Mi a Pi Network Stellar Consensus Protocolja?

Pi hálózat'S Stellar Consensus Protocol már számos publikáció foglalkozott ezzel a témával a múltban. De vajon sokan még mindig pontosan értik, hogy mit is jelent valójában, miközben számos úttörő a protokoll blokklánc konszenzusmechanizmusaként tekint rá? A rövid válasz az, hogy a Pi Network nem működtet saját, újszerű konszenzusrendszert. 

Blokklánca a Stellar Consensus Protocol (SCP) egy adaptált verzióját használja, amely egy formálisan definiált modellen, az úgynevezett Szövetségi Bizánci Megállapodás (FBA)A hosszabb és fontosabb válasz abban rejlik, hogyan működik az SCP, miért különbözik a Proof-of-Work és a Proof-of-Stake alapú architektúráktól, és hogyan módosítja a Pi Network, hogy támogassa a mobil-első, identitásvezérelt hálózatot.

Ez a cikk a technológiát az alapelvektől kezdve ismerteti. Arra összpontosít, hogyan alakul ki a konszenzus, milyen garanciákat nyújt az SCP, és hol tér el a Pi Network implementációja a Stellar eredeti tervétől. Mint mindig, a cél a mechanika tisztázása, nem pedig az eredmények népszerűsítése vagy a technológia jelentőségével kapcsolatos találgatások. Pi blokklánc 2026-ban és tovább.

A Csillagközi Konszenzus Jegyzőkönyv és a Bizánci Szövetségi Megállapodás alapjai

Ahogy már megállapítottuk, a Pi Network konszenzusmechanizmusa a Stellar blokklánc 2015-ben bevezetett SCP-jén alapul. Az SCP-t a Stanford informatikusa tervezte. David Mazières és megvalósítva a Csillag hálózat. A bányászatra vagy a gazdasági tétekre való támaszkodás helyett az SCP a csomópontok közötti megállapodást használ, amely explicit módon meghatározza, hogy kiben bíznak meg.

Az SCP középpontjában az FBA áll. A hagyományos bizánci hibatűrő rendszerek, mint például a PBFT, egy rögzített validátorlistát feltételeznek. Ez a feltételezés korlátozza a nyitottságot és megnehezíti a globális részvételt. Az FBA megszünteti a rögzített tagsági követelményt. Minden csomópont függetlenül választja ki a saját kvórumszeleteit, amelyek a megállapodás eléréséhez elegendőnek ítélt többi csomópont részhalmazai. A kvórum olyan csomópontok halmaza, ahol minden tagnak van legalább egy, teljes egészében ezen a halmazon belüli kvórumszelete. 

Konszenzus akkor alakul ki, amikor ezek a szeletek annyira átfedik egymást, hogy kvórumokat képezzenek. A biztonság a kvórumok metszéspontjától függ, ami azt jelenti, hogy bármely két kvórumnak legalább egy közös, őszinte csomóponttal kell rendelkeznie. Az élőképesség a hálózat azon képességétől függ, hogy kvórumokat tud-e létrehozni, még akkor is, ha néhány csomópont meghibásodik.

Ez a modell nyílt részvételt tesz lehetővé, miközben továbbra is tolerálja a bizánci hibákat. A gyakorlatban az SCP képes kezelni tetszőleges hibás viselkedést, amennyiben a kvórum metszéspontja a hibás csomópontok eltávolítása után is fennáll.

Az FBA és az SCP alapelvei

A Federated Byzantine Agreement (Federált Bizánci Megállapodás) általánosítja a klasszikus bizánci hibatűrést anélkül, hogy rögzített validátorkészletet feltételezne. Minden csomópont lokálisan definiálja a bizalmat, ahelyett, hogy egy globális szabálytól örökölné azt.

Az első az kvórumszeletelésA csomópontok maguk döntik el, hogy mely más csomópontokra támaszkodnak. Ezek a szeletek nem egységesek a hálózaton. Társadalmi, szervezeti vagy működési bizalmat tükröznek.

Fedezze fel az ígéretes projekteket...

Ígéretes projektek...

(Hirdetés)

A cikk folytatódik...

A második az kvórum metszéspontAhhoz, hogy a protokoll biztonságos legyen, minden kialakuló kvórumnak metseznie kell egymást, még a hibás csomópontok eltávolítása után is. Ha a metszéspont meghiúsul, a hálózat ütköző döntések kockázatával néz szembe.

A harmadik a az ép és szennyezett csomópontok fogalmaAz ép csomópontok azok, amelyek a hibás csomópontok eltávolítása után is megfelelően működnek. A beszennyezett csomópontok technikailag épek, de a hibás csomópontoktól függenek a fejlődésük, ezért elveszítik az életképességüket.

