Ano ang Nagiging Mahusay sa Bitcoin ? ONE Siyentipiko ang Naghahangad na Malaman

Visa, PayPal, Bitcoin. Ang huli, tila, ay hindi katulad ng iba.

Baka iniisip mo, syempre. Ito ay natatangi kumpara sa mga mas lumang institusyon, ang unang ginawang posible ang digital currency sa pamamagitan ng pag-imbak ng data ng pagbabayad sa mga sentralisadong database.

Ngunit, maaaring ito ay ONE paraan lamang ng pagtingin dito.

QUICK na napapansin ng mga computer scientist at developer na ang dahilan kung bakit nagtagumpay ang Bitcoin sa desentralisadong sistema ng pananalapi nito ay dahil sa pagbuti nito sa mga nakaraang protocol ng consensus ng computer, isang punto na idiniin ni Cornell associate professor Elaine Shi sa kanyang presentasyon sa kamakailang Kumperensya ng seguridad ng Stanford blockchain.

Kahit na pagkatapos ng 30 taon ng pananaliksik, ipinaliwanag ni Shi, nabigo ang mga klasikal na protocol ng consensus sa ilalim ng ilang mga kundisyon. Pero naniniwala siya na iba ang Bitcoin dahil mas "matatag" ito.

Gayunpaman, ang pagtukoy at pagbaybay ng mga pagkakaibang ito sa matematika ay T napakadaling gawin.

Sinabi ni Shi sa CoinDesk:

"Ang tagumpay ng protocol ay medyo nauuna sa pang-agham na pag-unawa."

Sa kabila ng hamon, mukhang determinado ang akademiko na humabol.

Nakaupo sa lamig pagkatapos ng mahabang araw ng mga pagtatanghal sa seguridad, nasasabik siyang nakipag-chat tungkol sa mga natatanging katangian ng bitcoin.

Nabanggit niya na ang iba pang kamakailang pananaliksik ay naghangad na bumuo ng isang pormal na patunay ng seguridad para sa Bitcoin, at ang mga nag-iisip mula sa IC3 at sa ibang lugar ay naghahanap na ngayon upang tumulong sa pag-flag ng mga potensyal na kahinaan at upang ipaalam sa hinaharap na pananaliksik sa protocol.

Panimulang pananabik

Ang pagkamausisa ni Shi ay unang napukaw noong 2010 o 2011 habang siya ay nagtatrabaho sa kumpanya ng Technology Xerox PARC sa Palo Alto.

Noon ay ipinakita sa kanya ng kanyang kaibigan, isang hobbyist at minero, ang Bitcoin puting papel. Sabay nilang binasa ito, nabighani.

"Sinubukan naming maunawaan kung bakit nag-alis ang Bitcoin ," sabi niya.

Mula sa kanyang pananaw, malaking bagay na ang pera ay nakakita ng napakaraming gamit kumpara sa eCash, isang Technology inilagay sa mundo ng matagal nang cryptographer na si David Chaum noong kalagitnaan ng 1990s.

"Sa oras na iyon, nag-adopt sila ng mas sopistikadong Crypto. Ngunit T gaanong traksyon," sabi niya.

Idinagdag niya na humanga siya na ang Bitcoin, sa kabaligtaran, ay nakakita ng mas mabilis na pag-aampon at gumagamit ng simpleng cryptography – pag-encrypt ng pampublikong key, mga lagda at hash function.

"Ang ONE malaking bagay para sa Bitcoin ay ginawa nitong tama ang mga insentibo. Nagbigay ito ng mga insentibo sa mga maagang nag-aampon. Mayroong iba't ibang mga aspeto na marahil ay ginawa nito nang tama sa mga tuntunin ng mga insentibo at posibleng nakatulong sa pag-aampon at kung paano ito naging popular," dagdag niya.

Inaantok na pinagkasunduan

Nang maglaon, lumipat si Shi sa University of Maryland, kung saan ipinagpatuloy niya ang kanyang pananaliksik sa Bitcoin , at pagkatapos ay sa Cornell's Inisyatiba Para sa CryptoCurrencies at Kontrata (IC3), ang sentro ng unibersidad para sa pag-aaral sa lahat ng bagay blockchain.

