В чём проблема «Proof of Stake»?

проблема Proof of Stake PoS Ethereum Эфириум эфир

Идея использования компьютеров для управления активами отнюдь не нова. На самом деле – это основная причина, по которой были изобретены компьютеры. Что же тогда выделяет блокчейн и Биткойн?

Древняя клинописная табличка для учёта. Когда кто-то должен мне несколько коз

Все цифровые финансовые активы, созданные до Биткойна, можно назвать системами долговых расписок (IOU, я-тебе-должен). Сами системы и базы данных не владеют активами. Записи в базе данных только учитывают внешние активы. На самом деле, этот вид учета был с нами с первых дней письменности, и компьютеры не изменили его коренным образом.

В базах данных IOU, маржинальная стоимость добавления дополнительной строки равна нулю. После того, как я решил отразить первичные капиталовложения посредством «заострённой палочки и глиняной таблички» (или 1U сервера и копии MySQL), действительно выяснилось, что стоимость добавления дополнительной строки и отслеживания добавленных активов равна нулю.  Причина, по которой мы используем такие инструменты учёта именно в том, что стоимость хранения записи намного меньше, чем цена отслеживаемого актива.

Недостаток систем IOU в том, что независимо от того, насколько защищены ваши записи, они должны быть привязаны к реальному миру активов. Просто потому, что моя глиняная табличка говорит, что вы имеете три козы и должны мне ещё две, но не доказывает, что у вас действительно есть три козы и вы способны отдать мне ещё две. Это риск контрагента – фундаментальный для систем учёта на основе IOU, что и привело к созданию центральных контрагентов, регулируемых государством.

В чём отличие Биткойна? Дело в том, что здесь запись в базе данных является активом. Иными словами – это первый цифровой образец облигации. Это «распределённая база данных», разделённая на части, что позволяет ей быть носителем долговых обязательств. Централизованная база данных не может содержать облигации, так как их нельзя оттуда удалять.

Механизм консенсуса Биткойна основан на подтверждении выполненной работы, где майнеры соревнуются за право создания нового блока и обновления журнала транзакций, что требует существенных затрат ресурсов в физическом мире. Соревнование заключается в подборе решения хэш-функции. Это не слишком творческий процесс, но он помогает а) случайным образом определить майнера для выдачи монет и б) закрепляет актив в реальном мире.

Повторим последний абзац, потому что я думаю, многие упускают этот важный момент:

Майнинг создаёт криптографическому активу стоимостный якорь, выраженный в расходах в реальном мире.

Майнинг стоит конкретных денег и затраты этих ребят складываются так: расходы на оборудование, расходы на электроэнергию, и к тому же, какой сейчас курс биткойна? Это немало. Однако же, криптографические подписи и доказательства – это первичные капиталовложения, связанные путём перечисления монет в защищённой цепи. Это принципиальное отличие объясняет, почему никто не платит за отдельные строки в базах данных SQL – их маржинальная стоимость равна нулю.

Это также объясняет, почему так сложно обеспечить оперативное урегулирование балансов активов в IOU, и почему использование Биткойна и блокчейна для урегулирования вопросов после закрытия сделки проходит очень тяжело. Принципы Биткойна позволяют проводить урегулирование без риска для контрагентов потому, что запись в его базе данных и есть актив. Только в случае, если активы выпущены криптографическим способом, на них может распространиться свобода блокчейнов, не зависящих от власти центрального контрагента. Именно поэтому, выпуск частных ценных бумаг, проводимый Symbiont и Nasdaq Linq, вероятно, является хорошей идеей. Запись в базе данных должна являться активом. Актив – не долговая расписка IOU.

Запись в базе данных – это актив.

Процесс майнинга, возможно, слишком расточителен для окружающей среды (в плане расхода электроэнергии) и оправданно беспокоит людей, озабоченных вопросом сохранения окружающей среды. Это главная причина, по которой многие питают надежды относительно альтернативной идеи под названием «Proof of Stake».

Proof of Stake

В основе идеи «Proof of Stake» лежит замена «майнеров» на «дольщиков», «кузнецов» или «валидаторов» – лиц, которые держат монеты, и также как и в «Proof of Work», стремятся  максимально увеличить свои доли. Мы будем называть их «валидаторы». Стратегия максимизации прибыли майнеров в Биткойне одновременно обеспечивает как консенсус, так и распределяет активы в виде монет. Биткойн объединяет эти две разные идеи идеи. Давайте разделим их и рассмотрим по отдельности.

Консенсус

Есть масса литературы, освещающая создание баз данных, отказоустойчивых по отношению к задаче византийских генералов (Byzantine Fault Tolerance, BFT) – самой продвинутой из них является BFT медоеда (Honey Badger BFT). Тема в индустрии давно забыта, потому что в принципе, никто не хочет делиться своей базой данных. Таким образом, индустрия в настоящее время предлагает только базы данных, которые толерантны к «не-византийским» отказам, таким как сбои узлов. Эта литература описывает верный способ обработки «византийских» отказов без экономического стимулирования.

