يُظهر التحليل العلمي للبنية التحتية لبيتكوين وإثيريوم مركزية أكبر للشبكات

من عام 2015 إلى عام 2017 ، أجرت مجموعة من العلماء من جامعة كورنيل ، التخنيون الإسرائيليين ومؤسسة مبادرة العملات المشفرة والعقود (IC3) دراسة طويلة الأمد لحالة البنية التحتية لشبكات العملات المشفرة المختلفة ، بما في ذلك Bitcoin و Ethereum. لقد درسوا معلمات التشغيل لآلاف العقد - ونشروا الآن النتائج الأولى لعملهم . كان الاستنتاج الرئيسي هو أن الشبكات ليست لامركزية على الإطلاق كما قد يعتقد المرء. ليس هناك شك في أي توزيع موحد لموارد الحوسبة والنطاق الترددي والكلام.

من حيث المبدأ ، كان الجميع يعرفون بالفعل أن وجود نظام P2P حقيقي لن يكون ممكنًا إلا إذا عمل كل عامل منجم كعقدة فردية في الشبكة. ولكن في الواقع ، تجري الحسابات الآن في مجموعات ، والتي تلعب دور نوع من "العقدة الفائقة". اتضح أن ثلاث إلى أربع عقد تتحكم في 50-60 ٪ من حسابات الشبكة (أربعة للبيتكوين ، وثلاث للإثيريوم).

هذا هيكل مركزي بحت ، حيث تتركز "السلطة" في أيدي العديد من اللاعبين ، وليس نظامًا لامركزيًا ، تم تصميمه من قبل مؤسس Bitcoin Satoshi Nakamoto. وتجدر الإشارة إلى أن هذه الحقيقة الواضحة لا تؤكد على الإطلاق أطروحة جريئة من ناتاليا كاسبرسكايا مفادها أن "Bitcoin هو تطوير خدمات الاستخبارات الأمريكية لتمويل الاستخبارات بسرعة في الولايات المتحدة الأمريكية ، إنجلترا ، كندا في بلدان مختلفة" ، ومبتكر Bitcoin Satoshi Nakamoto هو الاسم المستعار "لمجموعة من المبرمجين الأمريكيين ".



يؤكد البحث العلمي ببساطة الحقيقة المعروفة لتركيز الحسابات في البرك - لأول مرة تمت دراسة هذه المشكلة بشكل شامل من خلال المنهجية العلمية.

فيما يلي بعض الحقائق الأكثر إثارة للاهتمام التي كشفت عنها الدراسة.

شبكة بيتكوين غير مستغلة بالكامل

عرض النطاق الترددي لعقدة البيتكوين أكبر من Ethereum ، وخلال العام الماضي ، زاد متوسط ​​القناة المتوسطة عرض النطاق الترددي بنسبة 70 ٪.



وهذا يعني أنه يمكن زيادة الحد الأقصى لحجم الكتلة دون التأثير على مستوى اللامركزية. أي إذا كان الجميع راضين عن مستوى اللامركزية في عام 2016 ، فمع زيادة حجم الكتلة بنسبة 70٪ ، سيظل نفس المستوى في عام 2017. في الوقت نفسه ، سيزداد عدد المعاملات المجهزة بنفس النسبة.

يقول معارضو زيادة أحجام الكتل أن هذا سيزيد الحمل على وحدة المعالجة المركزية واستخدام مساحة القرص. لكن العلماء يعتقدون أن هذه الحجة لا تصمد ، لأن تكلفة هذه الموارد قد انخفضت الآن إلى مبلغ ضئيل. على سبيل المثال ، تبلغ تكلفة محرك 1 تيرابايت في عام 2016 85 دولارًا ، والآن 70 دولارًا.

يقول المؤلفون إن الحجج ضد زيادة حجم الكتل هي "سياسية" في طبيعتها ، ومن وجهة نظر فنية ، لا شيء يمنع ذلك.

يتم توزيع شبكة Ethereum حول العالم بشكل أفضل من Bitcoin

في شبكة Bitcoin ، تكون العقد أكثر تجمعًا ، جغرافيًا وكمون الشبكة.


الرسوم البيانية لتأخيرات P2P في Bitcoin (a) و Etherium (b) ، بالإضافة إلى CDF للمسافات الجغرافية بين العقد

الفرق ليس كبيرًا ومهمًا ، إنها مجرد حقيقة غريبة. ينتبه الباحثون أيضًا إلى حقيقة أن شبكة Etherium لديها نقاط أكثر من Bitcoin.

السبب وراء اعتقادهم هو أن عدد أكبر من عقد Bitcoin تقع في مراكز البيانات (56٪) من Etherium (28٪). لاحظ الباحثون أن نقل العقد إلى مراكز البيانات هو عرض خطير. إحدى الفرضيات هي تمويه العدد الفعلي للعقد والتحضير لهجوم العرافة للتأثير على الرأي العام. يتكون الهجوم من حقيقة أن الضحية في شبكة نظير إلى نظير تتصل فقط بالعقد التي يسيطر عليها مهاجم ، مع عواقب واضحة.

يضيع Ethereum موارد الحوسبة

تنفق شبكة Etherium المزيد من التجزئة على الكتل المفقودة (الأعمام) من Bitcoin (هنا تسمى هذه الكتل الأيتام).

هذا يعني أن Ethereum يمكن أن تستفيد بشكل كبير من مخططات الترحيل مثل Falcon و FIBER ، والتي يتم استخدامها في Bitcoin. سيؤدي ذلك إلى تقليل النسبة المئوية للكتل المفقودة.

تفضل Ethereum عمال المناجم الضعفاء

في نظام عادل مثالي ، سيكون لدى عمال المناجم أسباب أقل للتجميع ، لأن النظام لن يعطي الأفضلية لكبار عمال المناجم على الصغار.

حدد الباحثون مستوى "الصدق" بالنسبة لعمال المناجم الكبار والصغار باعتباره حاصل تقسيم الكتل التي قدمها عامل المنجم في السلسلة إلى كتل مفقودة.

المستوى العام من "الصدق" في كلا النظامين قابل للمقارنة ، ولكن في نظام Bitcoin هناك تنوع أقوى بكثير في الصدق للعقد الصغيرة. أي أن عمل العقد الصغيرة هنا لا يمكن التنبؤ به أكثر بكثير من عمل Ethereum. من الواضح أن هذا يرجع إلى ارتفاع تردد الكتلة في Ethereum.


مؤشر عامل منجم. توزيع "الصدق" في أنظمة Bitcoin و Ethereum

تم نشر المقالة العلمية في 11 يناير 2018 على موقع ما قبل الطباعة arXiv.org (arXiv: 1801.03998v1).