blockchain

[กระจกเงา] ข้อพิสูจน์ปรัชญาการออกแบบสเตค

วิทาลิก บูเตริน ผ่านทาง บล็อกของ Vitalik Buterin

นี่คือกระจกของการโพสต์ที่ https://medium.com/@VitalikButerin/หลักฐานการออกแบบปรัชญา 506585978d51

ระบบเช่น Ethereum (และ Bitcoin และ NXT และ Bitshares ฯลฯ ) เป็นระบบเศรษฐกิจแบบเข้ารหัสลับระดับใหม่ — หน่วยงานที่มีการกระจายอำนาจและไร้เขตอำนาจศาล ซึ่งมีอยู่ทั้งหมดในโลกไซเบอร์ ซึ่งได้รับการดูแลโดยการผสมผสานระหว่างการเข้ารหัส เศรษฐศาสตร์ และฉันทามติทางสังคม พวกมันคล้ายกับ BitTorrent แต่ก็ไม่เหมือนกับ BitTorrent เช่นกัน เนื่องจาก BitTorrent ไม่มีแนวคิดเรื่องสถานะ — ความแตกต่างที่กลายเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง บางครั้งพวกเขาก็อธิบายว่าเป็น องค์กรอิสระที่มีการกระจายอำนาจแต่ก็ไม่ใช่องค์กรเช่นกัน คุณไม่สามารถฮาร์ดฟอร์ค Microsoft ได้ พวกมันก็เหมือนกับโปรเจ็กต์ซอฟต์แวร์โอเพ่นซอร์ส แต่ก็ไม่ได้เป็นเช่นนั้น — คุณสามารถแยกบล็อคเชนได้ แต่ก็ไม่ง่ายเท่ากับที่คุณสามารถแยก OpenOffice ได้

เครือข่ายเศรษฐกิจเข้ารหัสเหล่านี้มีหลายรูปแบบ เช่น PoW ที่ใช้ ASIC, PoW ที่ใช้ GPU, PoS แบบไร้เดียงสา, PoS ที่ได้รับมอบหมาย หวังว่าในเร็วๆ นี้ Casper PoS และแต่ละรสชาติเหล่านี้ย่อมมาพร้อมกับปรัชญาพื้นฐานของตัวเองอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ตัวอย่างหนึ่งที่รู้จักกันดีคือวิสัยทัศน์สูงสุดของการพิสูจน์การทำงาน โดยที่ “บล็อกเชน” ที่ถูกต้อง เอกพจน์ หมายถึงห่วงโซ่ที่นักขุดได้เผาทุนทางเศรษฐกิจจำนวนมากที่สุดเพื่อสร้าง เดิมทีเป็นเพียงกฎการเลือกส้อมในโปรโตคอล กลไกนี้ในหลายกรณีได้รับการยกระดับเป็นหลักคำสอนอันศักดิ์สิทธิ์ - ดู การสนทนาบน Twitter ระหว่างฉันกับ Chris DeRose สำหรับตัวอย่างของบุคคลที่พยายามปกป้องแนวคิดนี้อย่างจริงจังในรูปแบบที่บริสุทธิ์ แม้ว่าจะเผชิญกับการฮาร์ดฟอร์กโปรโตคอลที่เปลี่ยนแฮชอัลกอริทึมก็ตาม Bitshares' หลักฐานการได้รับมอบอำนาจ นำเสนอปรัชญาที่สอดคล้องกันอีกประการหนึ่ง ซึ่งทุกสิ่งทุกอย่างไหลมาจากหลักการเดียวอีกครั้ง แต่อย่างใดอย่างหนึ่งที่สามารถอธิบายได้ง่ายยิ่งขึ้น: ผู้ถือหุ้นลงคะแนนเสียง.

