Где Casper? Внутри гонки Ethereum по переосмыслению своего блокчейна

Если вы следите за развитием Ethereum , то, вероятно, знаете, что этот блокчейн-проект во многом зависит от так называемого «доказательства доли».

Идея радикального изменения того, как сеть формирует консенсус, довольно проста по своей цели, но потенциально способна изменить историю по своему масштабу.

История такова: еще в далеком прошлом2011, некоторые разработчики начали беспокоиться об энергии, которую Bitcoin , использующий процесс, называемый «доказательством работы» (PoW), потребует в больших масштабах (некоторые недавно подсчитали, что он будет потреблять столько же энергии,как Дания). Кроме того, компании по майнингу биткоинов уже становились крупными предприятиями, и возникли опасения, что это изменение негативно скажется на росте числа пользователей.

Конечно, есть аргумент, что конкуренция доказательства выполнения работы создала более безопасную сеть (и что привязка конкуренции майнинга кЗакон Мурапривело к естественному регулированию рынка), но некоторые стремились к более экологичной альтернативе.

Введите подтверждение ставки.

На сегодняшний день протокол был принят несколькими проектами (Peercoin, NXT и другими), но переход Ethereum был бы уникальным в том смысле, что он фактически переключил бы протоколы на лету, так сказать. В результате он столкнулся с жесткой критикой со стороны тех, кто давно утверждал, что и PoS, и реализация Ethereum могут не работать.

Идея вызвала изрядную долю скептицизма, отчасти потому, что реализация версии, которую разработчики считают безопасной, занимает много времени.

В конце 2015 года Bitfury Group выпустилабелая книга·изучение различий между PoW и PoS, а также векторов атак, которые могли бы уничтожить ранние «наивные» версии PoS.

Тем не менее, на этом фоне разработчики Ethereum продолжают работать над альтернативой, утверждая, что они добиваются прогресса.

Работа прошла через множество итераций и материализовалась в идее, известной как «Casper», в честь привидения из фильма, который создал создатель Ethereum Виталик Бутерин. описалкак «консенсус по пари».

Бутерин сообщил CoinDesk , что в настоящее время в процессе разработки изучается вопрос о том, как стимулировать функционирование Ethereum совершенно новым способом, заявив:

«Процесс разработки включает в себя тщательное изучение как экономических, так и теоретико-игровых соображений и протоколов, устойчивых к византийским ошибкам, с целью создания протокола, который удовлетворяет ONE из нескольких ограничений одновременно».

Хотя описание Бутерина может показаться сложным, по сути, его заявление сводится к тому, что Ethereum все еще пытается получить право на схему стимулирования для своей альтернативы Proof-of-Work.

Еще в сентябре Бутерин и его коллега-разработчик Влад Замфир работали над конкурирующими реализациями этой идеи. Оба по сути делают ставку на то, что стоимость покупки физических майнеров (а также их конкуренции) может быть воспроизведена виртуально при наличии правильных условий.

Теперь, после многих лет исследований, Бутерин заявил, что он «вполне уверен в общем принципе», хотя «детали необходимо проработать».

Casper, объяснил

Команда часто проводитпубличные обсужденияна своем исследовании и опубликовал три симуляции с открытым исходным кодом (последняя, опубликованная в августе, —здесь), которые показывают, как работает протокол и что он может сходиться на ONE истории.

Недавно Бутерин предложилобновление исследования освещая протокол, в то время как Замфир ведёт серию блогов о историяего мыслительного процесса. Разработчик Рик Дадли, аспирант по информатике Лои Лу и другие также внесли свой вклад в протокол.

Подводя итог, можно сказать, что доказательство работы, используемое сейчас как Bitcoin , так и Ethereum , требует наличия сети мощных компьютеров для проверки транзакций, а доказательство доли владения — еще одно средство для достижения этой цели.

Цель обоих подходов одна и та же: добиться, чтобы узлы сети пришли к соглашению о корректной истории транзакций.

