Делегированное доказательство владения долей (DPOS) в сравнении с доказательством выполнения работы (POW)

Делегированное доказательство владения долей (DPOS) в сравнении с доказательством выполнения работы (POW)
В этой главе я намереваюсь объяснить технологический рывок, который случился в августе 2014 года и сделал ЦАПы гораздо более жизнеспособными. Должен предупредить, что эта бонусная глава может получиться немного технической, поэтому, если вам не интересны такие тонкости, просто пропустите её.
Есть всё же веские основания для знакомства с этими понятиями — в зависимости от вашего личного мнения и избегания риска, они просто могут повлиять на ваши будущие инвестиционные решения.
Первый вопрос, который может у вас возникнуть: «Если Bitcoin был первым в мире ЦАП, то почему другие ЦАПы не могут просто скопировать его?»
Вопрос глубокий, но для того, чтобы ответить на него, сначала необходимо понять, как работает Bitcoin.
Анонимный изобретатель по имени Сатоши Накамото (Satoshi Nakamoto) создал Bitcoin. Он обсудил свои идеи в маленьком форуме с горсткой других людей, в том числе с Дэном Ларимером (Dan Larimer).
Пять лет спустя, после того, как миллионы людей изучили код Bitcoin, некоторыми из них были определены области, в которых алгоритм Bitcoin был не так эффективен, как мог бы быть.
Изучим некоторые из аргументов и предлагаемых решений.
Давайте рассмотрим подробнее, как работает Bitcoin. Алгоритм консенсуса, используемый Bitcoin, называется доказательством выполнения работы (POW).
В настоящее время каждые 10 минут протокол Bitcoin предоставляет майнерам 25 вновь созданных Bitcoin.
Давайте немного посчитаем, используя цену в 500 долл. США за Bitcoin. Хотя, возможно, это и не текущая цена Bitcoin, она довольно близка к средней цене Bitcoin в 2014 году, что позволит нам привести простой и понятный пример.
Каждые 10 минут создается Bitcoin на сумму 12 500 долл. США, которые выплачиваются майнерам за услуги. Это составляет 1,8 миллиона долларов в день или 650 млн. долларов в год. Сумма просто поразительная. Только в 2014 году Bitcoin стоимостью почти две трети миллиарда долларов будет создан и выплачен майнерам.
Так откуда же берутся деньги? Ответ заключается в том, что владельцы Bitcoin, вы и я, платим за него посредством механизма инфляции. После создания новых Bitcoin, владельцы Bitcoin оплачивают их через падение цен на Bitcoin (майнеры должны ликвидировать свои новые Bitcoins для оплаты оборудования и электроэнергии) или на основании того факта, что цена нашего Bitcoin не увеличивается так быстро, как могла бы, если бы таким майнерам, владеющим Bitcoin, пришлось приобрести их на открытом рынке.
Инфляция всегда сложна для понимания, поэтому попробую объяснить её немного по-другому.
В 2014 году будет создано новых Bitcoin на сумму 650 миллионов долларов.
Если в Bitcoin будет вложено меньше данной суммы, цена будет падать. Если больше — цена будет расти.
Для примера, давайте сыграем в гипотетическую игру. Скажем, цена Bitcoin поднялась на порядок; то есть, не 500, а 5 000 долларов за Bitcoin.
Таким образом, вместо ежегодных 650 миллионов долларов новых денег, которые потребуются для стабилизации цен, ежегодно необходимо будет 6,5 миллиардов долларов для того, чтобы удержать падение цен. Если в экосистему Bitcoin вносится какая-либо меньшая сумма, цена будет снижаться.
Как мы видим, поскольку все больше и больше людей вкладывают в Bitcoin, цена каждого Bitcoin растет. Тем не менее, вместе с тем, одновременно увеличивается и цена 25 Bitcoin, создаваемых каждые 10 минут, как будто контролируя цену и удерживая её постоянный рост.
Если новый алгоритм консенсуса Bitcoin может значительно снизить такой контроль, цена Bitcoin взлетит и, на мой взгляд, вероятно, составит более 100 000 долларов.
Если бы существовал способ сократить расходы на обеспечение безопасности сети, не снижая безопасность, это было бы огромной победой для Bitcoin и сделало бы будущие ЦАПы намного более жизнеспособными.
Итак, давайте взглянем на уровень безопасности, которую Bitcoin получает за 650 миллионов долларов в год.
Управление сетью Bitcoin в её текущем виде фактически стоит очень мало, порядка нескольких тысяч долларов в год. Что владельцы Bitcoin действительно пытаются приобрести за свои 650 миллионов долларов в год, так это децентрализацию.