Предположение, что стратегия увеличения прибыли может быть применена к монете, подразумевает, что в первую очередь эта монета сколько-то стоит. Но как мы уже говорили, маржинальная стоимость строки базы данных равна нулю, даже если она причудливо криптографически подписана. Максимизация прибыли базы данных, состоящей из набора строк с нулевой стоимостью, эффективно равна нулю. Это экономический способ описания проблемы “Nothing at Stake” (ничего на кону). Расчёт максимизации прибыли налицо – создание блоков с нулевой стоимостью и порождение форков ничего не стоит.

Тот факт, что создание форков ничего не стоит, привёл к тому, что в некоторых монетах были попытки помешать реорганизации цепи. Это либо приводило к запрету реорганизации цепи дальше определённой глубины (720 блоков в NXT), или же к введению “времени обязательства” (bonding time). То есть для того, чтобы стать валидатором, участник должен внести обеспечительный взнос – другими словами, обязательство – и этот взнос блокируется на определённый период времени (для Casper‘а Ethereum’а предлагается период в четыре месяца). Но это не решает фундаментальную проблему, а только говорит о том, насколько глубок должен быть форк атакующего. Давайте определим это как время форка доли F.

Понятие консенсуса в данном случае также основывается на закольцованной аргументации: у меня был консенсус энное количество (F) блоков назад, и я могу это использовать, чтобы принять решение о консенсусе в отношении определённого блока (F) +1. Этот аргумент является округлённым и логически некорректным. Злоумышленник может просто создать 10000 форков, отступив некоторое количество блоков назад. Удачи в поисках единственно корректного.

Это подтолкнуло некоторых людей в собществе Эфириума принять понятие слабой субъективности, принцип которой означает «Я думаю, что могу проверить последний хэш-блок и найти верный ответ». Но такой аргумент пагубно некорректен, особенно, при наличии 10 000 потенциально допустимых форков. Кроме того, это социально-политическое решение технической проблемы. Допустим, злоумышленники оказались готовы и способны создать поддельные веб-сайты для своих атак, посредством предоставления поддельной истории и несущественных затрат. В этом случае им ничего не будет стоить предоставить ложную историю любыми способами.

Наконец, в среде поклонников Эфириума и Tendermint царит ложное убеждение, что они могут каким-то образом “наказать” атакующих, уничтожив их защищённый депозит. Тем не менее, возможность “наказать” злоумышленников появится только если удастся договориться об таком изменении блокчейна задним числом, которое будет включать в себя наказание. Но злоумышленник никогда не станет участвовать в создании такой версии блокчейна, которая включала бы его собственное наказание.

Я думаю, что это мнение основано на логике взаимозаменяемости, применимой к системе учета, не допускающей замены. То есть, монеты не могут быть вычтены из одного форка и добавлены к другому. Форки так не работают. Форк – это совершенно другая история, и монеты между ними принципиально не взаимозаменяемы. Поэтому и не представляется возможным “наказать” нападавших. Можно только создать продлённое окно для защищённых депозитов, и тогда мы снова возвращаемся к закольцованной аргументации.

Наконец, есть распространённый аргумент – “Значит ли что существующие монеты в «Proof of Stake» работают?”. В действительности Peercoin, NXT, Bitshares и другие функционируют уже в течение многих лет. Тем не менее, есть очень серьезная, негативно стимулирующая проблема. Понятно, что можно стать валидатором, к примеру, на NXT и создать форк длиной 720 блоков. Но при этом я бы получил бы кучу $СкамКойнов, которые не смог бы продать. Правда, такой негативный стимул предохраняет эти монеты от уровня атак, присущх Биткойну. И к тому же, отсутствие доказательства не является доказательством отсутствия.

Распределение монет

В «Proof-of-Work», такие монеты, как биткойн, прирастают с каждым блоком. Каждый майнер самостоятельно проводит рациональный экономический подсчёт того, насколько майнинг выгоден, способствуя закреплению криптовалюты в реальном мире. Люди не занимаются такими вещами, как майнинг, из-за альтруизма или потому, что это «топливо для мирового компьютера» – они делают это по необходимости.

Монеты имеют определённую систему распределения. В Биткойне это экспоненциально убывающее распределение. Эфириум же эмитирует постоянное количество монет независимо от высоты блока. Эта система должна быть настроена на сохранение более 50% от добычи майнеров. В противном случае вероятна потеря контроля над процессом. Ведь если более 50% майнеров отделятся, есть очень реальный шанс, что они смогут организовать атаку 51%.

