Виталик Бутерин об алгоритме «Proof of Stake»

14.01.2017

Виталик Бутерин об алгоритме «Proof of Stake»

Можно неустанно говорить, что криптовалюты это неудачный эксперимент, обреченные на провал. Собственно говоря, противники альтернативных денег так и поступают, с упорством отвергая успех финансового феномена, общая капитализация которого превысила 20 млрд. долларов и продолжает расти.

Криптовалютные системы – это уникальное явление в современном высокотехнологическом мире, которое приведет к дальнейшему прогрессу человечества. Можно до бесконечности перечислять эти сети: Биткоин, NXT, Ethereum и многие другие. Все они стали новейшим децентрализованным классом экономических экосистем, который не подлежит какой-либо официальной юрисдикции. Данные системы расположены исключительно в киберпространстве и состоят из трех основных составляющих: экономики, криптографии и взаимного консенсуса.

Во многом криптовалюты схожи с торрентами, но между условным Биткоином и BitTorrent сегодня слишком много отличий. К примеру, в общественных интернет-протоколах нет понятия состояния, и данный факт различает их алгоритмы работы. К примеру, нельзя назвать децентрализованную независимую организацию корпорацией. Слово «корпорация» относится, скорее, к Microsoft, тогда как цифровые деньги – это программные продукты с открытым кодом, благодаря чему всегда можно совершить хардфорк блокчейн. Но такое изменение будет не настолько простым, как разработка очередного текстового редактора.

Значительно могут отличаться между собой принципы действия криптоэкономических сетей. Так, некоторые из них действуют по алгоритму PoW, PoS или применяют другой принцип из многочисленных ответвлений этих разработок, которые различны между собой по некоторым параметрам. В основе каждого метода имеется собственная философия, которая становится двигателем развития системы.

Можно продемонстрировать в качестве примера основной принцип, именуемый доказательством работы (Proof of Work), где правильной цепочкой называется та, в которую пользователи сети вложили наибольшее количество средств. Изначально этот принцип считался самым простым и доступным, и для многих он был священно незыблемым. Ранее эту тему уже обсуждали Виталик Бутерин и Крис де Роз в социальной сети Twitter. Последний придерживался идеи в ее чистом виде, тогда как основатель Ethereum говорил о возможности применения хардфорка. В сети Bitshares применяется совершенно другой способ – его можно назвать алгоритмом голосования аукционеров, где каждый голос мастернода имеет важное значение.

Любая из перечисленных философий – будь то общественный консенсус, принцип Накамото или консенсус голосованием аукционеров, предусматривает уникальный свод правил и определенный алгоритм действий, которые можно сопоставить между собой. Современный концепт Casper также предусматривает определенную философскую позицию, которую поддерживает Виталик Бутерин и другие участники проекта.

Современные концепции

Криптография имеет большое значение в нынешнюю информационную эпоху, ведь это одна из наиболее развивающихся отраслей, которая позволит защитить права человека. Стены даже самых высоких и недоступных замков не выдерживали натиска захватчиков, и даже самый широкий ров проплывали вражеские войска, тогда как персональный ключ ECC способен защитить человека от вмешательства государства. Философия киберпанка основана на сохранении конфиденциальности человека и усилении автономии личности, и при этом криптоэкономика в состоянии самостоятельно защитить себя. По этой причине создаются универсальные способы защищенного сотрудничества между людьми, в котором можно будет совершать развитую кооперацию, а не только приватную переписку. Системы, которые идеологически не готовы поддерживать основные постулаты конфиденциальности, будут со временем развиваться, а не разрушаться.

Так называемый «принцип киберпанка» — это идеология создания систем, которые будут побуждать программистов к развитию сетей, а не к их взлому. Каким бы ни был предмет спора, люди все равно со временем приходят к определенному согласию. Поэтому даже если какой-нибудь хакер сможет завладеть огромной хэширующей мощностью и захватить власть над 51 процентом блокчейн, у него не получится убедить пользователей в том, что подобные действия законны.

Успешному мошеннику придется прибегнуть к услугам авторитетных СМИ, чтобы те убеждали членов криптовалютного сообщества в правоте преступника. Кроме этого, ему потребуется поддержка большинства, чтобы возвысить атакующую цепочку на первую позицию. Подобные манипуляции практически невозможны в 21 столетии, поэтому в долгосрочной перспективе каждый из блокчейнов будет находится под защитой, вне зависимости от отношения сообщества к последнему. Многие из создателей ядра Биткоина приветствуют подобный метод оценки социального уровня.

