Scaling Consensus? Den här Turing Vinnaren tycker att han har hittat ett sätt | SE.concellodemelon.org

Scaling Consensus? Den här Turing Vinnaren tycker att han har hittat ett sätt

Scaling Consensus? Den här Turing Vinnaren tycker att han har hittat ett sätt

Om ett offentligt blockchain är att vara framgångsrika - om dess användning är för valutor, smarta kontrakt eller något helt annat - det behöver en konsensusalgoritm som kan skala.

Medan loppet är på att utveckla ett system som kan göra just detta, kan en ny design av en framstående forskare markerar ett framsteg i detta länge haft uppdrag. Att design kallas algorand och dess skapare är MIT professor Silvio Micali.

En cryptographer och dator teoretiker är Micali känd för sitt arbete i pseudoslumptal och nollkunskapsbevis (grunden för ZK-SNARKS som driver den anonyma blockchain projekt zcash). Han är också co-vinnaren av turingpriset (aka "Nobelpriset" av datorer).

Men medan Micali har imponerande meriter, håller sin teknik också stora löfte. Algorand är en variation av proof-of-spel som använder kryptografi för att slumpmässigt välja de som är involverade i att tillsätta nästa block (eller uppsättning av transaktioner) spelare till blockchain.

Om algorand lyckas tror Micali hans system skulle lätt kunna hantera miljontals noder - presentera en lösning på ett av de största problemen i blockchain idag.

Själv välja lotteri

I bitcoin, gruvarbetare tävla för att lösa en kryptografisk pussel. Vinnaren föreslår nästa block och tjänar ett block belöning.

Men Bitcoin är proof-of-workresults i utgifterna för en orimlig mängd energi. Vissa säger att det också är ledde till en centralisering av bitcoin processor, det vill säga endast ett fåtal, stora enheter kan krav nya Bitcoins.

I ett försök att demokratisera denna fördelning, använder algorand vad Micali kallar "kryptografisk sortition" för att välja spelare att skapa och verifiera block.

Medan de flesta proof-of-spel system förlitar sig på någon typ av slumpmässighet är algorand annorlunda i det att du själv väljer genom att köra lotteriet på din egen dator. Lotteriet är baserad på information i det föregående blocket, medan valet sker automatiskt (involverar inget meddelande exchange) och helt slumpmässigt.

Micali lånade idén från antikens Aten, där politiska tjänstemän valdes slumpmässigt i en process som kallas "sortition". (Det var i huvudsak ett sätt att sätta allas namn i en stor hatt och dra ut några namn.)

Genom att använda krypterings sortition, är teorin att algorand kan skala på efterfrågan. Andra fördelar är säkerhet och snabbhet. "Systemet måste vara snabb," sade Micali. "Jag vill inte ha någon proof-of-arbete, och jag vill inte ha en överdriven kommunikation."

Ett rättvist och demokratiskt system

Eftersom algorand s beräknings krav är triviala, kan vem som helst köra systemet på sin bärbara dator i bakgrunden. Och medan Bitcoin har klasser av användare ( 'konsumenter' som genomför transaktioner och 'gruvarbetare' som söker efter block), algorand gör ingen sådan åtskillnad.

Visionen är att alla användare skulle ha samma tillgång till nätverket.

I likhet med andra proof-of-spel system, är din chans att bli vald för en belöning baserad på antalet mynt (algos) du äger eller på annat sätt avsatt. Ju fler algos du har, desto större chans har du att få plockas.

När du vet att du är utvald som förslagsställaren, du skapar ett block och sedan sprida den till nätverket tillsammans med en hash bevis (ett slumptal lätt kontrolleras av en digital signatur), säger huvudsak "Här är mitt block, och här är ett bevis på att jag vann på lotto."

Förslags med det minsta hash bevis (igen, slumpmässigt) är den ena för att presentera nästa kandidat blocket.

Nästa steg i algorand processen är att kontrollera att kandidatblock och - i händelse ett block förslags har föreslagit två eller flera block - försäkra det finns ingen gaffel i kedjan.

Och för det, vänder Micali till en decennier gammal protokoll.

Adjö till gafflar

En biprodukt av Nakamoto konsensus är möjligheten av nätverks gafflar, en process som sker när som helst två gruvarbetare lösa nätverk pussel på nästan samma gång.

Som ett resultat av användarna vänta i allmänhet 30 minuter (tre kvarter ner vägen) att vara någorlunda säker på att en transaktion har gått igenom.

"Och nu måste du ta itu med en gaffel, och som skapar en viss oro, psykologiskt och på annat sätt, eftersom ett block är inte slutgiltig, och folk behöver slutgiltighet", säger Micali.

Vägen algorand behandlar den tvetydighet är att nå enighet om ett block med en försumbar risk för gafflar. Systemet gör detta genom att använda en modifierad version av den bysantinska konsensusalgoritmen.