ปรัชญาแต่ละข้อเหล่านี้ ฉันทามติของ Nakamoto ฉันทามติทางสังคม ฉันทามติของผู้ถือหุ้นในการลงคะแนนเสียง นำไปสู่ข้อสรุปของตัวเองและนำไปสู่ระบบค่านิยมที่สมเหตุสมผลไม่น้อยเมื่อมองในแง่ของตัวเอง แม้ว่าพวกเขาจะถูกวิพากษ์วิจารณ์ได้อย่างแน่นอนเมื่อเปรียบเทียบกัน ฉันทามติของแคสเปอร์มีรากฐานทางปรัชญาเช่นกัน แม้ว่าจะยังไม่ได้รับการอธิบายอย่างกระชับก็ตาม

ตัวฉัน, Vlad, Dominic, Jae และคนอื่นๆ ต่างก็มีความคิดเห็นของตัวเองว่าเหตุใดโปรโตคอล Proof of Stake จึงมีอยู่และวิธีการออกแบบ แต่ที่นี่ฉันตั้งใจจะอธิบายว่าฉันมาจากไหนเป็นการส่วนตัว

ฉันจะดำเนินการรายการข้อสังเกตและข้อสรุปโดยตรง

  • การเข้ารหัสมีความพิเศษอย่างแท้จริงในศตวรรษที่ 21 เพราะ วิทยาการเข้ารหัสลับเป็นหนึ่งในไม่กี่สาขาที่ความขัดแย้งระหว่างฝ่ายตรงข้ามยังคงสนับสนุนผู้พิทักษ์อย่างมาก. ปราสาทนั้นทำลายได้ง่ายกว่าการสร้างมาก เกาะสามารถป้องกันได้แต่ยังสามารถถูกโจมตีได้ แต่กุญแจ ECC ของคนทั่วไปนั้นปลอดภัยพอที่จะต้านทานแม้แต่นักแสดงระดับรัฐ ปรัชญา Cypherpunk เป็นพื้นฐานเกี่ยวกับการใช้ประโยชน์จากความไม่สมดุลอันมีค่านี้เพื่อสร้างโลกที่รักษาเอกราชของแต่ละบุคคลได้ดีขึ้น และเศรษฐศาสตร์ crypto ก็เป็นส่วนขยายของสิ่งนั้นในระดับหนึ่ง ยกเว้นคราวนี้จะปกป้องความปลอดภัยและความมีชีวิตชีวาของระบบที่ซับซ้อนของการประสานงานและการทำงานร่วมกัน แทนที่จะเป็น มากกว่าความสมบูรณ์และการรักษาความลับของข้อความส่วนตัว ระบบที่คิดว่าตนเองเป็นทายาททางอุดมการณ์ของจิตวิญญาณไซเฟอร์พังก์ควรรักษาคุณสมบัติพื้นฐานนี้เอาไว้ และมีค่าใช้จ่ายสูงในการทำลายหรือขัดขวางมากกว่าการใช้และบำรุงรักษา
  • “จิตวิญญาณของไซเบอร์พังค์” ไม่ใช่แค่เรื่องอุดมคติเท่านั้น การทำให้ระบบป้องกันได้ง่ายกว่าการโจมตีก็เป็นเพียงวิศวกรรมที่ดีเช่นกัน
  • ในระดับกลางถึงระยะยาว มนุษย์มีความเห็นพ้องต้องกันค่อนข้างดี. แม้ว่าฝ่ายตรงข้ามจะสามารถเข้าถึงพลังแฮชแบบไม่จำกัด และออกมาพร้อมกับการโจมตี 51% ของบล็อคเชนหลักใดๆ ที่ย้อนกลับไปแม้แต่เดือนสุดท้ายของประวัติศาสตร์ การโน้มน้าวชุมชนว่าเชนนี้ถูกต้องตามกฎหมายนั้นยากกว่าการเอาชนะพลังแฮชของเชนหลักมาก . พวกเขาจะต้องทำลาย Block Explorers, สมาชิกที่เชื่อถือได้ทุกคนในชุมชน, New York Times, archive.org และแหล่งข้อมูลอื่น ๆ อีกมากมายบนอินเทอร์เน็ต โดยสรุปแล้ว การโน้มน้าวให้โลกเชื่อว่าห่วงโซ่การโจมตีใหม่เป็นห่วงโซ่ที่เกิดขึ้นก่อนในศตวรรษที่ 21 ที่มีเทคโนโลยีสารสนเทศหนาแน่นนั้นยากพอๆ กับการโน้มน้าวโลกว่าการเหยียบดวงจันทร์ของสหรัฐฯ ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน ข้อพิจารณาทางสังคมเหล่านี้คือสิ่งที่ปกป้องบล็อคเชนในระยะยาวในที่สุดไม่ว่าชุมชนบล็อคเชนจะยอมรับหรือไม่ก็ตาม (สังเกตว่า Bitcoin Core ยอมรับ ความเป็นอันดับหนึ่งของชั้นสังคมนี้)
  • อย่างไรก็ตาม บล็อกเชนที่ได้รับการคุ้มครองโดยความเห็นพ้องต้องกันทางสังคมเพียงอย่างเดียวอาจไม่มีประสิทธิภาพและช้าเกินไป และง่ายเกินไปสำหรับความขัดแย้งที่จะดำเนินต่อไปอย่างไม่มีที่สิ้นสุด (แม้ว่าจะมีความยากลำบากทั้งหมดก็ตาม มันเกิดขึ้นแล้ว); เพราะฉะนั้น, ฉันทามติทางเศรษฐกิจมีบทบาทสำคัญในการปกป้องความมีชีวิตชีวาและคุณสมบัติด้านความปลอดภัยในระยะสั้น