Negyedik a eldobható készletekAz SCP formális modell olyan csomópontok halmazait határozza meg, amelyek eltávolíthatók a kvórum metszetének és a rendelkezésre állás megőrzése mellett. Ez lehetővé teszi a protokoll számára, hogy pontosan következtessen a hibatűrésre kemény numerikus küszöbérték nélkül.

Ezek a tulajdonságok együttesen biztosítják az SCP számára azt, amit a tervezők optimális biztonságnak neveznek. Az egyezés garantált, amikor az elméletileg lehetséges aszinkron hálózati körülmények között.

Hogyan jut el az SCP konszenzusra?

Az SCP minden egyes slot esetében két különálló fázisban jut megállapodásra, ahol egy slot egy blokkot vagy tranzakcióhalmazt jelöl.

A jelölési fázis kiválaszt egy jelölt értéket. A csomópontok összevont szavazással jelölik a tranzakcióhalmazokat. A káosz elkerülése érdekében a jelöléseket kriptográfiai hash függvények segítségével rangsorolják. Idővel az ép csomópontok ugyanarra az összetett értékre konvergálnak, ami jellemzően érvényes tranzakciók uniója.

Amint a jelölés konvergál, a protokoll a szavazási fázisba lép. Itt a csomópontok a számlálóként és egy értékként definiált szavazólapokon szavaznak. A számláló értéke növekszik, ha a folyamat elakad. A csomópontok előkészítési, véglegesítési és externalizálási lépéseken mennek keresztül. Egy érték externalizálásra kerül, amikor a kvórum megerősíti, így a döntés véglegessé válik.

Minden üzenetet kriptográfiai kulcsokkal írnak alá. A hash függvényeket mind a priorizáláshoz, mind az értékek kombinálásához használják. Ezek a mechanizmusok megakadályozzák a hamisítást és az ismétlési támadásokat.

Éles hálózatokban az SCP jellemzően 3-5 másodpercen belül eléri a végleges állapotot. Nincs valószínűségi elszámolási ablak, mint a munkabizonyítás esetében. Ha egy érték externalizálódik, az nem fordítható vissza a kvórum metszetének megsértése nélkül.

Összehasonlítás más konszenzusmechanizmusokkal

Az SCP alapvetően különbözik a munkabizonyítástól és a tétbizonyítástól.

Munka igazolása A számítási teljesítményre támaszkodik, és feltételezi, hogy a hash teljesítmény nagy része őszinte. A véglegesség valószínűségi, az energiafogyasztás pedig magas.

Proof-of-tét a gazdasági téten alapul. Az egyetértés a racionális viselkedésre és a tőkeeloszlásra vonatkozó feltételezéseken alapul.

Ezzel szemben az SCP explicit bizalmi kapcsolatokon alapul. Nem pazarol energiát, és nem a tét nagysága alapján mérlegeli a befolyását. A hibatűrést a kvórumszerkezet, nem pedig a token tulajdonjoga határozza meg. Ezáltal az SCP alkalmas olyan hálózatok számára, amelyek az alacsony késleltetést és a kiszámítható véglegességet helyezik előtérbe.

Hogyan adaptálja a Pi Network az SCP-t

A Pi Network nem talált fel új konszenzusos protokollt. Az SCP-t úgy alakította át, hogy az egyének nagy csoportját támogassa, ne pedig egy kis intézményi validátorcsoportot. A projekt a Stellar nyílt forráskódú kódjára épít, miközben módosítja a bizalomépítés és a részvétel jutalmazásának módját.

A leglátványosabb adaptáció a biztonsági körök használata. A felhasználókat arra ösztönzik, hogy adjanak hozzá három-öt megbízható kapcsolattartót. Ezek a körök egy globális bizalmi gráfot alkotnak. A csomópontok ezt a gráfot használják a kvórumszeletek konfigurációjának meghatározásához.

A cél az, hogy a bizalom valódi emberi kapcsolatokban gyökerezzen, ne pedig intézményekben. Az „ismerd meg az ügyfeledet” folyamatokon keresztüli személyazonosság-ellenőrzés segít csökkenteni a szibériai szimulátorok támadásait. Ebben a modellben a bizalom ellenőrzött személyektől társadalmi kapcsolatokon keresztül fakad.

A Pi Network több résztvevői szerepkört is definiál. Az úttörők rendszeres alkalmazásfelhasználók, akik naponta bejelentkeznek. A közreműködők kapcsolatok hozzáadásával erősítik a bizalmi gráfot. A nagykövetek új felhasználókat toboroznak. A csomópontok SCP szoftvert futtatnak asztali számítógépeken vagy laptopokon, és közvetlenül részt vesznek a konszenzusban. Egyes csomópontok nyitott portokkal és magasabb rendelkezésre állással működnek, növelve befolyásukat a kvórum kialakításában.