По этой же причине я считаю, что даже система распределения монет в Биткойне тоже несовершенна. В этом случае активом и привязкой к реальному миру является хэш «Proof-of-Work», и награда в виде монет должна быть пропорциональна сложности вычисления такого хэша. В случае Биткойна примерно так оно и есть, за исключением момента, когда награда за блок уполовинивается примерно раз в четыре года. Это правило уже считают причиной банкротства майнинговой компании KnCMiner. Далеко не многие отрасли могут безболезненно перенести внезапное уменьшение доходов вдвое. Если график добычи биткойнов будет продолжать регулярно уменьшаться в два раза, и эффективность хэширования продолжит убывать на 50% – это станет проблемой.

Было бы лучше сделать награду прямо пропорциональной сложности добычи. Это бы мотивировало майнинг криптовалюты стать более похожим на добычу ресурсов в реальном мире. На самом деле, существует неисчерпаемый запас энергии. У нас есть, по крайней мере, 5 миллиардов лет до конца существования Солнца, и это позволит создавать рабочие базы на основе криптографических активов в течение длительного времени.

Если бы выпуск говых монет производился пропорционально сложности, это позволило бы устранить противоречия в сетевых форках, например, перестать ущемлять майнеров, оставшихся в коротких цепочках. Биткойн с большим трудом пытается быть независимым от государства, но его состояние зависит от графика эмиссии монет. Биткойн можно было бы сделать более надежным, избавив его от этой зависимости.

Для того, чтобы продвинуть «Proof of Stake», Эфириум активизировал “бомбу сложности”, которая увеливает сложность по экспоненте. Экстраполируя линейное увеличение скорости хэша в течение последних нескольких месяцев, этот экспоненциальный рост будет опережать темп роста сложности хэша естественным образом в течение первых нескольких месяцев 2018 года. После этого момента Эфириум потеряет свою привязку к реальному миру, но в то же время, создание новыех монет продолжится. С этого момента эфир превратится в инфляционную валюту.

Его якорь c реальным миром, если сравнить с тем, как это было изначально в «Proof-of-Work», нормализуется. Любой потенциальный валидатор сможет конкурировать с определённым пулом «Proof-of-Work», и такое валидаторство – игра с нулевой суммой. Поскольку существует ряд аккаунтов, не являющихся валидаторами, система распределения монет превратится в инфляционную передачу активов от «не-валидаторов» к валидаторам. Таким образом, “бомбу сложности” лучше назвать “инфляционной бомбой”.

Для тех, кто ниасилил: Резюме

Вся идея «Proof of Stake» завязана на закольцованную логику, с такими ошибками, как “отсутствие доказательства является доказательством отсутствия”, а также неправильное понимание принципов взаимозаменяемости и форков. Это фатальные недостатки, которые не изменишь перестановкой защищённых депозитов. Я где-то слышал, что на Титанике были очень аккуратно расставлены шезлонги.

Кроме того, даже если бы «Proof of Stake» работал, с точки зрения реальной стоимости такая монета не имела бы устойчивого вознаграждения. Она бы имела нулевую стоимость и нулевое значение. Правильное применение технологии в этих случаях – это использование базы данных BFT и признание того факта, что представленные активы являются долговыми расписками.

Решимость Эфириума перейти на «Proof of Stake» не продумана и приведет к инфляционному разрушению валюты.

Переход к системе с вознаграждением, пропорциональным сложности, способствует органичному росту актива, и является наболее стройным представлением того, чем именно активу дОлжно быть в первую очередь.

Источник: SDLX

 



Categories: Майнинг, Стандарты, Теория, Технологии

Tags: , , ,

11 replies

  1. А что насчет гибридных систем, где есть и POW и POS составляющие, например Steem? Хардфорки там вообще делаются на регулярной основе, и это, ИМХО, замечательно, ибо так система развивается намного быстрее.

    • Хардфорки вообще делаются не по причине какого-то алгоритма. Steem создан на основе BitShares. Там везде демократия с голосованиями и демократический подход к обновлениям предлагался изначально.

  2. Просто потому, что моя глиняная табличка говорит, что вы имеете три козы и должны мне ещё две, но не доказывает, что у вас действительно есть три козы и вы способны отдать мне ещё две.

    Гораздо важнее, что эта табличка не доказывает наличие способности забрать две козы у должника.

    вы способны отдать мне ещё две.

    А если я способен не отдавать коз предъявителю таблички, но могу заставить его сожрать эту табличку?

  3. Просто потому, что моя глиняная табличка говорит, что вы имеете три козы и должны мне ещё две, но не доказывает, что у вас действительно есть три козы и вы способны отдать мне ещё две.

    Так хорошо начал…

    Дело в том, что здесь запись в базе данных является активом. Иными словами – это первый цифровой образец облигации.

