Blockchain

[Ayna] Hisse Kanıtı Tasarım Felsefesi

Vitalik Buterin aracılığıyla Vitalik Buterin'in Blogu

Bu, şu adresteki yazının bir aynasıdır: https://medium.com/@VitalikButerin/a-proof-of-stake-tasarım felsefesi-506585978d51

Ethereum (ve Bitcoin, NXT ve Bitshares, vb.) gibi sistemler temelde yeni bir kriptoekonomik organizma sınıfıdır; tamamen siber uzayda var olan, kriptografi, ekonomi ve sosyal konsensüsün bir kombinasyonu ile sürdürülen, merkezi olmayan, yargı yetkisi olmayan varlıklar. Bir nevi BitTorrent'e benziyorlar ama aynı zamanda BitTorrent'e de benzemiyorlar, çünkü BitTorrent'in durum kavramı yok; bu ayrımın çok önemli olduğu ortaya çıkıyor. Bazen şu şekilde tanımlanırlar: merkezi olmayan özerk şirketler, ama aynı zamanda tam olarak şirket değiller; Microsoft'a hard fork uygulayamazsınız. Bir nevi açık kaynaklı yazılım projelerine benzerler, ancak tam olarak öyle de değiller; bir blockchaini çatallayabilirsiniz, ancak OpenOffice'i çatalladığınız kadar kolay değil.

Bu kriptoekonomik ağlar, ASIC tabanlı PoW, GPU tabanlı PoW, saf PoS, delege edilmiş PoS, umarım yakında Casper PoS gibi birçok farklı çeşide sahiptir ve bu tatların her biri kaçınılmaz olarak kendi temel felsefesiyle birlikte gelir. İyi bilinen bir örnek, "doğru" blok zincirinin, tekil olarak, madencilerin oluşturmak için en büyük miktarda ekonomik sermayeyi yaktığı zincir olarak tanımlandığı maksimalist iş kanıtı vizyonudur. Başlangıçta yalnızca protokol içi çatal seçim kuralı olan bu mekanizma, birçok durumda kutsal bir ilkeye yükseltildi - bkz. benimle Chris DeRose arasındaki Twitter tartışması hash algoritmasını değiştiren protokol hard fork'ları karşısında bile fikri saf bir biçimde ciddi bir şekilde savunmaya çalışan birine bir örnek. Bitshare'ler devredilen hisse kanıtı Her şeyin bir kez daha tek bir ilkeden kaynaklandığı, ancak daha da basit bir şekilde tanımlanabilecek başka bir tutarlı felsefe sunuyor: hissedarların oyu.

Bu felsefelerin her biri; Nakamoto mutabakatı, sosyal mutabakat, hissedar oy birliği, kendi sonuçlarına ve kendi şartlarıyla bakıldığında oldukça mantıklı olan bir değerler sistemine yol açar; ancak birbirleriyle karşılaştırıldığında kesinlikle eleştirilebilirler. Casper fikir birliğinin, şu ana kadar bu kadar kısa ve öz bir şekilde ifade edilmemiş olsa da, felsefi bir temeli de var.

Benim, Vlad, Dominic, Jae ve diğerlerinin, hisse kanıtı protokollerinin neden var olduğu ve bunların nasıl tasarlanacağı konusunda kendi görüşleri var, ancak burada kişisel olarak nereden geldiğimi açıklamayı düşünüyorum.

Doğrudan gözlemleri ve ardından sonuçları listelemeye devam edeceğim.

