Introducere
Obiectivul acestui capitol introductiv este de a explica modul prin care dovada pură a mizei face sistemul Algorand descentralizat.
Ce este descentralizarea?
Descentralizarea reprezintă împărțirea unui grup de funcții și activități în unități relativ autonome, fiecare având un delegat al autorității generale și al responsabilității pentru funcționarea lor.— Earl. P. Strong
Cu alte cuvinte, descentralizarea poate fi privită ca o extensie a delegării.
Să aruncăm o privire asupra câtorva dintre avantajele descentralizării într-o viziune de ansamblu:
● Luarea rapidă a deciziilor
● Dezvoltare executivă
● Control și supraveghere mai bune
Luarea rapidă a deciziilor: descentralizarea aduce procesul decizional mai aproape de scena de desfășurare a acțiunii. Acest lucru rezultă în luarea mai rapidă a deciziilor la un nivel inferior, deoarece acestea nu mai trebuie să fie trimise prin ierarhie.
Dezvoltare executivă: atunci când autoritatea este descentralizată, directorii din organizație vor avea oportunitatea de a-și dezvolta propriile talentele prin luarea inițiativei. Acest lucru îi va pregăti și pentru rolurile manageriale. Creșterea companiei depinde într-o foarte mare măsură de directori talentați.
Control și supraveghere mai bune: descentralizarea asigură un control și supraveghere mai bune, deoarece subordonații de la nivelurile inferioare vor avea autoritatea de a lua decizii independente. Ca rezultat al acestui fapt, aceștia dobândesc o cunoaștere mai aprofundată a fiecărei sarcini aflate sub controlul lor și sunt capabili să facă modificări și să ia măsuri corective.
Ce este dovada mizei?
Algoritmul de dovadă a consensului mizei a fost introdus în anul 2011 pe forumul Bitcointalk, scopul lui fiind de a rezolva problemele celui mai popular algoritm actual utilizat, numit „Dovada muncii”.
În timp ce ambele noțiuni au același obiectiv în atingerea consensului în Blockchain, procesul de atingere a obiectivului a fost destul de diferit.
Dovada mizei este un tip de algoritm consens prin care o rețea blockchain de criptomonede poate obține un consens distribuit. În criptomonedele bazate pe PoS, creatorul următorului bloc este ales prin intermediul diferitelor combinații de selecție fără o ordine anume, bogăție sau chiar vârstă.
Cum funcționează?
Algoritmul dovezii mizei folosește un proces electoral pseudo-aleator pentru a selecta un nod care să fie validatorul următorului bloc pe baza unei combinații de factori, care poate include:
● Vârsta mizei
● Randomizare
● Bogăția nodului
Istoria dovezii pure a mizei
Conceptul dovezii mizei a fost inițial de către Sunny King și Scott Nadal în cartea albă pentru Peercoin. În timp ce creditele ideii le aparține în mod absolut, Peercoin era un consens hibrid ce folosea o combinație de dovadă a muncii și dovadă a mizei.
Prima implementare a unui consens fără permisiune a dovezii pure a mizei a fost cu Algorand, care și-a lansat rețeaua principală în iunie 2019.
Algorand, Inc. este o companie de tehnologie fondată de pionierul criptografiei, câștigătorul premiului Turing și profesor MIT, Silvio Micali. El a fost cel care a proiectat platforma Algorand împreuna cu o echipă recunoscută la nivel internațional de cercetători, matematicieni, criptografi și economiști. Încă de la primele principii, scopul lor era să garanteze adevărata descentralizare, amploare și securitate.
Ce este Algorand (ALGO)
Algorand este un blockchain și un protocol public care își propune să ofere participanților descentralizare, scalabilitate și securitate. Moneda sa nativă este ALGO. Algorand folosește un protocol pur și simplu fără permisiune, de dovadă a mizei: toți utilizatorii care dețin ALGO-uri sunt eligibili în mod automat să participe la toate funcționalitățile protocolului, inclusiv participarea la consens prin propunerea și votarea blocurilor, proporțional cu miza lor (cât ALGO au).
La ce se utilizează Algorand?
Versiunea publică a blockchain-ului Algorand este în primul rând concepută pentru a permite altor dezvoltatori să creeze tipuri noi de aplicații alimentate de criptomonede.
Platforma a fost utilizată în domeniul imobiliar, în cadrul drepturilor de autor, în microfinanțare și multe altele.
Algorand își propune să rezolve cele trei probleme principale cu care se confruntă în ziua de azi blockchain-urile, acestea fiind cunoscute sub denumirea de trilemă blockchain: securitate, scalabilitate și descentralizare.
În algoritmul de consens Algorand, numit Pure PoS, rețeaua își leagă securitatea de onestitatea majorității.
De ce ai construi pe Algorand?
