¿Consenso escalonado? Este ganador de Turing piensa que ha encontrado un camino | Concellodemelon.org

¿Consenso escalonado? Este ganador de Turing piensa que ha encontrado un camino

¿Consenso escalonado? Este ganador de Turing piensa que ha encontrado un camino

Si un blockchain pública ha de tener éxito - si su uso es para monedas, contratos inteligentes o algo completamente distinto - que necesita un algoritmo de consenso que puede escalar.

Mientras que la carrera ha comenzado a desarrollar un sistema que puede hacer precisamente eso, un diseño reciente de un eminente erudito podría marcar un avance en esta búsqueda de larga data. Ese diseño se llama algorand, y su creador es profesor del MIT Silvio Micali.

Un criptógrafo y el ordenador teórico, Micali es conocido por su trabajo en números pseudo-aleatorios y pruebas de conocimiento cero (la base de la ZK-Snarks que el poder del zcash proyecto blockchain anónimo). Él es también el co-ganador del Premio Turing (también conocido como el "Premio Nobel" de la informática).

Pero mientras Micali tiene credenciales impresionantes, su tecnología también tiene gran promesa. Algorand es una variación de la prueba de participación que utiliza la criptografía para seleccionar al azar a los jugadores implicados en la adición del siguiente bloque (o conjunto de transacciones) al blockchain.

Si algorand tiene éxito, Micali cree que su sistema podría manejar con facilidad millones de nodos - presentar una solución a uno de los mayores problemas en la actualidad blockchain.

Lotería de auto-selección

En bitcoin, mineros carrera para resolver un rompecabezas criptográfica. El ganador propone el siguiente bloque y se gana un premio bloque.

Pero Bitcoin es prueba de workresults en el gasto de una cantidad exorbitante de energía. Algunos dicen que también ha llevado a una centralización del procesamiento de bitcoin, es decir, sólo un número reducido de grandes entidades, son capaces de reclamar nuevos bitcoins.

En un intento de democratizar esta distribución, algorand utiliza lo Micali llama "sortition criptográfica" para seleccionar a los jugadores a crear y verificar bloques.

Aunque la mayoría de los sistemas de prueba de participación se basan en algún tipo de aleatoriedad, algorand es diferente en que se auto-seleccionan mediante la ejecución de la lotería en su propio ordenador. La lotería se basa en la información en el bloque anterior, mientras que la selección es automática (que no implica el intercambio de mensajes) y completamente al azar.

Micali tomó la idea de la antigua Atenas, donde los funcionarios políticos fueron escogidos al azar en un proceso conocido como "sorteo". (Era esencialmente una manera de poner el nombre de todos en un gran sombrero y sacando un par de nombres.)

Mediante el empleo de sortition criptográfica, la teoría es que algorand puede escalar bajo demanda. Otros beneficios incluyen la seguridad y velocidad. "El sistema tiene que ser rápido," dijo Micali. "No quiero ninguna prueba de trabajo, y yo no quiero una comunicación excesiva".

Un sistema justo y democrático

Dado que los requisitos computacionales de algorand son triviales, cualquier persona puede ejecutar el sistema en su computadora portátil en el fondo. Y mientras Bitcoin tiene clases de usuarios (consumidores que tramitan 'y' de los mineros que la búsqueda de bloques), algorand no hace tal distinción.

La visión es que todos los usuarios tendrían el mismo acceso a la red.

Al igual que en otros sistemas de prueba de participación, su probabilidad de ser seleccionado para un premio se basa en el número de monedas (algos) es el propietario o que estén aquí a un lado. Los algos más tenga, más posibilidades tienes de ser recogidos.

Una vez que sabes que es seleccionado como proponente, se crea un bloque y propagarla a la red junto con una prueba de almohadilla (un número aleatorio verificarse fácilmente mediante una firma digital), diciendo esencialmente, "Aquí está mi bloque, y aquí está prueba de que ganara la lotería ".

El proponente con la prueba de hash más pequeño (de nuevo, al azar) es la de presentar el siguiente bloque candidato.

El siguiente paso en el proceso de algorand es verificar que el bloque candidato y - en el caso de que un proponente bloque ha propuesto dos o más bloques - asegurar que no hay tenedor en la cadena.

Y para ello, Micali se convierte en un protocolo de décadas de antigüedad.

Adiós a las horquillas

Uno de los subproductos de Nakamoto consenso es la posibilidad de horquillas de red, un proceso que se produce en cualquier momento dos mineros resolver el rompecabezas de la red casi al mismo tiempo.