Tänkt på 1980-talet, erbjuder bysantinska överenskommelse ett sätt att nå konsensus i ett distribuerat system där ingen av noderna kan lita på. I en sådan konstruktion kan systemet tolerera upp till en tredjedel av spelarna som arbetar mot systemet.

Byzantine överenskommelse har två egenskaper: Om alla spelare börjar med samma värde, de är överens om det värdet. Och om spelarna börjar med olika värden kommer alla ärliga spelare (de som överensstämmer med protokollet) överens om ett värde. På blockchain, dessa värden är kandidat block och spelarna är kontrollanter.

Ett problem med traditionell bysantinsk överenskommelse är dock att det kräver många rundor av intensiv kommunikation mellan alla aktörer, vilket gör det svårt att skala systemet.

"Jag kan inte köra bysantinska avtal med 1 miljon användare eller 10 miljoner användare eller, om ett framgångsrikt system, 100 miljoner användare. Det är för mycket", säger Micali.

För att råda bot som utvecklade han en modifierad version med bara nio förväntade steg.

Spelar utbytbarhet

I algorand, en liten delmängd av spelare kör Byzantine konsensus på uppdrag av hela systemet. Det gör det protokoll som ska köras vid högre hastigheter, och fler spelare ersätts i varje steg, är tanken den gör systemet säkert i ett kontradiktoriskt miljö.

Enkelt uttryckt, Micali s bysantinska överenskommelse fungerar så här: Mynthållare själv väljer att vara kontrollanter i den första omgången. Dessa kontrollanter skicka ut sina budskap tillsammans med sina referenser till nätverket.

Nu när de har visat sig, en resursstark motståndare kunde lätt korrupta dem. Men det spelar ingen roll, eftersom när budskapet är ur flaskan, det finns inget sätt att få tillbaka den.

"Motståndaren kan inte mer göra detta än regeringen kan lägga tillbaka i flaskan ett budskap om Wikileaks. De kan gripa honom, satte honom i fängelse, men det budskapet nu fortplantas i nätverket", säger Micali.

Och så, även om en motståndare lyckas korrumpera de kontrollanter, är det för sent. En ny uppsättning spelare har redan själv ut för nästa omgång av kommunikation, och processen fortsätter i ytterligare åtta omgångar tills en gemensam överenskommelse har nåtts.

När överenskommelse nås och blocket är certifierad av underskrifter av ett tillräckligt antal spelare i det sista steget för bysantinsk överenskommelse är att blocket sedan skvallrade via nätverket så att alla användare i systemet kan lägga till den blockchain.

Eftersom den enda verkliga fördröjning i systemet bygger på föröknings att blocket genom nätverket har Micali satt sin blockstorlek på 1 MB. När näten få snabbare, är det möjligt att öka blockstorleken utan säkerhetsrisker gällande han.

Ny världsordning?

Som sagt, Micali tror inte algorand ersätter Bitcoin. Han känner olika system kan existera samtidigt.

Även byteshandel fortfarande existerar i dag, så det finns ingen anledning att tro Bitcoin inte kommer att finnas i framtiden, menar han. Men han känner starkt att dess energislöseri är onödigt.

"På något sätt människor gör analogin att när du gräver guld också slösa energi. Det faktum att guld bröts på det sättet med en hel del avfall betyder inte att vi ska förstöra planeten eftersom våra förfäder gjorde," sade han.

Han gör också en punkt som algorand är tänkt att fungera som en konsensusprotokoll för alla typer av blockchain system, inte bara cryptocurrencies.

Ungefär som sitt namn, men existerar algorand som en teoretisk protokoll.

För nu, Micali sade han hamrar ut tekniska frågor i hopp om att en dag snart, kan de sättas på prov.

TechnologyCryptographyAlgorand

Relaterade nyheter


Post Kryptovaluta

Institutionell kryptoekonomi: En ny modell för ett nytt århundrade

Post Kryptovaluta

Är Bitcoin en digital valuta eller en virtuell?

Post Kryptovaluta

Quantum-datorer kan sticka din Crypto Private Key om 10 år, säger forskare

Post Kryptovaluta

Killing Cryptocurrency: varför är det dags att gå i pension

Post Kryptovaluta

98,6% av TorrentLocker-offren vägrar att betala Bitcoin Ransom

Post Kryptovaluta

Bitcoin Bill fördröjd som ryska lagstiftare söker optimal lösning

Post Kryptovaluta

Sanktioner Showdown Looms för USA och Cryptocurrency

Post Kryptovaluta

Bitcoin Messenger App GetGems höjer $ 400k från Waze Investor

Post Kryptovaluta

10 skäl till att centralbankerna kommer att sakna Cryptocurrency Renaissance

Post Kryptovaluta

Bank of America Files Patent för Cryptocurrency Wire Transfer System

Post Kryptovaluta

19 Crypto 2.0 Projekt att titta på 2018

Post Kryptovaluta

Roger Ver spel mot SegWit Bitcoin Upgrade på Anarchapulco