Блокчейн, который пребывает исключительно под опекой общественного консенсуса, является слишком медленным и недейственным, поэтому ему крайне сложно сделать шаг вперед без необходимости разрешения массы споров и разногласий. По этой причине экономические консенсусы очень важны для обеспечения гибкости, надежности и жизнеспособности системы.

Принцип «Proof of Work» актуален только в тех случаях, когда существует награда за блок, но со временем за свой труд майнеры получают все меньше средств, а доказательство работы нуждается в огромных вычислительных возможностях. Если хакеры осуществят успешную атаку на сеть с PoW, дальнейшее восстановление будет очень сложным. Ведь если первый взлом мошенников приведет сеть к хардфорку, чтобы лишить киберпреступников наживы, во второй раз подобная перезагрузка уже не поможет, тогда, как хакер получит возможность регулярно совершать преступные действия.

Исходя из сложившейся ситуации, можно сделать вывод, что объемы майнинговой сети должны достичь таких размеров, благодаря которым взлом был бы попросту невозможным. Если в сутки на поддержание сети затрачивается условное число денег «N», то любая атака ценой менее чем «N» будет невозможной. Подобная логика не совсем правильна, ведь она неэффективна и противоречит принципу киберпанка. Если в руках преступника окажется эквивалент стоимости защиты сети, у защищающегося не будет возможности выстоять натиск последнего.

 

Как в случае с «доказательством владения»?

В системах, действующих по принципу доказательства владения, используются стимулы, основанные чаще на штрафах, а не на вознаграждениях. Люди, которые осуществляют проверку сделок, размещают свои депозиты в системе, взамен получая небольшую компенсацию. Таким образом, сеть платит им за временное блокирование капитала и обслуживание узлов. Пользователям дополнительно оплачивают действия, направленные на увеличение степени безопасности, но львиная доля возвратных транзакций наполняется за счет штрафов, которые многократно превышают обычные оплаты за труд.

«Философия одного предложения» при доказательстве хранения различна с созданием системы безопасности, функционирующей за счет траты электричества. Правдивым будет выражение о том, что безопасность обеспечена снижением экономической стоимости. Если большинство пользователей, проверяющих финансовые операции в сети, договорятся между собой, они смогут намеренно совершать злодейские деяния. Но если протокол будет работать правильно, неблагонадежные узлы не смогут заработать много на своей деятельности. В случае если пользователи, осуществляющие преступную деятельность, будут препятствовать присоединению новых участников или запустят хакерскую атаку «51 процента», сообщество отреагирует на такие действия хардфорком или даже избавится от депозитов мошенников.

Если атака хакеров окажется успешной – ее стоимость может достичь 50 миллионов долларов, но последствия злодейских действий можно будет устранить еще проще, чем глюк geth/parity, который был обнаружен в ноябре 2016 года. Спустя два дня, сообщество осуществило откат системы, лишив хакеров заработанных 50 миллионов долларов. Кроме этого, хардфорк сделал каждого из пользователей сети богаче, ведь их токены получили дополнительный иммунитет на подобные атаки. Таким образом, гармония эффективности и безопасности будет работать на клиента.

Описанный пример нисколько не оправдывает постоянные хардфорки, но означает, что стоимость взлома системы, основанной на доказательстве владения, будет равна атаке на сеть, построенную по принципу доказательства работы. В случае если атаки на сеть станут крайне невыгодными, их количество будет минимизировано, так как у обычных хакеров не будет достаточного количества средств, необходимых для взлома серьезной сети.

 

Не только лишь деньги

Экономические стимулы не всегда стоят во главе чьих-то действий или преступлений. Аккаунты пользователей могут взломать, похитить или же владелец узла может пребывать в пьяном или другом сложном психологическом состоянии, в результате чего человек может совершить преступления против распределенного реестра. В таком случае важным фактором является то, что пользователи не всегда могут договориться между собой. Данное преимущество чаще всего играет на руку системе.

В качестве вывода можно сказать, что идеальным протоколом является только тот, в котором используются сразу несколько моделей и алгоритмов. Экономическую рациональность идеально может дополнить скоординированный выбор, тогда как простейшую отказоустойчивость важно совмещать с безопасностью, основанной на консенсусе. На данный момент существует масса различных систем с византийской отказоустойчивостью, основанных на модели Ариэля-Канемана. Не стоит забывать также о многочисленных других практичных методах, которые способны выстроить несколько слоев защиты. Применение экономических стимулов лишит преступников возможности и интереса, осуществлять асоциальные действия, а моральные принципы должны лишить стимула мошенников, создавать преступные хакерские группы.


Назад