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[미러] 스테이크 디자인 철학의 증명

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비탈릭 부테린을 통해 비탈릭 부테린 블로그

이것은 다음 게시물의 거울입니다. https://medium.com/@VitalikButerin/지분 증명 설계 철학-506585978d51

이더리움(및 비트코인, NXT, 비트셰어 등)과 같은 시스템은 근본적으로 새로운 종류의 암호 경제 유기체입니다. 이는 암호화, 경제 및 사회적 합의의 조합에 의해 유지되는 사이버 공간에 완전히 존재하는 분산되고 관할권이 없는 실체입니다. BitTorrent와 비슷하지만 BitTorrent와는 다릅니다. BitTorrent에는 상태 개념이 없기 때문에 이 차이점은 매우 중요합니다. 그들은 때때로 다음과 같이 묘사됩니다. 분산된 자율 기업, 그러나 그들은 또한 완전한 기업이 아닙니다. Microsoft를 하드포크할 수는 없습니다. 이는 일종의 오픈 소스 소프트웨어 프로젝트와 비슷하지만 꼭 그렇지도 않습니다. 블록체인을 포크할 수는 있지만 OpenOffice만큼 쉽게 포크할 수는 없습니다.

이러한 암호화폐 경제 네트워크는 ASIC 기반 PoW, GPU 기반 PoW, 단순 PoS, 위임 PoS, 곧 Casper PoS 등 다양한 형태로 제공되며 이러한 각 형태에는 필연적으로 고유한 기본 철학이 있습니다. 잘 알려진 예 중 하나는 작업 증명에 대한 최대주의 비전입니다. 여기서 "올바른" 블록체인은 채굴자가 생성하기 위해 가장 많은 양의 경제적 자본을 소모한 체인으로 정의됩니다. 원래는 단순한 프로토콜 내 포크 선택 규칙이었지만 이 메커니즘은 많은 경우 신성한 교리로 승격되었습니다. 나와 Chris DeRose 사이의 트위터 토론 해시 알고리즘 변경 프로토콜 하드 포크에도 불구하고 순수한 형태로 아이디어를 진지하게 방어하려는 누군가의 예입니다. 비트셰어' 위임된 지분 증명 모든 것이 다시 한 번 단일 교리에서 흘러나오지만 훨씬 더 간단하게 설명할 수 있는 또 다른 일관된 철학을 제시합니다. 주주 투표.

이러한 각각의 철학은 다음과 같습니다. 나카모토 합의, 사회적 합의, 주주 투표 합의는 그 자체의 결론에 이르고 그 자체로 볼 때 상당한 의미가 있는 가치 체계로 이어집니다. 하지만 서로 비교하면 확실히 비판받을 수 있습니다. 캐스퍼 합의는 철학적 토대도 갖고 있지만 지금까지 간결하게 설명되지는 않았습니다.

나 자신, Vlad, Dominic, Jae 및 다른 사람들은 모두 지분 증명 프로토콜이 존재하는 이유와 이를 설계하는 방법에 대해 각자의 견해를 가지고 있지만 여기서는 개인적으로 어디에서 왔는지 설명하려고 합니다.

나는 관찰 내용을 나열한 다음 결론을 직접적으로 나열하겠습니다.

