Что нового?
Добро пожаловать!

Для того чтобы отправлять личные сообщения, общаться в чате, видеть скрытые материалы и зарабатывать $ вам необходимо зарегистрироваться!

Регистрация

«Белая книга» Bitcoin: что в ней оказалось верным, что ошибочным, и о чем мы ещё не знаем

A
Alex077
Модератор
Регистрация
11 Ноя 2018
Сообщения
5,113
Реакции
63

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь для просмотра ссылок

даётся ретроспективный взгляд на один из главных документов, благодаря которому началась эпоха технологии блокчейн. Речь, конечно же, о «

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь для просмотра ссылок

» первой криптовалюты биткойн, опубликованной в 2008 году загадочным Сатоши Накамото. По прошествии десяти лет можно сделать выводы о том, что некоторые пункты «белой книги» оказались пророческими, другие — ошибочными. А какие-то свойства Биткойн не поддаются оценке до сих пор.


«Белая книга» Биткойна по праву является одним из наиболее оригинальных и влиятельных документов по программированию в истории.

Она породила многомиллиардную индустрию и тысячи других «белых книг».

Но есть смысл взглянуть на этот документ под критическим углом (и на те элементы первоначального дизайна сети Биткойн, которыми пренебрегли), чтобы спросить себя: что в «белой книге» оказалось верным, что ошибочным, и на какие вопросы у нас до сих пор нет ответа.

В чём создатель Биткойна оказался прав
Пожалуй, самым сложным было составить этот раздел.

Один из признаков действительно успешной идеи состоит в том, что мы забываем, как люди воспринимали окружающий мир до неё. Многие из фундаментальных инноваций Биткойна становятся очевидными только при ретроспективном взгляде.
Ведь можно легко забыть о том, что криптовалюты оставались в «исследовательском болоте» большую часть нулевых годов.

После провала многочисленных попыток построить функционирующую систему в девяностых годах (по большей части используя идеи, высказанные

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь для просмотра ссылок

в восьмидесятые), несколько публикаций всё же появились на свет. Но большинство исследователей были уверены, что для негосударственных валют просто не будет жизнеспособного рынка.

Перед появлением Биткойна децентрализованные системы активно разрабатывали в двухтысячные годы (обычно их описывали как пиринговые сети), также проводились исследования технологий анонимизации (развитие браузера Tor и других систем).

Но все эти разработки не рассматривались как обязательные для системы платежей. Что же привнёс Биткойн?

1. Стимулы для майнеров. Одно из ключевых новшеств биткойна — стимулирование майнинга через инфляцию и комиссии. Эта модель оказалась успешной, хотя немногие смогли её предвидеть. Большинство одноранговых систем в до-биткойновую эпоху, предлагавшие открытое участие (когда каждый может управлять узлом сети), страдали от «атак Сивиллы» и других проблем. Предпринималось много попыток мотивировать честное участие, но до Биткойна это никому не удавалось.

2. Облегченные узлы. Одновременная поддержка полных и облегченных (или SPV) узлов в сети Биткойна доказала свою эффективность, а встроенная в Биткойн структура блоков сделала внедрение облегчённых узлов естественной функцией.

3. Скриптинг. Будучи ограниченной, поддержка разработки сценариев в сети Биткойн (вовсе не упомянутая в «белой книге») позволила осуществить несколько важных функций, таких как счета с несколькими подписями и платёжные сервисы. Предусмотреть систему, которая обеспечивает нечто большее, нежели чем обычные транзакции, было мудрым решением.

4. Определение долгосрочных стимулов. Сатоши не участвовал в промышленном майнинге или майнинговых пулах, по крайней мере, он не указал об этом

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь для просмотра ссылок

. Однако документ о Биткойне включает очень предусмотрительную мысль о рисках централизации: «[атакующий] рано или поздно должен понять, что ему выгоднее играть по правилам, таким правилам, которые предоставят ему на несколько больше монет, чем у всех остальных, вместе взятых, вместо того, чтобы подрывать всю систему и основание для его собственного богатства». Несмотря на большое число теоретических атак, описанных с тех пор, никакие из них не были исполнены на практике. Сатоши установил сильный принцип — что у майнеров есть долгосрочные стимулы не атаковать, поскольку они инвестируют в здоровье всей экосистемы.

В чем «белая книга» Биткойна ошиблась
Мы опустим некоторые причудливые функции в ранних версиях кода Биткойна, такие как оплата по IP-адресу и встроенная система электронной торговли, которая никогда не увидела свет.

Но некоторые характеристики оказались ошибочными, и их не следует повторять.

1. ECDSA. В то время, как этот алгоритм подписи был лучшим выбором, чем, скажем, RSA, он всё же уступает

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь для просмотра ссылок

во всех аспектах. Скорее всего, Сатоши просто не знал о такой возможности (из-за «патентных войн» за наследие Шнорра). Сегодня выгода от использования подписей Шнорра очевидна, если не брать во внимание более продвинутые схемы типа BLS.

2. Пластичность транзакций. Эта непреднамеренная трудность привела к проблемам для платёжных систем и сделала возможной атаку на биржу Mt. Gox. Сегодня в более разумном дизайне сети разработчики будут использовать SegWit, чтобы удостовериться в отсутствии пластичности хэшей транзакций.