  • Kriptografi 21. yüzyılda gerçekten özeldir çünkü Kriptografi, çekişmeli çatışmaların savunucunun lehine olmaya devam ettiği çok az alandan biridir. Kaleleri yok etmek inşa etmekten çok daha kolaydır, adalar savunulabilir ancak yine de saldırıya uğrayabilir, ancak ortalama bir kişinin ECC anahtarları eyalet düzeyindeki aktörlere bile direnebilecek kadar güvenlidir. Cypherpunk felsefesi temel olarak bireyin özerkliğini daha iyi koruyan bir dünya yaratmak için bu değerli asimetriden yararlanmakla ilgilidir ve kriptoekonomi bir dereceye kadar bunun bir uzantısıdır, ancak bu sefer karmaşık koordinasyon ve işbirliği sistemlerinin güvenliğini ve canlılığını korumak daha ziyade özel mesajların bütünlüğü ve gizliliğinden daha fazlasıdır. Kendilerini şifrepunk ruhunun ideolojik mirasçıları olarak gören sistemler bu temel özelliği korumalıdır ve bunları yok etmek veya bozmak, kullanmak ve sürdürmekten çok daha pahalı olmalıdır.
  • “Cypherpunk ruhu” sadece idealizmle ilgili değildir; Savunması saldırmaktan daha kolay olan sistemler yapmak aynı zamanda sağlam bir mühendisliktir.
  • Orta ve uzun zaman ölçeklerinde insanlar fikir birliği konusunda oldukça iyidirler. Bir düşmanın sınırsız karma gücüne erişimi olsa ve tarihin son ayını bile geri döndüren herhangi bir büyük blok zincirine %51'lik bir saldırı gerçekleştirse bile, topluluğu bu zincirin meşru olduğuna ikna etmek, ana zincirin hash gücünü aşmaktan çok daha zordur. . Blok araştırmacılarını, topluluktaki tüm güvenilir üyeleri, New York Times'ı, archive.org'u ve internetteki diğer birçok kaynağı altüst etmeleri gerekecek; Sonuç olarak, dünyayı yeni saldırı zincirinin bilgi teknolojisi yoğun 21. yüzyılda ilk gelen zincir olduğuna ikna etmek, dünyayı ABD'nin aya inişinin asla gerçekleşmediğine ikna etmek kadar zor. Bu sosyal hususlar, herhangi bir blockchain'i uzun vadede koruyan şeydir.Blockchain topluluğunun bunu kabul edip etmemesine bakılmaksızın (Bunu not et Bitcoin Çekirdeği itiraf ediyor sosyal katmanın bu önceliği).
  • Bununla birlikte, yalnızca toplumsal mutabakatla korunan bir blockchain fazlasıyla verimsiz ve yavaş olacaktır ve anlaşmazlıkların sonsuza kadar sürmesi çok kolay olacaktır (her ne kadar tüm zorluklara rağmen, oldu); buradan, Ekonomik uzlaşma, kısa vadede canlılık ve güvenlik özelliklerinin korunmasında son derece önemli bir rol oynamaktadır.
  • Çünkü iş güvenliğinin kanıtı yalnızca blok ödüllerden elde edilebilir (Dominic Williams'ın terimleriyle, üç E'den ikisinden yoksun) ve madencilere yönelik teşvikler yalnızca gelecekteki blok ödüllerini kaybetme riskinden kaynaklanabilir, işin kanıtı zorunlu olarak büyük ödüllerle var olmaya teşvik edilen muazzam bir güç mantığına göre çalışır. PoW'daki saldırılardan kurtulmak çok zordur: ilk kez gerçekleştiğinde, PoW'u değiştirmek için hard fork uygulayabilirsiniz ve böylece saldırganın ASIC'lerini işe yaramaz hale getirebilirsiniz, ancak ikinci kez artık bu seçeneğe sahip olmazsınız ve böylece saldırgan tekrar saldırabilir ve Tekrar. Bu nedenle madencilik ağının boyutu o kadar büyük olmalı ki saldırılar düşünülemez. Ağın her gün sürekli olarak X harcaması sağlanarak X'ten küçük boyuttaki saldırganların ortaya çıkması engellenir. Bu mantığı reddediyorum çünkü (i) o ağaçları öldürürve (ii) şifrepunk ruhunu gerçekleştirmekte başarısız oluyor - saldırı maliyeti ve savunma maliyeti 1:1 oranında, dolayısıyla savunucunun avantajı yok.
  • Proof of stake, güvenlik için ödüllere değil, cezalara güvenerek bu simetriyi bozuyor. Doğrulayıcılar parayı (“mevduatları”) tehlikeye atarlar, sermayelerini kilitlemeleri ve düğümleri korumaları ve özel anahtar güvenliklerini sağlamak için ekstra önlemler almaları karşılığında biraz ödüllendirilirler, ancak işlemleri geri alma maliyetinin büyük kısmı cezalardan kaynaklanmaktadır. bu arada aldıkları ödüllerden yüzlerce veya binlerce kat daha büyük. Hisse kanıtının "tek cümlelik felsefesi" bu nedenle "güvenlik enerji yakmaktan gelir" değil, "güvenlik ekonomik değer kaybına uğramaktan gelir" şeklindedir. Herhangi bir çakışan blok veya durum için eşit düzeyde bir sonuçlandırma elde etmenin, kötü niyetli düğümler anahtarın X $ değerinde protokol içi ceza ödemesini sağlama girişimine suç ortaklığı yapmadıkça gerçekleştirilemeyeceğini kanıtlayabilirseniz, belirli bir blok veya durum X $ güvenliğine sahiptir.
