WikiSort.ru - Не сортированное

Peercoin

Peercoin— система, основанная на «чистом» proof-of-stake, в том смысле, что PoW используется только для начального распределения денежной массы^[1].

Генерация блоков

Участники сети Peercoin имеют возможность создать блок исходя из следующего условия^[1]:

${\displaystyle hash(prevBlocksData,timeInSeconds,txout_{A})\leq d_{0}*coins(txout_{A})*timeweight(txout_{A})}$

${\displaystyle timeInSeconds}$  — текущее время, в данном неравенстве ограничивает попытки хеширования и блокирует создание следующего блока.

${\displaystyle txout_{A}}$  — результат транзакции.

${\displaystyle coins(txout_{A})}$  — количество неизрасходованной криптовалюты транзакции.

Если у заинтересованной стороны есть ключ, контролирующий ${\displaystyle txout_{A}}$ , то она может сгенерировать блок, используя ключ в качестве подписи. Подпись, в данном случае, будет служить доказательством выполнения условия. Например, участник, владеющий 50 единицами криптовалюты, создаст новый блок с вероятностью в 10 раз большей, чем участник, владеющий 5 единицами.

${\displaystyle timeweight(txout_{A})}$  — время, прошедшее с момента включения в блок результата транзакции ${\displaystyle txout_{A}}$ . Вероятность сгенерировать следующий блок, сразу после генерации предыдущего очень мала, но она увеличивается со временем. Это позволяет избежать экспоненциального распределения между выплатами, повышая шансы участников, обладающих небольшим количеством криптовалюты.

${\displaystyle prevBlocksData}$  — данные предыдущего блока.

Участник, владеющий значительной частью всей криптовалюты системы, имеет возможность генерировать значительную часть блоков, так как вероятность генерации блока пропорциональна количеству монет, находящихся у него на счету. Поэтому, время от времени, заинтересованная сторона имеет возможность генерировать цепочки последовательных блоков^[1].

${\displaystyle d_{0}}$  — постоянная, которая корректируется так, что блоки генерируются в среднем каждые 10 минут.

CoA

CoA^[1] (chains of activity) частично базируется на основном элементе proof-of-activity, например, на лотерее между активными участниками через процедуру follow-the-satoshi (satoshi^[10] — наименьшая единица криптовалюты, например, для биткойна она равна 0.00000001 BTC).

Параметры протокола

• Количество участников в группе, которая генерирует следующие блоки ${\displaystyle w\geq 1}$
• Количество произведенных этой группой единиц криптовалюты ${\displaystyle 2^{k}}$
• Количество генерируемых этой группой блоков ${\displaystyle l=k*w}$
• Функция ${\displaystyle h:\{0,1\}^{l}\rightarrow \{0,1\}^{k}}$
• Минимальное время между генерацией блоков ${\displaystyle G_{0}}$
• Минимальная доля владения ${\displaystyle C_{0}}$
• Награда ${\displaystyle C_{1}}$ : ${\displaystyle 0\leq C_{1}\leq C_{0}}$

Процесс создания блоков CoA составляет блокчейн, состоящий из групп по ${\displaystyle l}$ последовательных блоков^[1]:

${\displaystyle \underbrace {\square \square ...\square } _{l},\underbrace {\square \square ...\square } _{l},\underbrace {\square \square ...\square } _{l}...}$

Dense-CoA

Dense-CoA^[1] — альтернативная реализация CoA, в которой участники, генерирующие следующие блоки в цепи, заранее неизвестны. В CoA генерация блока осуществляется одним участником, а в Dense-CoA каждый блок создается группой из ${\displaystyle l}$ участников:

Пусть ${\displaystyle h:\{0,1\}^{n}\rightarrow \{0,1\}^{n}}$  — необратимая функция. Пусть блок ${\displaystyle B_{i-1}}$ связан с начальным состоянием (англ. seed) ${\displaystyle S^{B_{i-1}}}$ , сформированным группой из ${\displaystyle l}$ участников, генерировавших данный блок. Участник ${\displaystyle A_{l}}$ , решающий, какие транзакции войдут в следующий блок ${\displaystyle B_{i}}$ , определяется с помощью алгоритма follow-the-satoshi с хеш-функцией ${\displaystyle hash(i,l,S^{B_{i-1}})}$ в качестве входного значения. Оставшиеся участники ${\displaystyle A_{1},A_{2},...,A_{l-1}}$ определяются тем же алгоритмом, но в качестве входного значения используется ${\displaystyle hash(i,l,S^{B_{j-1}})}$ , где ${\displaystyle j\in {1,2,...,l-1}}$ .

