van kötve ösztönzők ennek érdekében a kombináció nagyon magas és szisztémás kockázatot kiváltó szinteket jutalmaz hálózati szintű központosítás (pl. minden érvényesítő, amely ugyanattól a tárhelyszolgáltatótól fut). Konszenzusos protokollok, amelyeknek nem nagyon számítanak, hogy a validátor milyen gyorsan küldi el az üzenetet, feltéve, hogy ezt valamilyen elfogadhatóan hosszú időintervallumon belül teszik (pl. 4–8 másodperc, mivel tapasztalatilag tudjuk, hogy az ethereumban a késleltetés általában ~500 ms) 1s) nincsenek ilyen aggályai. Egy lehetséges középút az olyan protokollok létrehozása, amelyek nagyon gyorsan működnek, de ahol az Ethereum nagybátyja-mechanizmusához hasonló mechanika biztosítja, hogy egy olyan csomópont minimális jutalma, amely valamely könnyen elérhető ponton túl növeli a hálózati kapcsolat szintjét, meglehetősen alacsony.

Innentől kezdve természetesen sok részletet és sokféleképpen lehet eltérni a részletektől, de a fentiek azok az alapelvek, amelyeken legalábbis az én Casper-verzióm alapul. Innentől kezdve biztosan vitatkozhatunk a versengő értékek közötti kompromisszumokról. 1%-os éves kibocsátási rátát adunk az ETH-nak, és 50 millió dolláros költséget kapunk egy javító keményvilla kényszerítéséért, vagy nulla éves kibocsátási rátát, és 5 millió dollárt kapunk egy javító keményvilla kényszerítéséért? Mikor növeljük a protokoll biztonságát a gazdasági modellben, cserébe a hibatűrés modellje szerinti biztonságának csökkentéséért? A kiszámítható biztonsági szint vagy a kibocsátás kiszámítható szintje érdekel minket jobban? Ezek mind egy másik bejegyzés kérdései, és a különféle módozatai végrehajtási az értékek közötti különböző kompromisszumok még több bejegyzés kérdése. De majd ráérünk 🙂