Konszenzus
Elosztott megállapodások
A konszenzusmechanizmusok olyan keményen kódolt szabályok (protokollok), amelyek a működési logikát diktálják, és lehetővé teszik, hogy független szereplők elosztott/decentralizált hálózata egységesen működjön anélkül, hogy bíznia kellene egymásban, vagy akár ismernie kellene egymást.
A bizánci tábornokok problémája
A konszenzusmechanizmusok középpontjában a számítástechnika egyik ősi dilemmájának, a bizánci általános problémának (más néven bizánci hiba) a megközelítése áll. A probléma rávilágít a decentralizált rendszerek koordinációs és kommunikációs nehézségeire. Megfelelő megvalósítás és végrehajtás esetén a decentralizáció nagyobb biztonsági garanciákat nyújt, azonban helytelen megvalósítás és végrehajtás esetén katasztrofális eredményekhez vezethet.
Forgatókönyv: Van egy hatalmas, gonosz királyság (a Bizáncnak nevezett), amelynek lakossága 10 000 katona, amelyet magas falak és folyók védenek. Egy nap négy (4) város, amelyeket a gonosz királyság bántalmazott, összegyűlt, hogy megdöntse és véget vessen zsarnokságának. Mindegyik városnak 3000 katonája van, ha körbeveszik a királyságot és egyszerre támadnak, akkor leigázzák azt; azonban ha bármilyen probléma vagy késedelem adódik, ami miatt csak egy közülük késik, korán érkezik vagy nincs jelen, akkor kudarcot vallanak és örökre elveszítik az életüket és az esélyt a szabadságuk megszerzésére.
Összeállítanak egy tervet, miszerint mindannyian hajnalban csapnak le, és még aznap este felvonulnak, hogy körbevegyék a királyságot. A táborukba érve minden csoport 10 mérföldre van egymástól. A városok tábornokainak a támadás előtt meg kell egyezniük egymással. Ennek egyetlen módja, hogy küldjenek egy hírnököt, aki továbbítja az információt.
Itt találjuk a bizánci hiba lényegét; a biztonságos kommunikációs csatornák hiánya számos potenciális fenyegetést és árnyalatot jelent, többek között, de nem kizárólagosan: A hírvivőt elfogják a királyság őrei és elárulja az üzenetet, a hírvivő egy szökevény ügynök, aki vagy nem jut el a többi táborba, és hamis információkkal tér vissza, vagy hamis információkat terjeszt a többi tábornok között, a hírvivő elveszíti az üzenetet, az idő kifut, stb.
A dolgok száma, amelyek elromolhatnak, végtelen, és az eredmények... élet-halál kérdése. Akkor tehát hogyan tegyük lehetővé a biztonságos kommunikációt?
Ez a bizánci tábornokok problémája.
A megoldás a körülményeken alapuló, előre egyeztetett cselekvési-reakció protokoll és az információs integritás biztosításának módszerei {kriptográfia} kombinációja; hivatalos nevén BFT.
BFT - Byzantine Fault Tolerance
A BFT vagy Byzantine Fault Tolerance az elosztott rendszerek olyan tulajdonsága, amely garantálja, hogy a hálózaton belül vagy annak bármelyik komponenséből eredő váratlan zavarok esetén is képes a folyamatos működés fenntartására. Egyszerűen fogalmazva, a BFT a kommunikációért és a biztonságért felelős modul.
A hálózat meghibásodására számos tény miatt kerülhet sor; a mágneses zavarok vagy a szélsőséges időjárási körülmények miatti hardverhibák okozta természetes késleltetési problémáktól kezdve a rosszindulatú entitásokig, amelyek leállítják a kiszolgálást vagy más módon megtörik a hálózatot.
A BFT-rendszerek továbbra is garantálni tudják a rendelkezésre állást és a konzisztenciát N=3f+1 partícióállósággal; ami azt jelenti, hogy a hálózat akár a csomópontjainak 1/3-áig is elviseli, ha a hálózat sérül.