Ang kanyang pagtatanghal sa Stanford, "Muling Pag-iisip ng Malaking-Scale Consensus," tinalakay ang kanyang bagong pananaliksik, na naglalayong muling pag-isipan kung paano maaaring gumana nang iba ang Bitcoin , ngunit panatilihin ang mga natatanging katangian nito. Ang resulta ay ang kanyang iminungkahing 'inaantok' modelo ng pinagkasunduan.

Nabanggit niya na kapag tinanong niya kung bakit tinutuklasan ng mga tao ang paggamit ng isang blockchain sa halip na isang matagal nang pinag-aralan na klasikal na protocol, tulad ng PBFT, ang mga tao ay karaniwang tumugon "dahil ito ay mas matatag".

Ito ang karaniwang karunungan. Ngunit, nabanggit niya na mula sa isang akademikong pananaw, naging mahirap na tukuyin kung ano ang eksaktong ibig sabihin ng 'matatag'.

Sa ganitong paraan, tinutuklasan ng 'naantok na pinagkasunduan' ang isang partikular na bahagi ng katatagan ng bitcoin: kalat-kalat na paglahok, kung saan ang mga node ay maaaring umalis at pumasok sa system ayon sa gusto nila. Sinusuri pa nito kung ang isang sistema ay maaaring maging kasing matatag nang walang patunay ng trabaho, ang algorithm na humahantong sa ONE napagkasunduang kasaysayan ng transaksyon

Sa modelo ni Shi, may mga 'sleepy' node (na offline) at 'wake' node (na online at aktibo).

Nagpakita si Shi ng mga larawan ng Snow White upang ipakita ang bawat estado, at upang ipakita na ang mga node ay maaaring lumipat sa pagitan ng dalawang estadong ito.

"Halimbawa, kapag hinalikan ng prinsipe si Snow White, nagising siya at patuloy na nakikilahok," sabi niya. "Si Snow White ay isang napakalakas na prinsesa."

Ang ONE paraan upang subukan ang katatagan ng system ay upang makita kung ito ay magkakasundo kapag 51% ng mga online na node ay 'tapat' (at samakatuwid ay hindi tatanggap ng isang di-wastong transaksyon), kahit na may ganitong katangian ng sporadic na partisipasyon.

Ang mga klasikal na modelo ay nabigo dito. Sa katunayan, sinabi ni Shi na walang klasikal na protocol, kasabay man o asynchronous, ang tumatagal. Kahit na 99% ng mga online na node ay tapat.

Napagpasyahan niya na ang Bitcoin, gaya ng sinasabi ng nakasanayang karunungan, ay talagang matatag. Ito ay isang sistema na gumagana at tumatakbo sa loob ng walong taon, at patuloy itong gumagana hangga't 51% ng mga node ay tapat.

Ang 'Sleepy' consensus ay nakabatay sa katatagan na iyon, ngunit muling inaayos ang protocol sa paraang makaalis ng proof-of-work ng bitcoin.

Nalaman ng research team na ang na-tweak na system ay mas matatag sa ilang paraan, ngunit sa bagong construction, umusbong din ang mga bagong problema sa seguridad.

Ang trabaho ay nagpapatuloy dito, at sinabi ni Shi na, sa ngayon, ang protocol ay angkop para sa mga consortium blockchain kasama ang mga linya ng mga inilabas ng Linux-led Hyperledger.

Bagaman, muli, marahil ay may iba pang mga elemento sa 'katatagan' ng bitcoin.

Isa pang proyekto mula sa Shi at IC3, FruitChains, ginalugad ang teoretikal na bahagi ng laro ng bitcoin, o kung paano ito naghihikayat sa mga kalahok na kumilos sa paraang sa huli ay nakikinabang sa lahat.

Ang resulta ng pananaliksik ay isang panukala para sa isang 'patas na blockchain', kung saan ang mga block reward at mga bayarin sa transaksyon ay pantay na ipinamamahagi at may mas kaunting pagkakaiba sa mga gantimpala.