Сеть Bitcoin безопасна настолько, насколько она децентрализована.
Чем больше майнеров обеспечивают работу сети, тем меньше зависит от каждого манера. Каждый новый майнер делает систему более надежной.
Но какое соотношение цены и качества Bitcoin получает за свои 650 миллионов, которые ежегодно тратятся на децентрализацию?
Сначала давайте рассмотрим тенденции. По шкале Bitcoin, существует явная тенденция к централизации майнинга.
Уже длительное время любой может добывать Bitcoin из дома, используя свой компьютер или ноутбук.
Вскоре майнинг стал немного более специализированными, сначала посредством GPU, а затем посредством специализированных компьютеров, называемых ASIC (заказная специализированная микросхема), единственная цель которых заключается в добыче Bitcoin.
Две эти первые итерации означают, что понадобится тысячи долларов на аппаратное обеспечение просто для того, чтобы начать добычу Bitcoin. Это привело к некоторой централизации майнинга, и чудесные розничные блоки ASIC в красивых корпусах, которые можно использовать в домашних условиях, быстро становятся устаревшими. Во всем мире появляются огромные майнинговые «фермы» с минимальным количеством предметов первой необходимости.
Большинство согласно с тем, что в самом ближайшем будущем потребуется создание гигантских специальных ASIC «ферм» с водяным охлаждением для того, чтобы сделать майнинг прибыльным.
Bitcoin уже централизован до такой степени, что имея всего три майнинг пула можно контролировать 51 % сети. С помощью всего лишь четырех производителей чипов ASIC можно контролировать более 90 % производства будущей мощности хэширования. И, поскольку мы быстро движемся к созданию гигантских специальных майнинговых центров, совершенно возможно, что, контролируя только десяток или два таких майнинговых центров, можно контролировать 51 % мощности хэширования.
Это не много для децентрализации за 650 миллионов долларов.
Не поймите меня неправильно. Я не говорю, что Bitcoin обречен, или что он недостаточно децентрализован. Я просто констатирую факт того, насколько централизованной становится мощность хэширования Bitcoin.
Если бы Bitcoin принял и создал алгоритм, который мог бы предоставить больше децентрализации или тот же уровень децентрализации за меньшую стоимость, то цены Bitcoin могли бы вырасти.
Помните также, что проблема византийских генералов, решенная Сатоши, казалась неразрешимой. Но и она была решена.
Достижение большей децентрализации, чем четыре производителя чипов, два майниг пула и десятки майнинговых «ферм» менее чем за 650 миллионов долларов в год кажется прогулкой в парке по сравнению с решением проблемы византийских генералов.
Вне зависимости от того, придется ли нам подождать один год, два года, пять или даже 10 лет, я совершенно уверен, что в конечном итоге будет создан гораздо более эффективный алгоритм консенсуса, чем доказательство выполнения работы (POW).
Попутно отметим, что интересно подумать о том, как Bitcoin будет адаптироваться, когда такой новый алгоритм будет найден. Одной интересной особенностью Bitcoin является то, что это программное обеспечение, и, следовательно, оно может быть обновлено в любое время консенсусом сообщества.
Bitcoin — это 400-фунтовый лидер в технологии крипто‑валют, в который вливаются сотни миллионов виртуальных долларов, и сетевые результаты которого ошеломляют. При достижении консенсуса о появлении более эффективного алгоритма Bitcoin может обновить свой код и по-прежнему останется номером один на рынке крипто‑валют. Однако если Bitcoin не сможет приспособиться, я думаю, что в долгосрочной перспективе он потеряет свою долю рынка.
Итак, как достичь консенсуса? На мой взгляд, достижение консенсуса по непроверенной теории будет невозможным. Я думаю, что это мир, в котором Alt‑монеты являются очень ценными.
Для меня Alt-монеты — это небольшая лаборатория с большим количеством мелких экспериментов. Без риска для Bitcoin множество экспериментов могут провалиться, а не принятый в расчет — удастся.
Только после нескольких лет, в течение которых Alt‑монеты докажут свою безопасность и большую эффективность, и, конечно, после бурного роста цен, сообщество Bitcoin поддержит идею обновления алгоритма на основе консенсуса.
Так, по крайней мере, я представляю такой переход. А вот и самое интересное:
Несмотря на то, что мы в самом начале этой технологии, я не думаю, что мы должны ждать 5 или 10 лет для изобретения эффективного алгоритма Я думаю, что он был изобретен и выпущен в свет в июле 2014 года.
Будет очень интересно наблюдать за ним в течение следующих нескольких лет.
Данный новый алгоритм консенсуса, изобретённый Дэном Ларимером, называется делегированным доказательством владения долей (DPOs).
