اللامركزية: مشكلة كبيرة ل Blockchain

مرحبا يا هبر! أقدم لكم ترجمة المقال "اللامركزية: المشكلة الكبرى بالنسبة إلى Blockchain".



اللامركزية هي واحدة من الكلمات الرئيسية لتكنولوجيا blockchain: ظهرت الشركات ومواقع الويب التي تتضمن هذه الكلمة باسمها.

وقد وصفت اللامركزية بأنها أكثر ميزات التكنولوجيا المتقدمة تقدماً. أصبح اختصار DLT (تقنية دفتر الأستاذ اللامركزي) مرادفًا لـ blockchain في بيئة Fintech المعتمدة.

قليل من الناس يدركون أن اللامركزية هي مشكلة في حد ذاتها ، وقد توقفت التكنولوجيا blockchain لسنوات عديدة.

اسمحوا لي أن أشرح:

في الستينيات ، كانت أنظمة الكمبيوتر مركزية أو تم تكوينها كطبولوجيا شبكة نجوم. فقط في أوائل سبعينيات القرن العشرين ، أصبحت الحاجة لتوصيل أجهزة الكمبيوتر من العديد من الشركات المصنعة ملحة.

في ذلك الوقت ، تم تنظيم عقد العديد من شبكات الاتصالات الحالية بشكل هرمي ، ولكن منذ البداية ، تم تطوير البروتوكولات المنفذة في العقد الخاصة بـ ARPA و RPCNET و PISA والشبكات المبتكرة الأخرى التي سبقت الإنترنت مع فكرة عامة عن سيطرة العقدة المركزية أو السلطة ، إدارة ، أو أن تكون المركز ، أو تملك الشبكة.

بمعنى آخر ، علمنا أن شبكة النجوم متعددة المستويات المركزية ، مع اختناقاتها الكامنة ، لن تكون قادرة على تلبية حتى احتياجات الآلاف من المستخدمين في السبعينيات. اقترحنا أيضًا أنه بتقليل عدد الاختناقات الناتجة عن اللامركزية ، سيتم تقليل المشكلة ، ولكن لن يتم حلها. علمنا أن الحل يجب أن يستخدم نموذج توزيع نظير إلى نظير.

نظرًا لأن العديد من المؤسسات ستشارك في توفير العقد والقنوات والأجهزة والبرامج غير الموثوق بها ، فقد افترضنا أن الشبكة غير موثوق بها. لم نكن نعرف كيف يمكن دعم مجموعة بيانات متسقة أو حتى معاملة واحدة في عدة قواعد بيانات عبر شبكة غير موثوق بها ، عندما تتمكن أي عقدة من إنشاء رسالة ، أو في مصطلحات fintech ، معاملة مالية. وقد تفاقمت المشكلة بسبب وجود لاعبين ضارين.

لماذا التكنولوجيا blockchain يشجع اللامركزية

بشكل عام ، نحن نقر بأن الشبكة لا مركزية عندما تتم مشاركة إدارة الشبكة بواسطة مجموعة فرعية من عقد الشبكة.

يتم توزيع الشبكة عندما تتقاسم جميع العقد المسؤوليات بالتساوي وتقوم بتشغيل نفس العقدة.

غالبًا ما كانت الشبكات اللامركزية (المسموح بها والقائمة على القادة) امتدادات للشبكات المركزية الناشئة عن متطلبات التطبيق ، على سبيل المثال ، في صناعة التكنولوجيا الفائقة.

لا ينبغي تطوير برنامج شبكة blockchain (برنامج النظام الأساسي) وفقًا لمتطلبات التطبيق ، حيث سيتغير. لم نصمم أسلاف الشبكة للإنترنت والإنترنت نفسها ، بناءً على متطلبات تطبيقات السبعينيات فقط. لم نتمكن من التنبؤ بالصناعات التي ستتطور بناءً على القدرة على تبادل المعلومات على مستوى العالم.