    Облигация не имеет ценности без эмитента, погашающего облигацию. Облигация это запись о козах, а не сами козы.

    Это «распределённая база данных», разделённая на части, что позволяет ей быть носителем долговых обязательств.

    Биткойн не является долговым обязательством. Никто не обязан давать что-то взамен биткойна – поэтому невозможно привязать биткойн к доллару или золоту. Биткойн это не обещание отдать козу предъявителю – это и есть коза.

    Майнинг стоит конкретных денег и затраты этих ребят складываются так: расходы на оборудование, расходы на электроэнергию, и к тому же, какой сейчас курс биткойна?

    Курс биткойна не выводится из затрат на майнинг. Курс определяется балансом спроса и предложения. Иначе бы любой альткойн можно было бы продать по себестоимости. Сами по себе затраты на производство не повышают стоимость продажи.

    Актив – не долговая расписка IOU.

    Облигация это расписка. Обещание выдать козу можно записать в блокчейн, но это обещание не является козой и не дает молока, его нельзя зарезать и съесть.

    В блокчейне может существовать только связанная с ним криптовалюта, все остальное – обещание в той или иной форме.

    Было бы лучше сделать награду прямо пропорциональной сложности добычи

    Больше биткойнов – ниже рыночная стоимость.

    Биткойн с большим трудом пытается быть независимым от государства,

    Сейчас биткойн независим от государства. И так было с момента его возникновения. От государства зависят точки обмена фиата на биткойн, потому что фиат находится под контролем государства.

  4. По мне так, статья панику на ровном месте пытается изобразить. У эфириума другие сложности в приоритете, я так понимаю скоро станет традиционным ежемесячный хардфорк для лечения какой-либо проблемы. У эфира вроде как нет и не предвидится ограничения денежной массы, а значит пузырь рано или поздно должен лопнуть. Потом, у того-же Peercoin отнюдь не чистый PoS используется.
    Из реалистичных проблем PoW в свою очередь, для биткойна могу предложить сценарий среднесрочной перекупленности. Скажем вот рухнет в ближайший месяц вся мировая банковская система, и курс биткойна недолго думая поднимется до миллиона долларов за монету. По триллионы долларов Сатоши будут будоражить воображение бывших самых богатых граждан планеты (типа Гейтса и Баффета), майнеры начнут получать за свои услуги примерно по $1.8 миллиарда в сутки. Допустим, уже через год рентабельность майнинга, позволит под эти нужды задействовать половину энергии генерируемой в Китае и США. Но вот экономика начинает налаживаться, банки восстают из пепла, курс биткойна корректируется этак до $50000 за монету, а там и уполовинивание награды подоспело. Тысячи датацентров с асиками, остаются без электричества – его нечем оплачивать. Но они, готовая мина, которую можно использовать заинтересованным лицам, при наличии денег конечно. И тут всплывает вопрос, а будет-ли атака 51% (или даже 75%) иметь какой-то фатальный смысл, или мы её просто переживем?

  5. Нет никакой общей проблемы PoS, есть возможные проблемы конкретных PoS алгоритмов, в том числе ограничение на награду. При этом у PoS есть определенные преимущества над чистым PoW у которого своих общих проблем хватает.

    Одна, это возможность перебросить мощности с одной крипты на другую, и в том числе осуществить атаку 51%. При этом нет никакой возможности воспрепятствовать продолжению атаки. Возможность подготовить мощности для атаки заранее и незаметно.

    Другая, это собственно высокое энергопотребление которое помимо экологического значения ещё и позволяет определять географическое местоположение майнеров, так как для серьезного майнинга требуется побольше чем обычное энергопотребление средней квартирки.

    Наконец, в среде поклонников Эфириума и Tendermint царит ложное убеждение, что они могут каким-то образом “наказать” атакующих, уничтожив их защищённый депозит. Тем не менее, возможность “наказать” злоумышленников появится только если удастся договориться об таком изменении блокчейна задним числом, которое будет включать в себя наказание. Но злоумышленник никогда не станет участвовать в создании такой версии блокчейна, которая включала бы его собственное наказание.

    И? Цепь с доказательством атаки всегда будет иметь приоритет над цепью без него. Типично автор подошел с категориями биткоина к PoS валютам.

Trackbacks

  1. В чём проблема «Proof of Stake»? | Заработок онлайн доступный каждому
  2. В чём проблема «Proof of Stake»? | Народные Новости
  3. Популярность биткойна в Южной Африке растёт, Венесуэла на очереди | Заработок онлайн доступный каждому
  4. Почему я зашортил эфир и закупился биткойном – Bit•Новости
  5. Почему я зашортил эфир и закупился биткойном | Заработок онлайн доступный каждому

Поделитесь своими мыслями

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s