A Pi Networkben történő bányászat nem bányászat a Proof-of-Work értelmében. Ez egy ütemezett elosztási folyamat, amelyet az SCP koordinál. A jutalmakat a szerepkör, az aktivitás, az üzemidő és a bizalmi hozzájárulások alapján osztják el. Nincsenek bányászati ​​poolok és nincsenek versenyképes számítások.

Tranzakciófeldolgozás és teljesítmény

A Pi Network tranzakcióit mobilalkalmazásokon keresztül küldik be, majd továbbítják a csomópontoknak. A csomópontok a tranzakciók nominálási halmazokba való felvétele előtt validálják az aláírásokat és a tranzakcióelőzményeket.

A konszenzusos üzenetek könnyűek, és szabványos hálózatokon keresztül cserélődnek. A blokkok nagyjából öt másodpercenként jönnek létre. A korai hálózati célok a másodpercenkénti több száz és néhány ezer tranzakció között mozogtak, a csomópontok részvételétől és az üzenetterheléstől függően.

A tranzakciós díjak elsősorban priorizálási mechanizmusként, nem pedig bevételi forrásként szolgálnak. A protokoll hatékonysága az adatbányászat hiányából és az összevont szavazáshoz szükséges kis üzenetméretből adódik.

Biztonsági tulajdonságok és garanciák

Technikai szempontból a Pi Network örökli az SCP alapvető biztonsági garanciáit. Ezek közé tartozik a determinisztikus véglegesség, a kvórum metszéspontjai alatti bizánci hibákkal szembeni ellenállás, valamint az üzenetek kriptográfiai integritása.

A további közösségi réteg új kompromisszumokat vezet be. A biztonsági körök és a KYC folyamatok csökkenthetik a hamis fiókok előfordulását, de függőségeket is teremtenek az ellenőrző rendszerektől és a bizalmi gráf szerkezetétől. Ha a bizalom túlságosan központosítottá válik, vagy ha sok felhasználó egy kis csomópontkészletre támaszkodik, a kvórum metszéspontja gyengülhet.

Maga az SCP nem követeli meg, hogy a bizalom globális vagy egységes legyen. Biztonsága a csomópont-üzemeltetők által meghozott konfigurációs döntésektől függ. Ez a hálózatra hárítja a felelősséget a sokszínű és jól összekapcsolt szeletek ösztönzéséért.

Korlátozások és kritikák

A Pi Network konszenzusos megvalósításával kapcsolatos számos kritika a decentralizációra és a méretezésre összpontosít.

A korai fázisokban korlátozott számú központi csomópont játszott jelentős szerepet a kvórum metszetének fenntartásában. Ez a központi irányítás látszatát kelti, még akkor is, ha az alapul szolgáló protokoll támogatja a decentralizációt.

A skálázhatóság egy másik aggodalomra ad okot. A csomópontok számának növekedésével az üzenetek összetettsége is növekszik. Az SCP-t már bizonyították éles környezetben a Stellar rendszeren, de a Pi Network egyedileg működtetett csomópontokra helyezett hangsúlya változékonyságot eredményez az üzemidőben és a csatlakozásokban.

Összegzés

A Pi Network Stellar Consensus Protocol (SCP) használata egy jól ismert konszenzusmodell alkalmazására tesz kísérletet tömegpiaci, mobilorientált környezetben. Az SCP gyors véglegességet, alacsony energiafogyasztást és formális biztonsági garanciákat biztosít a Federated Byzantine Agreement (Federált Bizánci Megállapodás) révén. A Pi Network kiterjeszti ezt a keretrendszert a társadalmi bizalom és az identitás-ellenőrzés beépítésével a kvórumképzésbe és a jutalmak elosztásába.

Az eredmény egy olyan rendszer, amely a hozzáférhetőséget és az emberi részvételt helyezi előtérbe, miközben a bevett konszenzusos kutatásokra támaszkodik. Erősségei és gyengeségei nem a teszteletlen kriptográfiában, hanem a konfigurációs döntésekben, a hálózati ösztönzőkben és az irányításban gyökereznek. Ezen mechanizmusok megértése elengedhetetlen a Pi Network technikai alapokon, nem pedig spekulációk vagy marketingnarratívák alapján történő értékeléséhez.

Források:

• PI 2021 tanulmányBányászat engedélyezése mobiltelefonokon
• A Csillagközi Konszenzus ProtokollFederált modell az internetes szintű konszenzushoz
• Csillagászati ​​weboldalSCP megállapodás igazolási mechanizmus
• Emergent MindMi az a bizánci szövetségi megállapodás?