وبالمثل ، يجب أن تكون شبكة blockchain الأساسية عامة ومرنة وقابلة للتوسع قدر الإمكان. يمكن بعد ذلك اعتبار الأذونات وخادم العميل ومتطلبات الشبكة الخاصة كحالات خاصة لشبكة موزعة ، على سبيل المثال ، باستخدام مفهوم شبكات blockchain الافتراضية الخاصة.



من المرجح أن تكون الشبكات الموزعة مستقلة عن أي بنية مادية معينة. يمكن الاتصال العقد بشكل حيوي مع بعضها البعض ، ويمكن استخدام إجراءات اتصال عشوائي. يمكن أن تكون حلول توافق الآراء المطبقة في الشبكات الموزعة غير صالحة ، وتدار من قبل الأغلبية وتكرارية.

كان التوزيع ، وليس اللامركزية ، هو الهدف الرئيسي لتصميم العملة المشفرة.

لماذا فشلنا

يرجع الفشل في دراسة اتفاقيات الإجماع الموزعة جزئيًا إلى صياغة عام 1982 لمشكلة الجنرالات البيزنطيين ، والذي يصور كيف يمكن الحفاظ على تكامل المعلومات في بيئة غير موثوقة. تم دراسة مشكلة الجنرالات البيزنطيين من قبل الباحثين لأكثر من ثلاثين عامًا.



يشير تشبيه العديد من فرق الجيش المتحالفة التي تسيطر على المدينة المحاصرة إلى أنه لا يمكن الوثوق بأي شخص في الميدان لإيصال رسالة ، وأنه لا يمكن الوثوق ببعض الجنرالات أنفسهم في إصدار أمر.

ومع ذلك ، فإن صياغة تشبيه الجيش تعني وجود فئتين على الأقل من القوات: الجنرالات والجنود.

بعد ذلك حصر بعض الناس تفكيرهم في حالة أكثر تحديداً عندما أعطى الجنرالات أوامر يلزم نقلها إلى جنرالات آخرين وحمايتها من التدخل من قبل المتسللين أو الخونة.

في النهاية ، أدى هذا النهج إلى تعريف محدود لمشكلة الإجماع.



تم تدريس نماذج الإجماع القائمة على القادة مثل Paxos و Raft في الجامعات واستخدمت كنماذج من قبل مطوري شبكات blockchain.

نتيجة لذلك ، ركزت الحلول العملية لمشكلة الجنرالات البيزنطيين على طرق مختلفة لاختيار عقدة رائدة من شأنها أن ترسل مجموعة من المعلومات التي تم التحقق منها إلى جميع العقد الأخرى بدلاً من محاولة التوصل إلى توافق في الآراء بشأن محتويات الكتلة.

هدف مفقود

الإجماع حول العقدة التي ينبغي أن تكون القائد الحالي لا يحل مشكلة الثقة. يجب أن يكون الزعيم الحالي موثوقًا به. يجب عليه القيام بعمل فحص وتجميع الكتل بطريقة عادلة.

وبالتالي ، وبناءً على بروتوكولات الإجماع الحالية ، يجب على القائد منح بعض السلطة: إثبات العمل ، إثبات الحصة ، إثبات القدرة أو إثبات شيء آخر.

لا يضمن هذا "الدليل" أي شيء أكثر من الاهتمام الشخصي الذي يمكن أن تحظى به المواقع الرائدة (أو المواقع التي تسعى إلى أن تكون مواقع رائدة) على الشبكة: فكلما زادت الفائدة التي اكتسبوها ، قل استعدادهم لتدمير شكل دخلهم.

يضمن هذا "الدليل" أن يكون للقادة المحتملين سلطة ، لكنهم لا يضمنون صحة المعلومات التي تم جمعها في الكتلة ، أو أن معظم العقد قد تم التحقق منها.