3. Новые функции. Весьма очевидно, что решение не включать в биткойн популярные функции типа pay-to-script-hash (

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь для просмотра ссылок

) и CheckLocktimeVerify (

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь для просмотра ссылок

) оказалось ошибкой, хотя они и были добавлены в последующих софт-форках.

4. Ограниченная разрядность монет. Эмиссия биткойна ограничена 21 миллионом монет, но что более важно, у него есть лимит минимальных единиц, составляющий примерно 2^52 сатоши. Если биткойн действительно задумывали как единственную расчетную единицу на планете, следовало предусмотреть несколько миллионов единиц на одного человека. Текущего количества недостаточно для ежедневных платежей (даже округлённых до десятков долларов) и крупных сбережений. Можно просто прибавить к текущей системе несколько новых базовых единиц, и тогда разрядность больше никогда не будет проблемой.

5. Все блоки в одной цепи. Принимая во внимание, какое значение имеет слово «блокчейн», следует отметить, что размещение блоков в линейной цепочке — это непредусмотрительность, которая приводит к удорожанию процесса подтверждения старых блоков облегчённым узлом. Если Биткойн корректно располагает транзакции в древовидном порядке, почему не сделать то же самое для блоков? Список пропусков тоже был бы важным дополнением. Любопытно, что проект Certificate Transparency (созданный независимо в то же время, что и биткойн) использует верную архитектуру и размещает новые блоки в виде дерева, тогда как лишь немногие преемники Биткойна отклонились от линейной конструкции цепи.

6. Отсутствие обязательных данных о состоянии сети. Майнеры Биткойна отслеживают состояние системы через входящие платежи, являющиеся неизрасходованными выходами (UTXO). Но эта информация не относится к каждому блоку и должна браться из истории транзакций. Поэтому облегченным узлам сложно подтверждать текущее состояние сети и статус расходования перевода. Можно было бы достаточно легко включить обязательство UTXO в каждый блок, и многие последующие системы (например, Ethereum) уже это делают.

7. Анализ упрощенной атаки. В «белая книге» Биткойна уделяется повышенное внимание (примерно четверть всего текста) анализу шансов майнера на успешный форк при обладании менее 51% майнинговой мощности. Последующие исследования выявили много других векторов атаки (например,

Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь для просмотра ссылок

), и теперь этот анализ выглядит устаревшим.

8. Один процессор — один голос. Сатоши описал Биткойн как систему, большинство участников которой будут майнерами, использующими собственные процессоры. Однако уже много лет в добыче монет доминирует специализированное оборудование. Хотя польза или вред ASIC-майнинга — это спорный момент, в оригинальном документе о нём не сказано.

О чем мы до сих пор не знаем
1. Загадка алгоритма SHA-256. Использование основанных на хэшах вычислительных головоломок («доказательство работы», PoW) в сети Биткойна является одной из самых популярных тем дебатов в сообществе. Потребляет ли этот алгоритм слишком много электричества? Усиливают ли ASIC-чипы децентрализацию? Смогли бы задачи, разработанные для майнинга на графических картах, предоставить лучшие стимулы по меньшей цене? Победит ли в итоге «доказательство доли владения» (PoS)?

2. Размер блока и другие ограничения. Ограничение размера блока 1 мегабайтом, по меньшей мере, остаётся спорным вопросом, так же, как и 10-минутные интервалы между блоками. Многие последующие блокчейн-сети процветают с большими размерами и меньшими интервалами блоков. Является ли консервативная архитектура Биткойна обоснованной в долгосрочной перспективе?

3. Анонимность. Аргумент о том, что сеть Биткойна анонимна вследствие использования публичных ключей, изложенный в «белой книге», со временем оказался несовершенным из-за развития технологий анализа транзакций. Такие системы, как Confidential Transactions, Monero или Zcash предлагают более надежную конфиденциальность переводов. С другой стороны, для сети Биткойна было предложено много схем с целью запутывания активности путем смешивания транзакций. Является ли анонимность критической функцией, которая оказалась не учтена в блокчейне Биткойна?

4. Инфляция. Cеть Bitcoin стремится избежать инфляции, но многие экономисты отметили, что на самом деле внедрённый механизм является дефляционным, поскольку в конечном итоге монеты могут выйти из оборота при потере ключей (или пока монеты становится невозможно потратить после транзакций «доказательства сжигания»). Нулевая инфляция в действительности требует осуществлять незначительную эмиссию новых монет для покрытия «потерянной» массы. Если в Биткойне отсутствие этой возможности и оказалось ошибкой, мы ещё много лет об этом не узнаем, так как инфляция разрушается медленно.

5. Переход к комиссиям за переводы. Биткойн постепенно перешел от схемы награждения майнеров с помощью инфляционного механизма к комиссиям за транзакции. Никто не знает, что из этого получится, но некоторые исследования допускают, что платные транзакции могут вызвать серьёзную нестабильность в пост-инфляционном мире.

6. Ограниченная программируемость. Биткойн установил серьёзные ограничения на возможность программирования сети, чтобы сохранить простоту подтверждения транзакций (а их стоимость — предсказуемой). Проект Ethereum продемонстрировал существенный спрос на более обширную модель программирования, хотя она и вызывает опасения в масштабируемости. Станет ли Биткойн «инвалидом» в долгосрочной перспективе из-за более слабой модели программирования?
 
Сверху