PoS было T внедрить, поскольку с 2013 года, когда Бутерин заявил, что Ethereum будет «проходить через несколько стадий разработки».вероятный« перейти от PoW.

Первый из этих этапов, который они теперь называют «наивным PoS», страдает от того, что называется проблемой «ничего на кону». Он T наказывает участников за подтверждение более чем ONE истории — то есть сеть может легко не согласиться с реальной историей.

«Это, несомненно, фатальный недостаток для Технологии , смысл существования которой заключается в обеспечении неоспоримого канонического порядка транзакций», — отметил блокчейн-консультант Сиаран Мюррей.

Отличие Casper (и других более поздних версий) от традиционного PoS заключается в том, что он наказывает участников, которые T играют по правилам.

Бутерин описал это с помощью грубой аналогии: представьте себе 100 человек, сидящих за круглым столом. У ONE человека есть пачка бумаг, каждая из которых имеет свою историю транзакций. Первый участник берет ручку и подписывает ONE, затем передает ее следующему человеку, который делает аналогичный выбор.

Каждый участник получает только 1 доллар, если он подписывает историю транзакций, которую в конечном итоге подписывают большинство участников.

«А если вы подпишете ONE страницу, а позже подпишете другую, ваш дом сгорит», — добавил Бутерин, утверждая, что это, вероятно, хороший стимул подписать нужную бумагу.

Оставшиеся проблемы

Но Бутерин и другие работают над несколькими оставшимися проблемами.

Они сводятся к «криптоэкономике» — слову, которое часто можно услышать в сообществе Ethereum для описания того, что может стать новой областью исследований, сосредоточенной на том, как можно использовать криптографию, чтобы направлять участников в определенном направлении с помощью правильных стимулов.

Самым известным примером может быть PoW, где у майнеров есть стимул играть честно и проверять корректные транзакции, иначе они потеряют деньги. Это побуждает майнеров действовать честно, выплачивая им Bitcoin.

Бутерин и другие пытаются заставить игроков продолжать играть по правилам без майнеров.

Чтобы это работало, валидаторы должны вести себя вежливо, сказал Бутерин. Но есть ситуации, когда сложнее придумать правильные стимулы.

Во- ONE , после того, как блок «финализирован» или добавлен в блокчейн, T должно быть возможности заменить последний блок, если только большинство валидаторов (которые примерно эквивалентны майнерам) не подпишут второй раз, чтобы потерять свои депозиты.

Другая проблема заключается в том, что валидаторам следует запретить обманывать конкурирующих валидаторов, лишая их денег (проблема, называемая «ограничением фактора обмана»).

В целом, по мнению Виталика, осталось три шага: завершить работу над алгоритмом, проверить его и построить тестовую сеть, а затем внедрить его на всех семи клиентах Ethereum .

Мюррей сказал:

«Пытаясь решить проблему отсутствия ставок, проблему картелей и вопрос окончательности, Casper обещает стать, на определенном расстоянии, самым передовым механизмом консенсуса, который появится в сфере публичного блокчейна».

Нет крайнего срока

Однако пока неизвестно, когда это может произойти.

«Я предпочитаю не называть сроки», — сказал Бутерин, хотя недавно в социальных сетях он дал, возможно, слишком радужную оценку конца 2017 года.

Если это так, то даже скептики PoS, вероятно, обрадуются.

«Если бы существовал алгоритм Proof-of-Stake, я бы, вероятно, его поддержал», — Люк Дашджер, один из разработчиков Bitcoin CORE сказал в начале этого года в социальных сетях. До тех пор он (и многие другие) считают это «vaporware».

На данный момент сообщество Ethereum , похоже, с нетерпением ждет финальную версию.

Однако Мюррей предположил, что даже в этом случае, вероятно, потребуется дополнительная проверка, заявив:

«Я с нетерпением жду возможности увидеть полную спецификацию Casper , доступную для экспертной оценки, чтобы выяснить, может ли эта сложность создать новые проблемы».

Фиолетовый свет изображение через Shutterstock