Visa, PayPal, биткойн. Последнее, похоже, не похоже на других.

Вы могли бы подумать, ну, конечно. Он уникален по сравнению со старыми учреждениями, которые впервые сделали цифровую валюту возможной путем хранения платежных данных в централизованных базах данных.

Но это может быть только один способ взглянуть на него.

Компьютерные ученые и разработчики быстро отмечают, что причина, по которой биткойн преуспела в децентрализации своей денежной системы, заключается в том, что она улучшает прошлые протоколы компьютерного консенсуса, что указывает на то, что ассоциированный профессор Корнелла Элейн Ши в своем выступлении в недавнем Конференция по безопасности в блокноте Стэнфорда ,

Даже после 30 лет исследований Ши объяснил, что классические консенсусные протоколы терпят неудачу при определенных условиях. Но она считает, что биткойн отличается тем, что он более «надежный».

Однако определение и математическое описание этих различий не так просто сделать.

Ши сказал CoinDesk:

«Успех протокола скорее опережает научное понимание».

Несмотря на вызов, академик, похоже, решил догнать.

Сидя на холоде после долгого дня презентаций по безопасности, она взволнованно болтала о уникальных свойствах биткойна.

Она отметила, что другие недавние исследования стремились разработать официальное доказательство безопасности для биткойнов, и что мыслители из IC3 и других стран теперь хотят помочь выявить потенциальные уязвимости и сообщить о будущих исследованиях в протоколе.

Первоначальное возбуждение

Любопытство Ши впервые было вызвано в 2010 или 2011 году, когда она работала в технологической компании Xerox PARC в Пало-Альто.

Именно тогда ее друг, любитель и шахтер, показал ей бетонный лист , Они читали это вместе, очарованные.

«Мы попытались понять, почему биткойн взлетел», – сказала она.

С ее точки зрения, было очень важно, что валюта так сильно использовалась по сравнению с эйаш, технология, поставленная в мире давним криптографом Дэвидом Шаумом в середине 1990-х годов.

«В то время они использовали более сложную криптографию, но было не так много тяги», – сказала она.

Она добавила, что она была впечатлена тем, что биткойн, напротив, видел более быстрое принятие и использует простую криптографию – шифрование с открытым ключом, подписи и хэш-функции.

«Одна из важных вещей в биткойне заключалась в том, что она сделала правильные стимулы, это дало стимулы для ранних последователей. Существуют различные другие аспекты, которые, возможно, были правильными с точки зрения стимулов и, возможно, помогли с усыновлением и популярностью», – добавила она.

Сонный консенсус

Позже Ши переехал в Университет штата Мэриленд, где продолжила исследование биткойнов, а затем в Корнелл Инициатива для CryptoCurrencies & Contracts (IC3), университетский центр для изучения всего цепочки.

Ее выступление в Стэнфорде, Переосмысление крупномасштабного консенсуса , «обсуждали ее новые исследования, направленные на переосмысление того, как биткойн может работать по-другому, но сохраняют его уникальные свойства, сонный «Модель консенсуса.

Она отметила, что когда она спросила, почему люди изучают использование блокхейна, а не давно изученного классического протокола, такого как PBFT, люди обычно отвечают «потому что он более надежный».

Это общая мудрость. Но она отметила, что с научной точки зрения трудно определить, что означает «здравый».

В этом свете «сонный консенсус» исследует определенную часть устойчивости биткойна: спорадическое участие, когда узлы могут уйти и войти в систему по своему усмотрению. Далее рассматривается вопрос о том, может ли система быть надежной без доказательства работы, алгоритм, который приводит к одной согласованной истории транзакций

В модели Ши есть «сонные» узлы (которые находятся в автономном режиме) и «бодрствующие» узлы (которые являются онлайн и активны).

Ши отображал изображения Белоснежки, чтобы показать каждое состояние, и продемонстрировать, что эти узлы могут перемещаться между этими двумя состояниями.

«Например, когда принц целует Белоснежную, она просыпается и продолжает участвовать», – сказала она. «Белоснежка – очень крепкая принцесса».

elaine shi

Новый протокол, новые проблемы

Один из способов проверить надежность системы – проверить, может ли она прийти к соглашению, когда 51% онлайн-узлов являются «честными» (и поэтому не будут принимать недействительную транзакцию) даже при этом свойстве спорадического участия.

