Konsens skalieren? Dieser Turing-Gewinner denkt, dass er einen Weg gefunden hat | DE.concellodemelon.org

Konsens skalieren? Dieser Turing-Gewinner denkt, dass er einen Weg gefunden hat

Konsens skalieren? Dieser Turing-Gewinner denkt, dass er einen Weg gefunden hat

Sofern ein öffentliches blockchain ist, erfolgreich zu sein - ob seine Verwendung für Währungen, intelligente Verträge oder etwas ganz anderes - es braucht einen Konsens Algorithmus, der skaliert werden kann.

Während das Rennen ist es, ein System zu entwickeln, die genau das tun können, ist ein kürzliches Design von einem hervorragenden Gelehrter könnte einen Fortschritt in diesen lang gehegte Streben markiert. Das Design heißt algorand, und ihr Schöpfer ist MIT-Professor Silvio Micali.

Ein Kryptologen und Computerwissenschaftler, ist Micali für seine Arbeit in Pseudozufallszahlen und Zero-Knowledge-Beweise bekannt (Grundlage für die zk-Snarks, dass die Macht des anonymen blockchain Projekt zcash). Er ist auch der Co-Sieger des Turing Award (auch bekannt als der „Nobelpreis“ von Computing).

Aber während Micali beeindruckende Referenzen haben, seine Technologie hält auch große Versprechen. Algorand ist eine Variante des Proof-of-Beteiligung, die Kryptographie verwendet, um zufällig die Spieler in dem Hinzufügen des nächsten Blockes (oder eine Reihe von Transaktionen) an die blockchain beteiligt zu wählen.

Wenn algorand erfolgreich ist, glaubt Micali sein System leicht Millionen von Knoten umgehen konnte - eine Lösung für eines der größten Probleme in blockchain heute präsentiert.

Selbst Auswahl Lotterie

In bitcoin, ein kryptographisches Rätsel zu lösen Knappen fahren. Der Sieger schlägt vor, den nächsten Block und verdient einen Block Belohnung.

Aber Bitcoin ist proof-of-workresults in den Ausgaben eines exorbitanten Menge an Energie. Einige sagen, dass es auch zu einer Zentralisierung der bitcoin der Verarbeitung geführt, was bedeutet, nur wenige, große Einheiten sind in der Lage neuen Bitcoins zu erreichen.

In einem Versuch, diese Verteilung zu demokratisieren, verwendet algorand was Micali „Kryptographie-Auslosung“, ruft Spieler auszuwählen Blöcke zu erstellen und zu überprüfen.

Während die meisten Proof-of-Beteiligung Systeme auf irgendeine Art von Zufälligkeit verlassen, ist algorand anders, dass Sie selbst wählen, indem Sie die Lotterie auf dem eigenen Rechner läuft. Die Lotterie wird basierend auf Informationen, die in dem vorherigen Block, während die Auswahl automatisch ist (keinen Nachrichtenaustausch beteiligt) und völlig zufällig.

Micali lieh die Idee von dem antiken Athen, wo politischen Beamte zufällig in einem Prozess als „Auslosung“ bekannt ausgewählt wurden. (Es war im Wesentlichen eine Möglichkeit, alle Namen in einen großen Hut des Setzens und ein paar Namen ziehen.)

Durch kryptographische Auslosung verwendet wird, ist die Theorie, dass algorand Bedarf skaliert auf kann. Weitere Vorteile sind die Sicherheit und Geschwindigkeit. „Das System ist schnell,“ sagte Micali. „Ich will keine Proof-of-Arbeit, und ich will nicht, eine übermäßige Kommunikation.“

Ein faires und demokratisches System

Da algorand die Rechenanforderungen trivial sind, kann jeder das System auf ihrem Laptop im Hintergrund laufen. Und während bitcoin hat Klassen von Benutzern ( ‚Verbraucher‘, die transact und Knappen ', die für die Blöcke zu suchen), algorand macht diese Unterscheidung nicht.

Die Vision ist, dass alle Benutzer den gleichen Zugriff auf das Netzwerk haben.

Ähnlich wie bei anderen Proof-of-Beteiligung Systemen Ihre Chance für eine Belohnung ausgewählt wird, basiert auf der Anzahl der Münzen (algos) Sie besitzen oder in anderer Weise aufgehoben. Je mehr algos Sie haben, desto besser die Chance Sie haben abgeholt zu werden.

Sobald Sie wissen, dass Sie als Antragsteller ausgewählt werden, erstellen Sie einen Block und dann zusammen mit einem Hash-Beweis (eine Zufallszahl leicht durch eine digitale Signatur verifiziert) und sagte im Wesentlichen: „Hier ist mein Block, und hier an das Netzwerk verbreiten ist Beweis dafür, dass ich in der Lotterie gewonnen.“

Der Antragsteller mit dem kleinsten hash Beweis (wiederum zufällig) ist die, den nächsten Kandidatenblock zu präsentieren.

Der nächste Schritt in dem Verfahren ist, dass algorand Kandidatenblock zu verifizieren und - im Fall ein Block Antragsteller hat zwei oder mehr Blöcke vorgeschlagen - sicherzustellen, gibt es keine Gabel in der Kette.

Und dafür dreht Micali zu einem Jahrzehnte alten Protokoll.

Goodbye to Gabeln

Ein Nebenprodukt der Nakamoto Konsens besteht die Möglichkeit, Netzwerk-Gabeln, ein Prozess, der jederzeit zwei Knappen das Netzwerk Rätsel lösen tritt bei fast der gleichen Zeit.