Legyen N a rendszer meghibásodásához szükséges csomópontok száma. Legyen f a csomópontok teljes száma
Egy rendszer 100 géppel rendelkezik. Ha egy BFT rendszert futtatnak, hány gép állhat le, és a hálózat továbbra is működőképes marad?
N = (1/3*100) + 1 N = 33.333 + 1 A hálózat integritása megszakad, ha 34 csomópontja hibás. *Nem lehetnek "részleges csomópontok", így a 34,33-at le kell kerekíteni. Amíg 67 csomópont működik, a rendszer garantálni tudja az integritást.
Abszolút minden blokklánc alapú projektben van BFT, azonban nem minden BFT modul decentralizált; valójában a BFT-t centralizált protokollnak tekintik. A blokklánc konszenzusmechanizmusok a BFT mellett számos más, szomszédos elemeket kezelő ideiglenes protokollt is használnak.
A Proof-Of-Stake például egy nagyon népszerű konszenzusmechanizmus, amelyet ma a kriptohálózatok többsége használ. A Proof-Of-Stake esetében általában azt feltételezik, hogy a biztonságot a feltett eszközök jelentik; bár ez bizonyos mértékig igaz, nem mutatja be pontosan a teljes képet. A Proof-Of-Stake-ben a staked assets a sybil támadások elleni küzdelemre és a következő blokk megszavazására szolgál; eközben a háttérben egyidejűleg egy külön BFT motor is fut, amely biztosítja, hogy a csomóponti infrastruktúra ne sérüljön meg.
Megfontolások
Az ATLETA tervezésének gondolkodásmódjában számos különböző mechanizmust fontoltak meg, beleértve a POW (Proof-Of-Work) különböző pénzverési algoritmusokkal, a POS (Proof-Of-Stake) számos változatát, és még a PoA-t (Proof-of-Authority) is.
A POW (Proof-Of-Work) megoldások nagy ígéretet tartogattak a decentralizáció és a korlátozásmentesség terén. Azonban a mechanikai elem hamar rávilágított az egyéni ASIC gépek és egyedi pénzverési algoritmusok létrehozásának szükségességére, vagy egy meglévő mechanizmus választására, amely aláveti az embert a világ minden táján megtalálható pénzverő befolyásának, akik már rendelkeznek ezzel a felszereléssel. Természetesen ez jelentős műveleti bonyolultságot is rótt volna az ATLETA felhasználói bázisára.
A PoA (Proof-Of-Authority) kezdettől fogva alkalmatlan volt a nyilvánvaló központosítottsága miatt. Azonban, ahogy néhány projekt az iparágban képes volt megmutatni, lehetséges hatékony, széles körben elfogadott projektet építeni még ilyen körülmények között is. Bár voltak nyilvánvaló teljesítménybeli előnyök, a transzparencia és az elszámoltathatóság hiánya ellentmondásban állt a BCSports víziójával és küldetésével. * Elismerés a Binance-nek és a Chiliz-nek, hogy képesek voltak ezt megvalósítani, a jövőben változásokat várunk, legyenek azok építészeti vagy üzleti jellegűek, a Binance vezetésével történtek mértékével.
Két szorosan összefonódó kategória létezik, amelyekért a konszenzus mechanizmusok felelősek, a gazdasági és a technikai. Mindkettő bizonyos mértékű műveleti átfedést mutat, mivel mindkettő a biztonságra épül, de végül is mindegyik sajátos célokat szolgál.
A technikai a hardver koordinálására vonatkozik, a gazdasági pedig a Sybil-védelemre a spam/bot hálózatokkal szemben és a társadalmi koordinációra a natív digitális eszköz körül.
Konszenzus az ATLETA-ban
Alapos értékelést követően egyértelművé vált, hogy a valóban hitelesen semleges, cenzúraálló környezet biztosítása érdekében az ATLETA hálózatnak egy módosított változatát kell alkalmaznia a POS-nak (Proof-of-Stake), amelyet NPoS-nak (Nominated Proof of Stake) ismernek.
Last updated