● Latența tranzacțiilor sub 5 secunde optimizează experiența utilizatorului final
● Capacitatea de 1.000 de tranzacții pe secundă oferă o viteză la punctul de vânzare care scalează cu ușurință miliarde de tranzacții
● Tranzacțiile Algorand se finalizează imediat
● Blockchain-ul Algorand nu se bifurcă niciodată, adică toate tranzacțiile sunt finale
● Cu instrumente complete pentru dezvoltatori precum Java, JavaScript, Go și Python, integrarea este ușoară în orice limbă
● Este complet descentralizat: descentralizarea prin proiectare, ceea ce înseamnă că nu există o autoritate centrală de facto
● Costurile de tranzacție reduse (comisioane de tranzacție neglijabile 0,001 Algo), ceea ce reprezintă economii semnificative în timp
● Un adevărat partener tehnologic: o echipă accesibilă de experți le permite dezvoltatorilor din întreaga lume să construiască pe Algorand
Cum funcționează consensul Algorand?
Algorand, ca un mecanism adevărat de consens descentralizat, rezolvă multe probleme cu Bitcoin, cum ar fi:
● Risipa - consum de energie electrică
● Concentrarea puterii - doar 3 fonduri majore
● Locație cunoscută - puterea minieră poate fi urmărită și văzută
● Scalabilitate - Bitcoin este de 7 tx/sec
● Ambiguitate - bifurcări/care este adevărat în lanț
● Securitate - rețelele valoroase vor fi vizate
Algorand este un nou mecanism de consens care folosește sortarea criptografică a acordului bizantin. Principala ipoteză a acestui mecanism este că două treimi din jucătorii din rețea sunt sinceri și au două proprietăți:
● Acord - oamenii sinceri și răi sunt de acord cu aceeași valoare
● Coerență - dacă încep cu aceeași valoare, vor fi de acord asupra ACELEI valori
Mecanismul de consens
Un utilizator este selectat în mod magic sau aleatoriu prin algoritmul care propune crearea un bloc nou.
● Sunt selectați mai mulți utilizatori, se păstrează doar blocul utilizatorului cel mai bine clasat
● Probabilitatea ponderată pe cât de mult algo dețin
O mie de oameni sunt aleși prin sortarea criptografică
● Semnătură digitală și propagarea semnăturii
● Doar majoritatea a două treimi trebuie să fie sinceră pentru ca un bloc să fie aprobat
Selectarea comitetului - Sortare criptografică
Loteria criptografică este în desfășurare
● Utilizatorii dovedesc câștigul prin calculul rulat pe cheia lor privată
● Dovezile câștigătoare sunt propagate și intră în jocul Protocolul acordului bizantin
Probabilitatea de a câștiga este proporțională cu suma de bani de care dispui și cu suma totală de bani din rețea
● Un milion de algo într-o cheie sau un milion de taste cu una în fiecare este același
Avantaje
● Calcul trivial - compară două numere întregi, desemnând un mesaj
● Adevărată descentralizare - o singură clasă de utilizatori
● Finalitatea plăților - P[bifurcări] < 10^-18. Fără bifurcări
● Scalare - 125x tx ieșire Bitcoin în timp ce are 50.000 de utilizatori. Scalarea este foarte bună
● Securitate - Adversarii pot corupe orice jucător, dar nu și <n/3 în general
● Cost eficient - taxe tx mici/neglijabile
● Rapid - 22 de secunde pentru până la 50.000 de utilizatori
Limitări posibile
Nu există stimulente pentru alegerea următorului bloc
● Stimulentele invită la exploatare
Adversarii pot controla mai mult de ⅓ din sursa de bani Algorand
● Crește rapid
● Comitetul separat pentru fiecare pas face dificilă cunoașterea utilizatorilor vizați prin rețea
Presupunerea faptului că două treimi din utilizatori trebuie să fie sinceri
● Societatea nu ar exista altfel
Algoritmii bizantini sunt notorii a fi foarte lenți
● Așteptări la un număr mare de pași
● Mesaj unic și scurt la fiecare pas
Algorand și sistemul fără permisiune, dovadă pură a mizei
Algorand se poziționează în tabăra dovezii mizei și impune dovada pură a mizei. Prin intermediul acesteia, singurul factor care afectează alegerea următorului lider (adică a creatorului de bloc) este numărul de tokenuri Algorand pe care un participant le deține. Acest lucru menține beneficiile vitezei, în timp ce păstrează și descentralizarea completă. Deci, cum reușesc să facă acest lucru?
Soluția este inteligentă și se bazează pe construcții criptografice (nu este surprinzător considerând genealogia fondatorilor). În limbajul Algorand, se numește Sortare.