Классические модели терпят неудачу здесь. На самом деле Ши дошел до того, что не соблюдается классический протокол, будь то синхронный или асинхронный. Даже когда 99% онлайн-узлов честны.

Она сделала вывод, что биткойн, как говорит обычная мудрость, действительно надежный. Это система, которая работает и работает в течение восьми лет, и она продолжает работать до тех пор, пока 51% узлов честны.

«Сонный» консенсус основывается на этой надежности, но перестраивает протокол таким образом, что он откачивает доказательство работы биткойна.

Исследовательская группа обнаружила, что измененная система была в какой-то мере более надежной, но с новой конструкцией возникли новые проблемы безопасности.

Работа здесь продолжается, и Ши сказал, что на данный момент протокол подходит для блок-цепочек консорциума по линиям, выпущенным Linux Hyperledger.

Хотя, опять же, есть, возможно, другие элементы «устойчивости» биткойнов.

Другой проект от Shi и IC3, FruitChains , исследует теоретический компонент игры биткойна или как он стимулирует участников действовать таким образом, который в конечном итоге приносит пользу всем.

Результатом исследования является предложение о «честной блочной цепочке», где равноценные распределения вознаграждений и транзакций, и меньше вознаграждений.

Анализ каждой части сам по себе может привести к чему-то большему.

«В общем, нам нужна новая научная основа для всего этого», – сказал Ши.

Неожиданные направления

Тем не менее Ши подчеркнул, что это исследование заключается не в определении вещей только ради академического любопытства.

Когда люди лучше понимают протоколы, есть разные, возможно, неожиданные направления. В широком смысле исследователи будут лучше понимать, как можно улучшить государственные блокировки.

Доказательство работы является дорогостоящим, например, поскольку мощные компьютеры со всего мира в настоящее время голодают головоломки с головокружительными ставками для обеспечения блокировок, таких как биткойн и эфир. Многие исследователи, такие как те, кто работает над доказательствами для ethereum, пытаясь развить путь вокруг этих массивных потребностей в электроэнергии.

Больше исследований может помочь определить, направляются ли эти усилия.

Более того, Ши утверждает, что важно работать над пониманием безопасности протокола и писать математические доказательства, которые потенциально могут выявить скрытые недостатки протокола.

«Люди каким-то образом разработали эти очень приятные интуиции, но по-прежнему очень и очень сложно, как дизайн, доказуемо правильный протокол. Это очень, очень важно, когда вы имеете дело с чем-то вроде криптовалюты, потому что, если протокол нарушен, ваши деньги поставлены на карту », – сказала она.

С другой стороны, «доказуемо правильный» протокол является тем, который удовлетворяет определенным математическим требованиям.

Она упомянула, что такой протокол может помочь предотвратить будущие ситуации в рамках проекта DAO – ethereum, который закончилось сбой ,

«Очень легко совершить ошибку, если вы не пройдете весь этот процесс», – сказала она. «Я думаю, что и в академических кругах, и в промышленности существует огромная потребность в этих протоколах, включая как консенсус, так и криптографию».

Она также утверждала, что смарт-контракты требуют более совершенных криптографических протоколов.

«IC3 хотела бы помочь сделать это безопасным путем создания протоколов. И разверните их в реальном мире », – добавила она.

Сочетание дисциплин

Помимо всего этого, у Ши есть другие исследовательские идеи.

Одним из потенциальных проектов является разработка языка программирования, который позволил бы программистам с небольшим знанием криптографии создавать более безопасные приложения. Программисты могли смутно определить, какие свойства безопасности им нужны, а сам язык программирования решит, какой консенсусный протокол лучше всего использовать под капотом.

Для Ши способность совмещать дисциплины таким образом отчасти является настолько захватывающей. И биткойн – это богатая территория для экспериментов с криптографией, в частности, сказала она.

Она сделала вывод:

«Это похоже на золотой микс проблем».

Биткойн лабиринт изображение через Shutterstock

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here