Ang pag-aaral sa bawat piraso nang mag-isa ay maaaring humantong sa isang bagay na mas malaki.

"Sa pangkalahatan, kailangan natin ng bagong siyentipikong pundasyon para sa lahat ng ito," sabi ni Shi.

Mga hindi inaasahang direksyon

Gayunpaman, binigyang-diin ni Shi na ang pananaliksik na ito ay hindi tungkol sa pagtukoy ng mga bagay para lamang sa akademikong pag-usisa.

Kapag mas naunawaan ng mga tao ang mga protocol, may iba't ibang direksyon, marahil hindi inaasahan, na pupuntahan. Sa pangkalahatan, ang mga mananaliksik ay magkakaroon ng mas mahusay na pag-unawa sa kung paano mapapabuti ang mga pampublikong blockchain.

Ang proof-of-work ay mahal, halimbawa, dahil ang mga makapangyarihang computer mula sa buong mundo ay kasalukuyang nagha-hash ng mga puzzle sa nakakahilong mga rate upang ma-secure ang mga blockchain tulad ng Bitcoin at Ethereum. Maraming mga mananaliksik, tulad ng mga nagtatrabaho sa proof-of-stake para sa Ethereum, ay sinusubukang umunlad isang paraan para sa napakalaking pangangailangan ng kuryente na ito.

Maaaring makatulong ang higit pang pananaliksik na matukoy kung walang kabuluhan o hindi ang mga pagsisikap na iyon.

Higit pa rito, naninindigan si Shi na mahalagang pagsikapan ang pag-unawa sa seguridad ng protocol, at pagsusulat ng mga mathematical proof na posibleng magdulot ng mga nakatagong mga bahid ng protocol.

"Ang mga tao sa paanuman ay nakabuo ng napakagandang intuition na ito, ngunit napakahirap pa rin na magustuhan ang disenyo ng isang provably tamang protocol. Iyan ay napaka, napakahalaga kapag ikaw ay nakikitungo sa isang bagay tulad ng Cryptocurrency, dahil kung ang protocol ay nasira, ang iyong pera ay nakataya," sabi niya.

Ang isang 'malamang na tama' na protocol, sa kabilang banda, ay ONE na nakakatugon sa ilang mga kinakailangan sa matematika.

Binanggit niya na ang naturang protocol ay maaaring makatulong sa pag-iwas sa mga hinaharap na sitwasyon sa linya ng The DAO - ang proyektong Ethereum na nauwi sa kabiguan.

"Napakadaling magkamali maliban kung dadaan ka sa buong prosesong ito," sabi niya. "Sa palagay ko pareho sa akademya at sa industriya ay may malaking pangangailangan para sa mga protocol na ito, kabilang ang parehong consensus at cryptography."

Nagtalo rin siya na ang mga matalinong kontrata ay nangangailangan ng mas advanced na mga protocol ng cryptography.

"Gustong tumulong ng IC3 na gawing secure ang mga ito sa pamamagitan ng pagbuo ng mga protocol. At i-deploy ang mga ito sa totoong mundo," dagdag niya.

Pagsasama-sama ng mga disiplina

Higit pa sa lahat ng iyon, may iba pang ideya sa pananaliksik si Shi.

Ang ONE potensyal na proyekto ay ang disenyo ng isang programming language na hahayaan ang mga coder na may kaunting kaalaman sa cryptography na lumikha ng mas secure na mga app. Maaaring sabihin ng mga programmer kung anong mga katangian ng seguridad ang kailangan nila, at ang programming language mismo ang magpapasya kung anong consensus protocol ang pinakamahusay na gagamitin sa ilalim ng hood.

Para kay Shi, ang kakayahang pagsamahin ang mga disiplina sa paraang ito ay bahagyang nakakapanabik. At, ang Bitcoin ay isang mayamang lugar upang mag-eksperimento sa cryptography sa partikular, aniya.

Siya ay nagtapos:

"Ito ay parang goldmine ng mga problema."

Larawan ng Bitcoin maze sa pamamagitan ng Shutterstock