  • 암호화폐는 21세기에 정말 특별합니다. 암호화는 적대적인 갈등이 계속해서 방어자에게 크게 유리한 몇 안 되는 분야 중 하나입니다.. 성은 건설하는 것보다 파괴하기가 훨씬 쉽고, 섬은 방어할 수 있지만 여전히 공격을 받을 수 있지만 일반 개인의 ECC 키는 국가 수준의 행위자도 저항할 수 있을 만큼 안전합니다. 사이퍼펑크 철학은 근본적으로 개인의 자율성을 더 잘 보존하는 세상을 만들기 위해 이 귀중한 비대칭성을 활용하는 것이며, 암호경제학은 어느 정도 그것의 확장입니다. 단, 이번에는 조정과 협업의 복잡한 시스템의 안전과 활력을 보호하는 것이 아니라 오히려 단순히 개인 메시지의 무결성과 기밀성 이상입니다. 사이퍼펑크 정신의 이데올로기적 상속자라고 생각하는 시스템은 이러한 기본 특성을 유지해야 하며, 사용하고 유지하는 것보다 파괴하거나 방해하는 데 훨씬 더 많은 비용이 듭니다.
  • "사이퍼펑크 정신"은 단지 이상주의에 관한 것이 아닙니다. 공격하는 것보다 방어하기 쉬운 시스템을 만드는 것도 단순히 건전한 엔지니어링입니다.
  • 중장기적 규모에서 인간은 합의에 상당히 능숙합니다.. 비록 적이 무제한의 해싱 파워에 접근할 수 있고, 지난 달의 역사까지 되돌리는 주요 블록체인에 대한 51%의 공격을 가했다고 하더라도, 이 체인이 합법적이라는 것을 커뮤니티에 설득하는 것은 단순히 메인 체인의 해시 파워를 앞지르는 것보다 훨씬 어렵습니다. . 그들은 블록 탐색기, 커뮤니티의 모든 신뢰할 수 있는 구성원, New York Times, archive.org 및 기타 인터넷 소스를 전복시켜야 합니다. 전체적으로, 새로운 공격 체인이 정보 기술이 집약된 21세기에 처음 등장한 공격 체인이라는 것을 세계에 확신시키는 것은 미국의 달 착륙이 결코 일어나지 않았다는 것을 세계를 설득하는 것만큼 어렵습니다. 이러한 사회적 고려 사항은 장기적으로 모든 블록체인을 궁극적으로 보호하는 것입니다., 블록체인 커뮤니티가 이를 인정하는지 여부에 관계없이(참고 비트 코인 코어 인정한다 이는 사회 계층의 우선권입니다).
  • 그러나 사회적 합의만으로 보호되는 블록체인은 너무 비효율적이고 느리며, 불일치가 끝없이 계속되기가 너무 쉽습니다(모든 어려움에도 불구하고, 그것은 일어났다); 따라서, 경제적 합의는 단기적으로 생명력과 안전 자산을 보호하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.
  • 작업 증명 보안은 블록 보상에서만 나올 수 있기 때문에(Dominic Williams의 용어로는 세 가지 Es 중 두 가지가 부족합니다.) 그리고 채굴자에 대한 인센티브는 그들이 미래의 블록 보상을 잃을 위험으로부터만 나올 수 있습니다. 작업 증명은 필연적으로 막대한 보상으로 존재하도록 장려되는 막대한 힘의 논리에 따라 작동합니다.. PoW에서 공격으로부터의 복구는 매우 어렵습니다. 첫 번째 공격이 발생하면 하드 포크하여 PoW를 변경하여 공격자의 ASIC을 쓸모 없게 만들 수 있지만 두 번째에는 더 이상 해당 옵션이 없으므로 공격자가 다시 공격하고 다시. 따라서 채굴 네트워크의 규모는 공격이 불가능할 정도로 커야 합니다. X보다 작은 규모의 공격자는 네트워크가 매일 X를 지속적으로 지출하게 함으로써 출현을 방해합니다. 나는 이 논리를 거부한다. 왜냐하면 (i) 그것이 나무를 죽인다, (ii) 사이퍼펑크 정신을 구현하지 못합니다. 공격 비용과 방어 비용이 1:1 비율이므로 방어자에게 이점이 없습니다..
  • 지분 증명은 보안에 대한 보상이 아닌 처벌에 의존하여 이러한 대칭성을 깨뜨립니다.. 검증인은 돈(“예금”)을 걸고 자본을 잠그고 노드를 유지하며 개인 키 안전을 보장하기 위해 추가 예방 조치를 취한 것에 대한 보상으로 약간의 보상을 받습니다. 그러나 거래를 되돌리는 데 드는 비용의 대부분은 다음과 같은 벌금에서 발생합니다. 그동안 받은 보상보다 수백, 수천 배는 더 크다. 따라서 스테이크 증명의 "한 문장 철학"은 "보안은 에너지 연소에서 비롯됩니다"가 아니라 "보안은 경제적 가치 손실에서 발생합니다"입니다.. 스위치가 $X 상당의 프로토콜 내 페널티를 지불하도록 하는 시도에 악의적인 노드가 연루되지 않는 한 충돌하는 블록 또는 상태에 대해 동일한 수준의 마무리를 달성할 수 없다는 것을 증명할 수 있는 경우 특정 블록 또는 상태는 $X 보안을 갖습니다.