  • เนื่องจากการพิสูจน์ความปลอดภัยในการทำงานสามารถมาจากรางวัลบล็อกเท่านั้น (ตามเงื่อนไขของโดมินิก วิลเลียมส์) ขาดสองในสาม Es) และสิ่งจูงใจสำหรับนักขุดอาจมาจากความเสี่ยงที่พวกเขาจะสูญเสียรางวัลบล็อกในอนาคตเท่านั้น การพิสูจน์การทำงานจำเป็นต้องดำเนินการบนตรรกะของพลังมหาศาลที่ได้รับการจูงใจให้ดำรงอยู่ด้วยรางวัลมหาศาล. การกู้คืนจากการโจมตีใน PoW นั้นยากมาก: ครั้งแรกที่มันเกิดขึ้น คุณสามารถฮาร์ดฟอร์คเพื่อเปลี่ยน PoW และทำให้ ASIC ของผู้โจมตีไร้ประโยชน์ แต่ครั้งที่สองคุณจะไม่มีตัวเลือกนั้นอีกต่อไป และผู้โจมตีจึงสามารถโจมตีได้อีกครั้งและ อีกครั้ง. ดังนั้นขนาดของเครือข่ายการขุดจึงต้องใหญ่มากจนไม่สามารถโจมตีได้ ผู้โจมตีที่มีขนาดน้อยกว่า X จะไม่ถูกกีดกันจากการปรากฏตัวโดยให้เครือข่ายใช้จ่าย X อย่างต่อเนื่องทุกวัน ฉันปฏิเสธตรรกะนี้เพราะ (i) มัน ฆ่าต้นไม้และ (ii) มันล้มเหลวในการตระหนักถึงจิตวิญญาณของไซเบอร์พังก์ - ค่าใช้จ่ายในการโจมตีและค่าใช้จ่ายในการป้องกันอยู่ที่อัตราส่วน 1:1 ดังนั้นจึงไม่มีข้อได้เปรียบของฝ่ายป้องกัน.
  • การพิสูจน์สัดส่วนการถือหุ้นทำลายความสมมาตรนี้โดยไม่อาศัยรางวัลเพื่อความปลอดภัย แต่เป็นการลงโทษ. ผู้ตรวจสอบใช้เงิน (“เงินฝาก”) เป็นเดิมพัน โดยจะได้รับรางวัลเล็กน้อยเพื่อชดเชยสำหรับการล็อคเงินทุนและการบำรุงรักษาโหนด และใช้ความระมัดระวังเป็นพิเศษเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของคีย์ส่วนตัว แต่ต้นทุนส่วนใหญ่ในการคืนธุรกรรมมาจากบทลงโทษที่ มากกว่ารางวัลที่พวกเขาได้รับในระหว่างนี้หลายร้อยหรือหลายพันเท่า “ปรัชญาประโยคเดียว” ของการพิสูจน์ความเสี่ยงจึงไม่ใช่ “ความปลอดภัยมาจากการเผาไหม้พลังงาน” แต่เป็น “ความปลอดภัยมาจากการเพิ่มมูลค่าทางเศรษฐกิจโดยสูญเสีย”. บล็อกหรือสถานะที่กำหนดจะมีความปลอดภัย $X หากคุณสามารถพิสูจน์ได้ว่าการบรรลุระดับที่เท่ากันของการสรุปสำหรับบล็อกหรือสถานะที่ขัดแย้งกันนั้นไม่สามารถทำได้ เว้นแต่โหนดที่เป็นอันตรายจะสมรู้ร่วมคิดในความพยายามที่จะทำให้สวิตช์ต้องจ่ายค่าปรับในโปรโตคอลมูลค่า $X
  • ตามทฤษฎีแล้ว ผู้ตรวจสอบความถูกต้องส่วนใหญ่อาจเข้ายึดครอง Proof of Stake Chain และเริ่มดำเนินการที่เป็นอันตราย อย่างไรก็ตาม (i) ด้วยการออกแบบโปรโตคอลที่ชาญฉลาด ความสามารถของพวกเขาในการได้รับผลกำไรพิเศษจากการบิดเบือนดังกล่าวอาจถูกจำกัดให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และที่สำคัญกว่านั้น (ii) หากพวกเขาพยายามป้องกันไม่ให้ผู้ตรวจสอบความถูกต้องรายใหม่เข้าร่วม หรือดำเนินการโจมตี 51% จากนั้น ชุมชนสามารถประสานงานฮาร์ดฟอร์คและลบเงินฝากของผู้ตรวจสอบที่ละเมิดได้ การโจมตีที่ประสบความสำเร็จอาจใช้เงิน 50 ล้านดอลลาร์ แต่กระบวนการล้างผลที่ตามมาจะไม่เป็นเช่นนั้น ที่ ลำบากกว่าการมาก ฉันทามติ geth/parity ล้มเหลวของปี 2016.11.25. สองวันต่อมา บล็อกเชนและชุมชนกลับมาเป็นปกติอีกครั้ง ผู้โจมตีมีฐานะยากจนลงถึง 50 ล้านเหรียญสหรัฐ และชุมชนส่วนที่เหลือมีแนวโน้มที่จะร่ำรวยขึ้น เนื่องจากการโจมตีจะทำให้มูลค่าของโทเค็นหายไป up เนื่องจากวิกฤติอุปทานที่ตามมา ที่ ความไม่สมดุลของการโจมตี/การป้องกันสำหรับคุณ