  • Teorik olarak, doğrulayıcıların çoğunluğunun gizli anlaşması, bir hisse senedi zincirinin kanıtını devralabilir ve kötü niyetli davranmaya başlayabilir. Bununla birlikte, (i) akıllı protokol tasarımı sayesinde, bu tür manipülasyon yoluyla ekstra kar elde etme yetenekleri mümkün olduğunca sınırlanabilir ve daha da önemlisi (ii) yeni doğrulayıcıların katılmasını engellemeye çalışırlarsa veya %51 saldırıları gerçekleştirirlerse, o zaman topluluk basitçe bir hard fork düzenleyebilir ve rahatsız edici doğrulayıcıların mevduatlarını silebilir. Başarılı bir saldırı 50 milyon dolara mal olabilir, ancak sonuçların ortadan kaldırılması süreci kolay olmayacaktır. o olduğundan çok daha külfetli 2016.11.25'teki geth/eşlik konsensüsü başarısızlığı. İki gün sonra, blockchain ve topluluk tekrar yoluna giriyor, saldırganlar 50 milyon dolar daha fakir ve saldırı tokenın değerinin düşmesine neden olacağından topluluğun geri kalanı muhtemelen daha zengin. up ortaya çıkan arz sıkıntısı nedeniyle. İşte bu sizin için saldırı/savunma asimetrisi.
  • Yukarıdakiler, planlanmamış hard fork'ların düzenli bir olay haline geleceği anlamına gelmemelidir; istenirse maliyeti tek Proof of stake'e yönelik %51'lik saldırı kesinlikle bir yatırımın maliyeti kadar yüksek olacak şekilde ayarlanabilir. kalıcı İş kanıtına %51 saldırı ve bir saldırının maliyeti ve etkisizliği, bunun pratikte neredeyse hiç denenmemesini sağlamalıdır.
  • Ekonomi her şey değildir. Bireysel aktörler ekstra protokol saikleriyle motive olabilirler, saldırıya uğrayabilirler, kaçırılabilirler ya da sadece sarhoş olup bir gün blok zincirini mahvetmeye karar verebilirler ve maliyetin canı cehenneme. Ayrıca, iyi tarafından bakıldığında, Bireylerin ahlaki hoşgörüsü ve iletişim verimsizlikleri genellikle bir saldırının maliyetini, protokol tarafından tanımlanan nominal kayıp değerinden çok daha yüksek seviyelere çıkaracaktır.. Bu güvenemeyeceğimiz bir avantaj ama aynı zamanda gereksiz yere bir kenara atmamamız gereken bir avantaj.
  • Bu nedenle en iyi protokoller, çeşitli model ve varsayımlar altında iyi çalışan protokollerdir. - Koordineli tercihli ekonomik rasyonalite, bireysel tercihli ekonomik rasyonalite, basit hata toleransı, Bizans hata toleransı (ideal olarak hem uyarlanabilir hem de uyarlanabilir olmayan rakip varyantlar), Ariely/Kahneman'dan ilham alan davranışsal ekonomik modeller (“hepimiz biraz hile yaparız”) ve ideal olarak gerçekçi ve akıl yürütmesi pratik olan herhangi bir model. Her iki savunma katmanına da sahip olmak önemlidir: Merkezi kartellerin toplum karşıtı hareket etmelerini engelleyecek ekonomik teşvikler ve ilk etapta kartellerin oluşmasını engelleyecek merkezileşme karşıtı teşvikler.
  • Olabildiğince hızlı çalışan fikir birliği protokollerinin riskleri vardır ve bu protokollere çok dikkatli yaklaşılmalıdır.çünkü eğer olasılık çok hızlı olmak buna bağlıdır teşvikler Bunu yapmak için, kombinasyon çok yüksek ve sistemik risk oluşturan seviyeleri ödüllendirecektir. ağ düzeyinde merkezileştirme (örneğin, aynı barındırma sağlayıcısından çalışan tüm doğrulayıcılar). Doğrulayıcının, kabul edilebilir derecede uzun bir zaman aralığında (örneğin 4-8 saniye, Ethereum'daki gecikmenin genellikle ~500ms olduğunu ampirik olarak bildiğimiz için) yaptığı sürece, bir doğrulayıcının ne kadar hızlı mesaj gönderdiğini çok fazla umursamayan fikir birliği protokolleri. 1s) bu endişelere sahip değil. Olası bir orta yol, çok hızlı çalışabilen protokoller oluşturmaktır, ancak burada Ethereum'un amca mekanizmasına benzer mekanizmalar, ağ bağlantı derecesini kolayca ulaşılabilir bir noktanın ötesine yükselten bir düğüm için marjinal ödülün oldukça düşük olmasını sağlar.

Buradan yola çıkarak elbette pek çok ayrıntı ve ayrıntılar üzerinde farklılaşmanın birçok yolu var, ancak yukarıdakiler en azından benim Casper versiyonumun dayandığı temel ilkelerdir. Buradan, rakip değerler arasındaki ödünleşimleri kesinlikle tartışabiliriz. ETH'ye yıllık %1 ihraç oranı verip telafi edici bir hard fork zorlamak için 50 milyon dolarlık bir maliyet mi alacağız, yoksa yıllık sıfır ihraç oranı verip iyileştirici bir hard fork zorlamak için 5 milyon $'lık bir maliyet mi alacağız? Hata toleransı modeli kapsamındaki güvenliğini azaltmak karşılığında, ekonomik model kapsamında bir protokolün güvenliğini ne zaman artırırız? Öngörülebilir bir güvenlik düzeyine mi yoksa öngörülebilir bir ihraç düzeyine mi sahip olmayı daha çok önemsiyoruz? Bunların hepsi başka bir yazının sorularıdır ve bunun çeşitli yolları uygulanması bu değerler arasındaki farklı değiş tokuşlar daha fazla gönderi için sorudur. Ama başaracağız 🙂