Como resultado, los usuarios generalmente esperan 30 minutos (tres cuadras por la carretera) para estar razonablemente seguro de una transacción ha pasado.

"Y ahora usted tiene que tratar con un tenedor, y que crea cierta ansiedad, psicológica y de otra manera, porque un bloque no es definitiva, y la gente necesita el carácter definitivo", dijo Micali.

La forma algorand se ocupa de que la ambigüedad es llegar a un consenso sobre un bloque con una probabilidad despreciable de horquillas. El sistema hace esto mediante el empleo de una versión modificada del algoritmo de consenso bizantino.

Concebido en la década de 1980, el acuerdo bizantino ofrece una manera de llegar a un consenso en un sistema distribuido en el que ninguno de los nodos se puede confiar. En este diseño, el sistema puede tolerar hasta un tercio de los actores que trabajan en contra del sistema.

Bizantino acuerdo tiene dos propiedades: Si todos los jugadores comienzan con el mismo valor, están de acuerdo en ese valor. Y, si los jugadores empiezan con diferentes valores, todos los jugadores honestos (los que cumplen con el protocolo) estarán de acuerdo en un valor. Por blockchain, esos valores son los bloques de candidatos y los jugadores son los verificadores.

Un problema con el acuerdo bizantino tradicional, sin embargo, es que requiere de muchas rondas de intensa comunicación entre todos los jugadores, por lo que es difícil de escalar el sistema.

"No puedo correr acuerdo bizantina con 1 millón de usuarios o 10 millones de usuarios, o si es un sistema exitoso, 100 millones de usuarios. Es demasiado", dijo Micali.

Para remediar esto, se desarrolló una versión modificada con sólo nueve pasos esperados.

Intercambiabilidad jugador

En algorand, un pequeño subconjunto de los jugadores corren consenso bizantina en nombre de todo el sistema. Eso permite que el protocolo que se ejecuta a velocidades más altas, ya medida que más jugadores se sustituyen en cada paso, la idea es que hace que el sistema sea seguro en un ambiente de confrontación.

En pocas palabras, el acuerdo bizantino de Micali funciona así: Portamonedas de auto-selección para ser verificadores en la primera ronda. Esos verificadores envían sus mensajes junto con sus credenciales a la red.

Ahora que se han revelado, un adversario de recursos podría fácilmente corromperlos. Pero eso no importa, porque una vez que el mensaje está fuera de la botella, no hay manera de poner de nuevo.

"El adversario no más puede hacer esto que el gobierno puede poner un mensaje de Wikileaks en la botella. Ellos lo pueden arrestar, metido en la cárcel, pero ahora ese mensaje se propaga en la red", dijo Micali.

Y así, incluso si un adversario tiene éxito en corromper los verificadores, ya es demasiado tarde. Un nuevo grupo de jugadores ya se ha seleccionado a sí mismo para la siguiente ronda de la comunicación, y el proceso continúa durante ocho rondas más hasta que se alcance un acuerdo común.

Una vez que se llega a un acuerdo, y el bloque está certificado por las firmas de un número suficiente de jugadores en el último paso del acuerdo bizantino, ese bloque es entonces chismeó a través de la red para todos los usuarios del sistema pueden agregarlo a la blockchain.

Dado que la única latencia real en el sistema se basa en la propagación de ese bloque a través de la red, Micali ha introducido en el tamaño de bloque de 1 MB. Cuando las redes se vuelven más rápidos, es posible aumentar el tamaño de bloque sin ningún tipo de riesgos de seguridad, sostiene.

¿Nuevo orden mundial?

Dicho esto, no piensa Micali algorand reemplazará Bitcoin. Siente diferentes sistemas pueden existir al mismo tiempo.

Incluso trueque todavía existe hoy en día, así que no hay razón para pensar Bitcoin no existirá en el futuro, argumenta. Pero él se siente fuertemente que su derroche de energía es innecesaria.

"De alguna manera la gente hace la analogía de que cuando se está excavando en busca de oro también se pierda energía. El hecho de que el oro se extraía de esa manera con una gran cantidad de residuos no significa que deberíamos destruir el planeta porque nuestros antepasados ​​lo hicieron", dijo.

También señala que algorand está destinado a servir como un protocolo de consenso para todos los tipos de sistemas de blockchain, no sólo cryptocurrencies.

Al igual que su nombre, sin embargo, algorand existe como un protocolo teórico.

Por ahora, Micali dijo que está negociando e problemas técnicos con la esperanza de que, un día, pronto, pueden ser puestas a prueba.

TechnologyCryptographyAlgorand

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