لقد رأينا أكثر من 60 حلًا مقترحًا استنادًا إلى نماذج القيادة لمختلف تطبيقات blockchain. إنهم يعانون من خطأ شائع: عقدة واحدة تقرر ما سيتم تخزين كل عقدة أخرى في blockchain. والنتيجة هي عكس ما هو مطلوب تقريبًا.

ملخص أوجه القصور بناءً على بروتوكولات القائد

تحتوي البروتوكولات المستندة إلى الزعيم على العيوب التالية:

• أنها لا تحل مشكلة الثقة. يمكن لعقدة البادئة إدخال بيانات خاطئة ، عن قصد أم لا ، في كتلة المعلومات.
• تخلق الجوائز المرتبطة بعمل فحص وتجميع الكتل حافزًا للعقد للتنافس على الجوائز والتقدم إلى مناصب قيادية. يميل هذا الحافز إلى إنشاء فئة خاصة من العقد. أصبحت الشبكة شبكة لامركزية. على سبيل المثال ، بدأت Bitcoin كشبكة من الشركاء ، حيث يمكن لكل عقدة التحقق من المعاملات والكفاح من أجل الحصول على مكافأة. اليوم هي شبكة من فئتين (عمال المناجم والمستخدمين) ، والتي يديرها أصحاب حمامات كبيرة.
• عند نقل تجميع الكتل إلى عقدة واحدة ، يصبح أحد المتطلبات الأساسية لنظرية الإجماع غير صالح: لا يعتمد الاتفاق على إجماع الأغلبية حول المعلومات التي سيتم تخزينها في blockchain. الاتفاق الوحيد الذي تم التوصل إليه هو طريقة اختيار العقدة الرائدة.
• يتم تقديم عنق الزجاجة ، أو نقطة الفشل الواحدة: يجب أن تبث عقدة واحدة كتلة لكل عقدة أخرى.
• الكفاءة ليست هي الأفضل: كتل البيانات الكبيرة أكثر عرضة لأخطاء الإرسال وإعادة نقل الحزم ذات الحجم الأقصى.
• تبلغ نسبة التكرار 100٪ تقريبًا: تم استلام كل معاملة مضمنة في الكتلة بالفعل بواسطة كل عقدة على حدة عند اكتمال المعاملة في الأصل.

أفضل القياس

بالتفكير في التشابه مع مشكلة الوصول إلى حل مشترك في بيئة غير منظمة وغير موثوقة ، يمكننا استخدام تشبيه الجيش دون رتب ، لكن ذلك لن يكون بديهيًا للغاية.

تشبيه أفضل سيكون مهمة تحديد سعر الإغلاق اليومي للبورصة. وفقًا لهذا القياس ، يحدد العديد من المشترين والبائعين سعر الإغلاق اليومي للأسهم باستخدام عملية الاستوكاستك ، دون أي صانع قرار محدد لأي شخص آخر.

لا توجد إجابة "صحيحة" على سعر السهم في البورصة ، ولكن فقط سعر إغلاق يومي متفق عليه.



وبالمثل ، في الكتلة ، يمكن للمتغيرات المتعددة ، مثل ترتيب المعاملات ، تحديد التكوين النهائي للكتلة. لا يوجد تكوين "صحيح" للكتل ، فقط واحدة تتفق معها العقد.

يمكن أن تتفادى بروتوكولات التوافق القائمة على تشبيه أكثر توزيعًا الاتجاه نحو المركزية والحاجة إلى عقد وسيطة نموذجية للبروتوكولات القائمة على الزعيم.

أمثلة عن وسطاء الشبكة:

• عمال المناجم أو المصنعين أو المشرفين الذين يشاركون طواعية أو يشاركون في تقديم خدمات الشبكة ،
• العقد الخاصة للأنظمة الفيدرالية المهتمة بنجاح الشبكة ،
• تم تحديد العقد مع بعض المعايير لإدارة الشبكة ،
• العقد المملوكة لشركات أو مؤسسات موثوق بها
• لاعبون مميزون ، مثل تبادل العملات المركزي الذي يمتلك محافظ المستخدم.