  • ไม่ควรถือว่าสิ่งที่กล่าวมาข้างต้นหมายความว่า Hard Fork ที่ไม่ได้กำหนดไว้จะกลายเป็นเหตุการณ์ปกติ หากต้องการราคาของ เดียว การโจมตี 51% บน Proof of Stake สามารถตั้งค่าให้สูงเท่ากับต้นทุนของ a ได้อย่างแน่นอน ถาวร การโจมตีหลักฐานการทำงาน 51% และต้นทุนที่แท้จริงและความไร้ประสิทธิผลของการโจมตีควรรับประกันว่าแทบจะไม่เคยพยายามเลยในทางปฏิบัติ
  • เศรษฐศาสตร์ไม่ใช่ทุกอย่าง. นักแสดงแต่ละคนอาจได้รับแรงบันดาลใจจากแรงจูงใจพิเศษของโปรโตคอล พวกเขาอาจถูกแฮ็ก พวกเขาอาจถูกลักพาตัว หรือพวกเขาอาจจะเมาและตัดสินใจที่จะทำลายบล็อคเชนในวันหนึ่งและต้องลงนรกด้วยค่าใช้จ่าย นอกจากนี้ในด้านที่สดใส ความอดทนทางศีลธรรมของแต่ละบุคคลและความไร้ประสิทธิภาพในการสื่อสารมักจะเพิ่มต้นทุนของการโจมตีให้อยู่ในระดับที่สูงกว่าค่าที่สูญเสียตามที่กำหนดโดยโปรโตคอลที่ระบุมาก. นี่เป็นข้อได้เปรียบที่เราไม่สามารถพึ่งพาได้ แต่ในขณะเดียวกัน ก็เป็นข้อได้เปรียบที่เราไม่ควรทิ้งไปโดยไม่จำเป็น
  • ดังนั้นโปรโตคอลที่ดีที่สุดคือโปรโตคอลที่ทำงานได้ดีภายใต้แบบจำลองและสมมติฐานที่หลากหลาย - เหตุผลทางเศรษฐกิจพร้อมทางเลือกที่ประสานกัน เหตุผลทางเศรษฐกิจพร้อมทางเลือกส่วนบุคคล ความทนทานต่อข้อบกพร่องอย่างง่าย ความทนทานต่อข้อบกพร่องแบบไบแซนไทน์ (ในอุดมคติแล้ว ทั้งตัวแปรของฝ่ายตรงข้ามที่ปรับตัวได้และไม่ปรับตัว) โมเดลเศรษฐศาสตร์เชิงพฤติกรรมที่ได้รับแรงบันดาลใจจาก Ariely/Kahneman (“เราทุกคนโกงเพียงเล็กน้อย”) และในอุดมคติแล้วโมเดลอื่นๆ ที่สมจริงและใช้งานได้จริงโดยให้เหตุผล สิ่งสำคัญคือต้องมีการป้องกันทั้งสองชั้น: แรงจูงใจทางเศรษฐกิจเพื่อกีดกันกลุ่มพันธมิตรที่รวมศูนย์จากการต่อต้านสังคม และแรงจูงใจที่ต่อต้านการรวมศูนย์เพื่อกีดกันกลุ่มพันธมิตรจากการก่อตัวตั้งแต่แรก
  • โปรโตคอลฉันทามติที่ทำงานเร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้มีความเสี่ยงและควรได้รับการดูแลอย่างระมัดระวังหากเลยเพราะถ้า ความเป็นไปได้ ความรวดเร็วนั้นผูกติดอยู่กับ แรงจูงใจ ในการทำเช่นนั้น การรวมกันจะให้รางวัลในระดับที่สูงมากและก่อให้เกิดความเสี่ยงอย่างเป็นระบบ การรวมศูนย์ระดับเครือข่าย (เช่น เครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องทั้งหมดที่ทำงานจากผู้ให้บริการโฮสติ้งรายเดียวกัน) โปรโตคอลฉันทามติที่ไม่สนใจมากเกินไปว่าเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องจะส่งข้อความได้เร็วแค่ไหน ตราบใดที่พวกเขาส่งข้อความภายในช่วงเวลาที่ยาวที่ยอมรับได้ (เช่น 4–8 วินาที ตามที่เราทราบโดยเชิงประจักษ์ว่าค่าหน่วงเวลาใน ethereum ปกติอยู่ที่ ~500ms- 1s) ไม่มีข้อกังวลเหล่านี้ จุดกึ่งกลางที่เป็นไปได้คือการสร้างโปรโตคอลที่สามารถทำงานได้อย่างรวดเร็ว แต่กลไกที่คล้ายกับกลไกลุงของ Ethereum ทำให้มั่นใจได้ว่ารางวัลส่วนเพิ่มสำหรับโหนดที่เพิ่มระดับการเชื่อมต่อเครือข่ายเกินกว่าจุดที่เข้าถึงได้ง่ายนั้นค่อนข้างต่ำ