  • 이론적으로 검증인의 다수 공모는 지분 증명 체인을 장악하고 악의적인 행동을 시작할 수 있습니다. 그러나 (i) 영리한 프로토콜 설계를 통해 그러한 조작을 통해 추가 이익을 얻을 수 있는 능력이 최대한 제한될 수 있으며, 더 중요한 것은 (ii) 새로운 검증인의 합류를 막거나 51% 공격을 실행하려는 경우 커뮤니티는 간단히 하드 포크를 조정하고 문제가 되는 검증자의 예금을 삭제할 수 있습니다. 성공적인 공격에는 50천만 달러의 비용이 들 수 있지만 결과를 정리하는 과정은 그렇지 않습니다. 생각보다 훨씬 더 번거롭다 2016.11.25 geth/parity 합의 실패. 이틀 후, 블록체인과 커뮤니티는 다시 궤도에 올랐고 공격자는 50천만 달러 더 가난했으며 공격으로 인해 토큰 가치가 하락했기 때문에 나머지 커뮤니티는 더 부유할 가능성이 높습니다. up 계속되는 공급 부족으로 인해. 그건 당신을 위한 공격/방어 비대칭.
  • 위의 내용을 예정되지 않은 하드 포크가 정기적으로 발생한다는 의미로 받아들여서는 안 됩니다. 원할 경우 비용은 단일 지분 증명에 대한 51% 공격은 확실히 공격 비용만큼 높게 설정될 수 있습니다. 영구 작업 증명에 대한 51% 공격과 공격의 엄청난 비용과 비효율성으로 인해 실제로는 거의 시도되지 않습니다.
  • 경제가 전부는 아니다. 개별 행위자는 프로토콜 외의 동기에 의해 동기를 부여받을 수도 있고, 해킹을 당할 수도 있고, 납치될 수도 있으며, 단순히 술에 취해서 어느 날 블록체인을 파괴하고 그 대가를 치르기로 결정할 수도 있습니다. 게다가 밝은 면에서는, 개인의 도덕적 관용과 의사소통의 비효율성으로 인해 공격 비용이 명목 프로토콜에서 정의한 손실 가치보다 훨씬 높은 수준으로 높아지는 경우가 많습니다.. 이는 의지할 수 없는 장점이면서 동시에 함부로 버리지 말아야 할 장점이기도 합니다.
  • 따라서 최고의 프로토콜은 다양한 모델과 가정 하에서 잘 작동하는 프로토콜입니다. — 조정된 선택을 통한 경제적 합리성, 개별 선택을 통한 경제적 합리성, 단순한 내결함성, 비잔틴 내결함성(이상적으로는 적응형 및 비적응형 적대 변형 모두), Ariely/Kahneman에서 영감을 받은 행동 경제 모델 (“우리 모두 약간의 속임수를 쓴다”) 이상적으로는 현실적이고 실용적인 다른 모델이 좋습니다. 중앙 집중식 카르텔이 반사회적으로 행동하는 것을 방지하는 경제적 인센티브와 애초에 카르텔이 형성되는 것을 방지하는 반중앙화 인센티브라는 두 가지 방어 계층을 모두 갖추는 것이 중요합니다.
  • 가능한 한 빨리 작동하는 합의 프로토콜에는 위험이 있으므로 매우 신중하게 접근해야 합니다., 왜냐하면 만약에 가능성 매우 빠르다는 것은 다음과 관련이 있습니다. 인센티브 그렇게 하기 위해, 이 조합은 매우 높고 시스템적 위험을 유발하는 수준의 보상을 제공할 것입니다. 네트워크 수준 중앙 집중화 (예: 동일한 호스팅 제공업체에서 실행되는 모든 유효성 검사기) 검증인이 메시지를 얼마나 빨리 보내는지는 크게 신경 쓰지 않는 합의 프로토콜은 허용 가능한 긴 시간 간격(예: 4~8초) 내에 메시지를 보내는 한 이더리움의 지연 시간은 일반적으로 ~500ms입니다. 1s) 이런 걱정은 하지 마세요. 가능한 중간 지점은 매우 빠르게 작동할 수 있는 프로토콜을 만드는 것이지만 Ethereum의 삼촌 메커니즘과 유사한 메커니즘은 쉽게 달성할 수 있는 지점 이상으로 네트워크 연결 정도를 높이는 노드에 대한 한계 보상이 상당히 낮다는 것을 보장합니다.

여기에는 물론 많은 세부 사항과 세부 사항에 대해 다양한 방법이 있지만 위의 내용은 적어도 내 버전의 Casper가 기반으로 하는 핵심 원칙입니다. 여기에서 우리는 경쟁하는 가치들 사이의 상충관계에 대해 확실히 토론할 수 있습니다. ETH에 연간 발행률을 1%로 부여하고 수정 하드 포크를 강제하는 데 50천만 달러의 비용을 받습니까, 아니면 연간 발행률이 5이고 수정 하드 포크를 강제하는 데 XNUMX백만 달러의 비용을 받습니까? 내결함성 모델 하에서 보안을 낮추는 대신 경제 모델 하에서 프로토콜 보안을 언제 강화해야 합니까? 예측 가능한 보안 수준과 예측 가능한 발행 수준 중 어느 것이 더 중요합니까? 이것들은 모두 다른 게시물에 대한 질문이며 다양한 방법으로 구현 이 값들 사이의 서로 다른 장단점은 더 많은 게시물에 대한 질문입니다. 하지만 우리는 그것을 얻을 것입니다 🙂

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