ما هو الخطأ في الوسطاء؟

بادئ ذي بدء ، إنها مسألة تكلفة: إذا قام الوسطاء بعمل مفيد ، على سبيل المثال ، التحقق من المعاملات ، فيجب أن يكافأوا.

هذه أيضًا مسألة ثقة: يجب أن يثق العملاء الذين يستخدمون شبكة مع الوسطاء:

• أن الوسيط لا يعطي الأفضلية لمستخدمين محددين أو معاملات محددة ،
• أن الوسيط لم يكن أو لن يتم القبض عليه من قبل المهاجم ،
• عدم إيقاف تشغيل النظام الوسيط أو تعرضه لهجوم DoS أو فشل النظام أو لأي سبب آخر من شأنه التأثير على معاملات العميل أو تأخيرها ،
• يمكن الاعتماد على برامج النظام والبيانات الوسيطة ، لذلك يتم ضمان سلامة البيانات وأمنها.
• أنهم مرتبطون حقًا بنظام موثوق به ، وليس مع نسخة مقلدة (على سبيل المثال ، مع نظام آخر يدعي أنه وسيط موثوق به) ، و
• لن يحدث أي حدث غير متوقع. في الآونة الأخيرة ، على سبيل المثال ، توفي أو اختفى مالك صرف العملة الكندية Quadriga. نتيجة لذلك ، هناك ملايين الدولارات من أموال العملاء مفقودة.

أخيرًا ، إنها مسألة توفر البيانات. إذا كان لدى الشبكة فئة مميزة أو محدودة من العقد تتحكم في blockchain ، فإن معظم العقد لا تملك إمكانية الوصول الفوري إلى النسخة المتماثلة الحالية لـ blockchain. هذا يمكن أن يتداخل مع تطوير التطبيقات في الوقت الحقيقي ، مثل تطبيقات التداول الآلي.

هل فات الأوان لتغيير نموذج الإجماع في blockchain؟

سيخبرك معظم الخبراء بأن الوظيفة الرئيسية للبروتوكولات التي تم التفاوض عليها هي الحفاظ على أمان الشبكة. هذا الرأي يمزج قضيتين. الأمان ضروري ، ولكن هذا مطلب مختلف تمامًا ويمكن حله بطرق أخرى.

ومع ذلك ، فإن العديد من المطورين لديهم فكرة أن الإجماع يعني اختيار قائد ، وهذا الإجماع ضروري للحفاظ على الأمن.

إذا نظرنا إلى الوراء ، إذا كنا نفكر في تشبيه أفضل وزعت ، يمكن أن تذهب الدراسة في اتجاه مختلف ، وتقدم أساليب عشوائية ، ويمكن أن تقودنا إلى تطوير مبكر للحلول الموزعة بشكل أفضل دون وسطاء.

الآن هذه مشكلة في التعليم وليست مشكلة فنية. يمتلك معظم الباحثين والاستشاريين وخبراء شبكة التشفير جميع تفاصيل PoW و PoS و DPoS وعشرات البدائل بناءً على نفس النموذج القائم على أساس القائد.

هذه الحلول القليلة التي لا تعتمد على القادة ليست حلولًا متسلسلة: هذه هي الحلول التي تتم فيها معالجة كل معاملة على حدة.

من ناحية أخرى ، فإن معظم الناس و 95 ٪ من الشركات ، وفقا لمسح حديث ، يفهمون إمكانات تقنية blockchain.

هناك حاجة ملحة إلى الانتقال من نموذج لامركزي إلى نموذج موزع لإلغاء تأمين الإمكانات الحقيقية لـ blockchain ، وحل مشكلات قابلية التوسع ، وتشغيل blockchain على أي جهاز مستخدم دون وسطاء.