Далее, выбранные ${\displaystyle A_{1},A_{2},...,A_{l-1}}$ принимают участие в процедуре генерации блока ${\displaystyle B_{i}}$ , которая состоит из двух этапов:

1. Каждый участник ${\displaystyle A_{j}}$ , где ${\displaystyle j\in {1,2,...,l}}$ , выбирает случайное секретное значение из ${\displaystyle R_{j}\in \{0,1\}^{n}}$
2. Каждый участник подписывает сообщение ${\displaystyle M{\stackrel {\mathrm {def} }{=}}h(R_{1})\circ h(R_{2})\circ ...\circ h(R_{l})}$ и выкладывает свою подпись ${\displaystyle sign_{S_{kj}}(M)}$ и прообраз ${\displaystyle R_{j}}$ в сеть.

Участник ${\displaystyle A_{l}}$ подписывает и выкладывает в сеть блок ${\displaystyle B_{i}}$ . Блок содержит: транзакции, хеш предыдущего блока ${\displaystyle B_{i-1}}$ , метку текущего времени, ${\displaystyle l}$ прообразов ${\displaystyle R_{1},R_{2},...,R_{l}}$ и совокупность всех подписей ${\displaystyle {\hat {s}}(M)=\{sign_{S_{kj}}\}_{j=1}^{l}(M)}$ . Участники используют функцию ${\displaystyle h}$ для вычисления образов ${\displaystyle h(R_{1}),h(R_{i}),...,h(R_{l})}$ . Эти образы используются для получения ${\displaystyle M}$ . Далее проверяется допустимость подписи ${\displaystyle {\hat {s}}(M)}$ относительно открытых ключей ${\displaystyle pk_{1},pk_{2},...,pk_{l}}$ участников ${\displaystyle A_{1},A_{2},...,A_{l}}$ .

Ничего на кону

Проблема «ничего на кону» заключается в том, что, в случае консенсусной ошибки, генераторы блоков ничего не теряют, голосуя за несколько ветвей цепочек. Это не позволяет консенсусу когда-либо установиться.^[11]

Двойная трата

Поскольку формирование цепочки требует небольших затрат ресурсов (в отличие от PoW систем), любой может злоупотребить проблемой с попыткой совершить двойную трату средств «бесплатно»^[11].

Варианты решения проблем

На практике проекты решали эти проблемы разными путями:

• Протокол Slasher, предлагаемый Ethereum, позволяет пользователям «наказывать» мошенников, которые работают в конце более, чем одной ветви цепочки^[12]. Такое предполагает, что вы должны дважды подписать создание новой ветви цепочки, и что вы можете быть наказаны, если создадите ответвление без подтверждения доли. Однако протокол Slasher так и не был принят. Разработчики Ethereum пришли к выводу, что доказательства доли в этом случае нетривиальны^[13]. Вместо этого Ethereum был разработан протокол Ethash, использующий PoW^[14].
• Peercoin использует подписанные приватным ключом разработчика контрольные точки. Благодаря этому нет возможности переорганизации цепочки блоков ранее последней контрольной точки. В данном случае компромисс заключается в том, что разработчик Peercoin является центральным органом, управляющим цепочкой блоков^[4].
• Протокол Nxt позволяет реорганизовать последние 720 блоков. Тем не менее, это только искажает проблему: клиент может следовать за вилкой из 721 блока, независимо от того, является ли она самой длинной цепочкой.^[15].
• Гибридный алгоритм PoS и PoW протокола Decred. В этом случае используется подтверждение доли, зависимое от метки времени алгоритма PoW, которое предложено назвать «Proof-of-Activity» (Доказательство деятельности), где проблема доказательства решается наличием второго доказательного механизма — PoW^[16].