По моим расчетам, если бы этот алгоритм был основой существующей сети Bitcoin, он бы произвел больше децентрализации за менее чем 5 % от стоимости, результатом чего будет снижение инфляции и повышение цен на Bitcoin.
DPOs также позволяет осуществлять надежно подтвержденные транзакции через каждые 10 секунд. С помощью Bitcoin это занимает шесть подтверждений при среднем времени 10 минут на каждое. 10 секунд по сравнению часом — это довольно существенная разница.
DPOs уже реализована и является основой Bitshares.
Проект Bitshares запущен в июле 2014 года.
Так как же работает делегированное доказательство владения долей? Оно работает с помощью репутационных и слаженного голосования в режиме реального времени для создания группы ограниченных доверенных лиц. Такие группы затем могут создавать блоки для добавления в Blockchain и предотвращают участие непроверенных сторон. Группа доверенных лиц по очереди создает блоки в случайном указанном порядке, который изменяется с каждой итерацией.
Важно отметить, что большого соответствия критериям не требуется. Создатели блоков (так называемые делегаты) могут создавать блоки или не создавать блоки, включать транзакции или не включать транзакции. Вот и все. Они не могут изменить детали транзакции, такие как отправители, получатели или остаток, поэтому у них мало полномочий для причинения какого-либо ущерба. Если делегаты не создают блок или не включают транзакцию, блок следующего делегата будет в два раза больше или будет включать в себя недостающие транзакции, а время подтверждения составит 20 секунд вместо 10 секунд. Никакого серьезного ущерба. Злонамеренное или слишком медленное поведение делегатов видно в открытом доступе, и сообщество может исключить их быстро и легко. Тем самым, делегат потеряет источник дохода как делегат, не имеющий потенциала роста.
Система голосования встроена в клиент. Каждый владелец Bitshares голосует за создание группы из 101 делегата, которые по очереди создают блоки.
Число 101 является произвольным. Сообщество может позволить больше делегатов для большей децентрализации, но их расходы увеличатся. Издержки могли бы быть также снижены за счет децентрализации с количеством делегатов менее 101. 101 — это первая попытка в этой выгодной позиции и может быть позже изменена сообществом.
Таким образом, вид в 30 000 футов достигается ограничением количества позиций делегатов, из-за чего они фактически конкурируют друг с другом за работу. Добровольно снижая свои зарплаты, делегаты могут привлекать голоса, и, таким образом, стоимость защиты сети сохраняется под контролем конкуренции среди делегатов.
Степень децентрализации твердо контролируется владельцами Bitshares, поскольку они решают, сколько делегатов могут создавать блоки.
В то же время, нечестные делегаты не получают никакой выгоды от неправомерного поведения и быстро исключаются.
Поскольку Bitcoin платит майнерам, путем инфляции поставок валюты или иным указанным способом, уменьшая долевое участие в распределении чистого дохода акционеров Bitcoin, Bitshares может позволить себе заплатить своему 101 делегату только из сборов, без необходимости проведения этой процедуры. Фактически, поскольку делегаты могут предложить понизить их выплаты, чтобы получить больше голосов, остальные сборы выплачиваются держателям Bitshares в качестве дивидендов.
Кое-что еще очень крутое происходит с данной моделью.
Вместо того чтобы просто согласиться на сокращение оплаты, чтобы стать делегатом, делегаты могут включаться из-за использования оплаты делегата на оплату других задач, таких как маркетинг, правовую работу или лоббирование. Таким образом, они могут выполнять некоторые обязанности, которые выполняли бы сотрудники других типов компаний.
Таким образом, существует сильный стимул для всех делегатов не только защитить сеть, но и обеспечить её ценность для акционеров другими способами.
Кроме того, в отличие от узкоспециальной модели, по которой Bitcoin приходит к консенсусу, DPOs имеет встроенную систему голосования акционеров в режиме реального времени, что позволяет системе действовать как непрерывное собрание акционеров, на котором акционеры голосуют за или против различных изменений в устав общества. По сравнению с Bitcoin, права голоса в BitShares принадлежат только акционерам, а не работникам.
В то время как алгоритм доказательства выполнения работы Bitcoin может хорошо работать для валют, я считаю, что особенности и КПД DPOs делают его гораздо более подходящим для создания ЦАПов.
Я полагаю, что развитие DPOs выпустит ряд ЦАПов таким способом, который был невозможен раньше. В данной книге мы изучаем лишь некоторые из таких возможностей.
Перевод с английского языка статьи http://bytemaster.github.io/bitshares/2015/01/04/Delegated-Proof-of-Stake-vs-Proof-of-Work/