Blockchain-ul crește câte un bloc pe rând, iar procesul de propunere și acceptare a unui bloc nou este organizat în mai multe runde. În fiecare rundă, un bloc nou este propus de către un lider și votat de un comitet. Acesta din urmă este cel care decide dacă acceptă sau respinge propunerea. Algorand dorește să mențină următoarele proprietăți:
● fiecare utilizator din rețea poate fi selectat în cadrul comitetului cu probabilitate egală cu fracțiunea din totalul de tokenuri deținute;
● protocolul trebuie să impună consensul atât timp cât 2/3 din tokenuri sunt deținute de utilizatori cinstiți;
● chiar dacă un adversar compromite un membru al comitetului după votul acestuia, adversarii nu ar trebui să poată viza membrii comitetului înainte de a vota, nici să-și poată schimba votul după aceea
Cum dovada pură a mizei, fără permisiuni, face Algorand să fie descentralizat
În Algorand, blocurile sunt construite în 2 faze prin loteriile numite și „sortare criptografică”, permițând o finalitate rapidă. Au apus zilele în care trebuia să aștepți 30+ confirmări și câteva ore pentru a te asigura că o tranzacție s-a întâmplat într-adevăr.
● Faza propunerii: un simbol este selectat în mod aleatoriu, iar proprietarul său propune următoarele blocuri. Cu toate acestea, acest propunător este cunoscut de rețea numai în timpul fazei de propagare: este, deci, prea târziu pentru a interfera. În Pure PoS, fiecare token are aceeași putere de a fi selectat.
● Runda votului: este selectat aleatoriu un comitet de proprietari a 1.000 de tokenuri, ei fiind cei care aprobă blocul propus de primul utilizator. Spre deosebire de sistemul de comisii fixe din multe blockchain-uri Proof-of-Work sau Proof-of-Stake, această selecție aleatorie a membrilor comitetului face protocolul extrem de sigur împotriva atacurilor adversarilor: aceștia nu știu pur și simplu pe cine să vizeze.
După ceea ce s-a scris în „Cum funcționează dovada mizei” și considerând punctele mai sus menționate, putem spune că Dovada mizei face ca Algorandul să fie descentralizat din aleatorizare și viteză.
Algorand folosește un protocol consens fără dovadă de miză (PPoS), bazat pe acordul bizantin. Acest proces oferă sistemului posibilitatea să ajungă la un consens fără necesitatea unei autorități centrale, dar și posibilitatea să tolereze utilizatorii rău intenționați, atâta timp cât o supermajoritate a mizei se află în mâinile bun intenționate. Influența utilizatorilor asupra alegerii unui bloc nou este proporțională cu miza lor în sistem (numărul de algo). Utilizatorii sunt selectați în secret și în mod aleatoriu să propună blocuri și pentru a vota propuneri de blocuri. Toți utilizatorii online au șansa de a fi selectați să propună și să voteze. Probabilitatea ca un utilizator să fie ales este direct proporțională cu miza sa.
Definiția Algorand a PoS pur necesită multe proprietăți folosind termenul „adevărat”.
„Descentralizare adevărată” reprezintă un tip de descentralizare care nu are legătură cu numărul de portofele sau tokenuri deținute de un proprietar.
„Securitate adevărată” înseamnă că niciun subset de tokenuri nu pune în pericol sistemul sau crea o bifurcare, ceea ce este irelevant pentru implementările PoS anterioare.
În cele din urmă, „scalabilitatea adevărată” se referă la cuvinte mari ca participarea incluzivă, performanța la nivel de întreprindere și adoptarea. Ca propoziție, nu are mult sens.
Definiția Algorand se încheie cu următoarea confirmare - deoarece este singurul proiect care îndeplinește această definiție nouă și foarte îngustă, pot pretinde că sunt primul blockchain PoS „pur și fără permisiune”.
Dovada pură a mizei înseamnă că oricine dorește să participe la rețeaua Algorand, poate semnaliza acest lucru prin marcarea unui cont cu algos ca participant. Șansele ca utilizatorii să fie selectați sunt determinate de cantitatea de algos deținută în cont, în fața celorlalte conturi pe care și-au semnalat, de asemenea, intenția de a participa.
„Pur” înseamnă că aceștia sunt liberi să vină și să plece după cum doresc, deoarece algos nu se închid și nici nu se „leagă” pentru nicio perioadă de timp, asemeni altor sisteme de dovadă a mizei. Orice utilizator poate opri lumina în orice moment, fără nicio penalizare și fără să îi fie frică de pierderea mizei.
Algorand crede ferm în abordarea fără permisiune, cu dovadă pură a mizei.
Ca model consens, dovada mizei a dovedit că poate rezista chiar și testul timpului. Deși au apărut mai multe variante, consensul fără dovezi, pur al dovezii mizei, așa cum se înțelege el în mod general, continuă să fie adoptat la mulți ani după ce a fost conceput pentru prima dată.
Deși nu există îndoială că inovatorii blockchain vor continua să itereze acest concept, dovada mizei rămâne fermă ca un mijloc sigur de realizare a descentralizării.
Este Algorand următoarea generație Blockchain?
Concluzie
Algorand promite o descentralizare adevărată, confirmări rapide și scalabilitate. Fondatorul său, câștigător al premiului Turing, Silvio Micali a rezolvat trilema Blockchain oferind un protocol sigur, scalabil și descentralizat.