Als Ergebnis warten Nutzer in der Regel 30 Minuten (drei Blöcke auf der Straße) zu sein, einigermaßen sicher eine Transaktion durchgemacht hat.

„Und jetzt müssen Sie mit einer Gabel umgehen, und das schafft eine gewisse Angst, psychologisch und auch sonst, weil ein Block nicht endgültig ist, und die Menschen müssen die Endgültigkeit“, sagte Micali.

Die Art und Weise algorand befasst sich mit dieser Mehrdeutigkeit ist Konsens mit vernachlässigbarer Wahrscheinlichkeit von Gabeln auf einen Block zu erreichen. Das System tut dies durch eine modifizierte Version des Byzantinischen Konsensus-Algorithmus verwendet wird.

Erdacht in den 1980er Jahren, bietet byzantinische Einigung einen Weg Konsens in einem verteilten System zu erreichen, wo keiner der Knoten vertraut werden kann. Bei einer solchen Konstruktion kann das System tolerieren bis zu einem Drittel der Spieler gegen das System zu arbeiten.

Byzantinische Vereinbarung hat zwei Eigenschaften: Wenn alle Spieler mit dem gleichen Wert zu starten, sie einigen sich auf diesem Wert. Und wenn die Spieler mit unterschiedlichen Werten beginnen, alle ehrlichen Spieler (diejenigen, die mit dem Protokoll entsprechen) auf einen Wert einigen. Auf der blockchain sind diese Werte die Kandidatenblöcke und die Spieler sind Gutachtern.

Ein Problem mit der traditionellen byzantinischen Vereinbarung ist jedoch, dass es viele Runden intensiver Kommunikation zwischen allen Akteuren, was es schwierig macht zu skalieren das System erfordert.

„Ich kann nicht Byzantinischen Vereinbarung mit 1 Million Benutzer oder 10 Millionen Nutzer oder, wenn ein erfolgreiches System, 100 Millionen Benutzer ausgeführt werden. Es ist zu viel“, sagte Micali.

Um dem abzuhelfen, dass entwickelte er eine modifizierte Version mit nur neun erwarteten Schritte.

Spieler Ersetzbarkeit

In algorand, führt eine kleine Untergruppe von Spielern byzantinischen Konsens im Namen des gesamten Systems. Das erlaubt das Protokoll bei höheren Geschwindigkeiten ausgeführt werden und als mehr Spieler in jedem Schritt ersetzt werden, die Idee ist es, das System sicher in einer kontradiktorischen Umgebung macht.

Einfach gesagt, arbeitet Micali byzantinischen Vereinbarung wie folgt aus: Münzrähmchen selbst wählen sein Gutachtern in der ersten Runde. Diese Prüfer senden ihre Botschaften zusammen mit ihren Anmeldeinformationen an das Netzwerk.

Nun, da sie sich offenbart haben, könnte ein findiger Gegner leicht korrumpieren. Aber das macht nichts, denn sobald die Nachricht aus der Flasche ist, gibt es keine Möglichkeit, ihn wieder.

„Der Gegner kann nicht mehr das tun, als die Regierung eine Botschaft von Wikileaks zurück in der Flasche setzen kann. Sie können ihn verhaften, legen ihn ins Gefängnis, aber diese Nachricht jetzt im Netzwerk ausbreitet“, sagte Micali.

Und so, auch wenn ein Gegner in korrumpieren die Verifizierer gelingt, ist es zu spät. Eine neue Reihe von Spielern hat bereits für die nächste Runde der Kommunikation selbst gewählt, und der Prozess wird fortgesetzt für weitere acht Runden, bis eine gemeinsame Einigung.

Nach der Einigung und der Block durch die Unterschriften von einer ausreichenden Anzahl von Spielern im letzten Schritt der byzantinischen Vereinbarung zertifiziert ist, wird dieser Block getratscht dann über das Netzwerk, so dass alle Benutzer im System es den blockchain hinzufügen können.

Da das einzige in dem System in Echt Latenz mit Vermehrungs- diesen Block über das Netzwerk basiert, hat seine Micali Blockgrße bei 1MB eingestellt. Wenn Netzwerke immer schneller, es möglich ist, die Blockgröße ohne Sicherheitsrisiken zu erhöhen, trägt er.

Neue Weltordnung?

Das heißt, Micali denkt nicht algorand ersetzt bitcoin. Er fühlt sich verschiedene Systeme können gleichzeitig existieren.

Auch bartering heute noch existiert, so gibt es keinen Grund zu glauben, bitcoin in Zukunft nicht mehr existieren wird, argumentiert er. Aber er fühlt sich stark, dass seine Energieverschwendung nicht notwendig ist.

„Irgendwie Menschen die Analogie zu machen, dass, wenn Sie nach Gold graben Sie auch Energie verschwenden. Die Tatsache, dass Gold auf diese Weise mit viel Abfall abgebaut wurde, bedeutet nicht, dass wir den Planeten zerstören sollten, weil unsere Vorfahren taten“, sagte er.

Er macht auch den Punkt, dass für alle Arten von blockchain Systemen als Konsensprotokoll dienen soll algorand, nicht nur cryptocurrencies.

Ähnlich wie sein Name, aber existiert algorand als theoretisches Protokoll.

Vorerst sagte Micali er technische Probleme in der Hoffnung, Hämmer darauf hin, dass ein Tag bald, können sie auf die Probe gestellt werden.

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