จากที่นี่ แน่นอนว่ามีรายละเอียดมากมายและหลายวิธีในการแยกแยะรายละเอียด แต่ข้างต้นเป็นหลักการสำคัญที่อย่างน้อยเวอร์ชัน Casper ของฉันก็ยึดถืออยู่ จากที่นี่ เราสามารถถกเถียงถึงข้อดีข้อเสียระหว่างค่านิยมที่แข่งขันกันได้อย่างแน่นอน เราให้อัตราการออก ETH ต่อปี 1% และได้รับค่าใช้จ่าย 50 ล้านดอลลาร์ในการบังคับใช้ Hard Fork เพื่อแก้ไข หรืออัตราการออกต่อปีเป็นศูนย์และรับค่าใช้จ่าย 5 ล้านดอลลาร์ในการบังคับใช้ Hard Fork การแก้ไข เมื่อใดที่เราจะเพิ่มการรักษาความปลอดภัยของโปรโตคอลภายใต้โมเดลทางเศรษฐกิจเพื่อแลกกับการลดความปลอดภัยภายใต้โมเดลความทนทานต่อข้อผิดพลาด เราใส่ใจมากขึ้นเกี่ยวกับการมีระดับความปลอดภัยที่คาดการณ์ได้หรือระดับการออกที่คาดการณ์ได้หรือไม่? เหล่านี้คือคำถามทั้งหมดสำหรับโพสต์อื่นและวิธีการต่างๆ การดำเนินการ การแลกเปลี่ยนที่แตกต่างกันระหว่างค่าเหล่านี้เป็นคำถามสำหรับการโพสต์เพิ่มเติม แต่เราจะไปถึงมัน🙂