Author Topic: Delegated Proof-of-Stake (DPOS)  (Read 1135 times)

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Delegated Proof-of-Stake (DPOS)
« on: April 04, 2014, 04:17:44 pm »
Delegada de prueba de Stake (OPD)
por Daniel Larimer
03 de abril 2014



Abstracto

En este trabajo se presenta una nueva aplicación de la prueba de la participación que puede validar las transacciones en cuestión de segundos mientras que proporciona una mayor seguridad en un período corto de tiempo que todas las pruebas existentes de los sistemas de estaca. En el tiempo que lleva Bitcoin para producir un solo bloque de un sistema DPOS puede tener su transacción verificado por el 20% de los accionistas y para el momento Bitcoin denuncia que la transacción es casi irreversible (a 6 cuadras, 1 hora) la transacción bajo DPOS ha sido verificado por el 100% de los accionistas a través de sus representantes.



1.0 Antecedentes
Libros de contabilidad de transacciones distribuidas deben ser seguras, inequívoca e irreversible en el menor tiempo posible para facilitar los sistemas más robustos y descentralizados. En la práctica hay dos aspectos diferentes en este proceso: la selección de un nodo único para producir el bloque y hacer el libro irreversible.

1.1 Prueba de Trabajo

El primer intento exitoso en la solución de este problema era Bitcoin que utilizó la prueba de trabajo para que sea computacionalmente difícil producir un libro de contabilidad más tiempo. Prueba de trabajo se comporta como una lotería donde, en promedio, un nodo encuentra un bloque de cada 10 minutos. Si dos nodos encuentran un bloque, al mismo tiempo, entonces la red decide qué bloques para construir en la parte superior de la base a la decisión de los nodos subsiguientes. Desde el punto de vista estadístico, una transacción es considerada inequívocamente confirmado e irreversible después de 6 bloques (aproximadamente 1 hora); Sin embargo, los desarrolladores principales requieren 120 bloques (aproximadamente 1 día) antes de considerar la red suficientemente protegida de la posibilidad de un ataque de cadena más larga emergente que las monedas recién generados pueden ser gastados.

A pesar de ser poco probable que una cadena más larga podría surgir, cualquier actor con recursos económicos significativos potencialmente podría construir una cadena más larga o tener suficiente poder de hash para congelar las cuentas de usuario.

1.2 Prueba de Stake

Ha habido muchas variaciones en la prueba de juego, pero el concepto básico es que la dificultad de producir un bloque debe ser proporcional a su participación (por ciento de participación) en la red. Ha habido dos sistemas de trabajo desplegado hasta la fecha: Peercoin y NXT. Peercoin utiliza un modelo híbrido en el que su participación se ajusta a su dificultad para la minería y Nxt utiliza un algoritmo determinista para seleccionar un socio al azar para generar el siguiente bloque. El algoritmo de Nxt ajusta la probabilidad de ser seleccionado en base a su saldo.

Mientras Nxt y Peercoin han cada uno resuelto el problema de quién debe generar el siguiente bloque, no han suficientemente resuelto el problema de hacer que la cadena de bloques irreversiblemente seguro en el momento oportuno. Moneda Peer requiere al menos 6 cuadras (1 hora) y Nxt requiere 10 bloques de acuerdo con la información que hemos podido encontrar. No pudimos encontrar ninguna base para el nivel de seguridad proporcionado por Nxt después de 10 bloques.

Hemos publicado previamente un documento sobre transacciones como prueba de la Estaca, en la que cada transacción incluye el hash del bloque anterior en la cadena. Con este sistema, la red se convierte en cada vez más segura e irreversible por cualquier persona como el tiempo, cada bloque es sometida a votación por todos los accionistas. El reto de la transacción como prueba de Stake (Tapos) es que define ninguna forma de decidir quién debe generar el siguiente bloque.

1.3 Ripple Consenso

El algoritmo de consenso Ripple permite a un grupo de nodos de acuerdo en llegar a un consenso basado en el concepto de una lista de nodo exclusivo. La lista inicial de nodo única es como un club en el que el 51% de los miembros del club tiene que votar para incluir un nuevo miembro. Consenso seguirá este núcleo el 51% y los de fuera no tienen ninguna influencia. Debido a que este club comienza "centralizado" permanecerá "centralizada" y si alguna vez se daña no hay nada que los accionistas pueden hacer. Al igual que Bitcoin y Peercoin, Ripple separa a los accionistas de los derechos de voto y por lo tanto mucho más centralizada que otros sistemas.

2.0 Prueba delegada de Stake
La adopción de la metáfora de una empresa autónoma descentralizada (DAC), la descentralización significa que cada accionista tiene una influencia proporcional a su juego y que el voto de 51% de los accionistas es irreversible y vinculante. El reto es llegar al umbral de la aprobación del 51% en forma oportuna y eficiente.

Para lograr este objetivo, todo accionista podrá delegar su derecho de voto con un representante. Las 100 mejores representantes de los votos totales se turnan generando bloques en un horario definido. Cada representante se le asigna una ranura de tiempo para producir un bloque. Si no producen un bloque entonces su ranura se omite y la siguiente representación en línea produce un bloque. Todos los representantes reciben salario igual al 10% de los honorarios de transacción incluidos en el bloque de la media. Si el bloque contiene en promedio tasas de 100 acciones, un representante recibirá la paga de 1 acción.

Es posible que la latencia de la red podría causar algunos representantes no logran propagar su bloque en una manera oportuna y esto se traduciría en un tenedor cadena. Sin embargo, esto es poco probable que ocurra debido a que el representante puede establecer conexiones directas con el representante antes y después de ellos en la cadena. El establecimiento de esta conexión directa con el representante que usted (y tal vez el que le sigue) a continuación es para asegurarse de que se les paga.

Con este modelo los nuevos bloques se pueden producir cada 30 segundos, y en condiciones normales es muy poco probable o se pueden resolver en pocos minutos horquillas condiciones de la red de la cadena.

2.1 Convertirse en un Representante

Para convertirse en un representante, debe registrar su clave pública con la red y le asignará un identificador único de 32 bits. Este identificador puede entonces ser referenciado en la cabecera de cada transacción.

2.2 La delegación de su voto

Cada cartera tiene una ventana de preferencias que le permite al usuario seleccionar uno o más representantes y clasificarlos. Una vez establecido, cada pedido de un usuario realiza transferirá los votos de los representantes de entrada a los representantes de salida. Normalmente los usuarios no crear transacciones de forma explícita a los fines de la votación, ya que esto les costaría una tarifa de transacción, pero en el caso de una emergencia que algunos usuarios pueden sentir que vale la pena cambiar sus votos en una manera más proactiva mediante el pago de una cuota .

2.3 Mantener Representantes Honesto

Cada cartera se mostrará un indicador de estado que permite al usuario saber cómo su representante está realizando. Si pierden demasiados bloques entonces se recomienda al usuario que cambie a un nuevo representante. Si algún representante se encuentra que ha firmado un bloque no válido entonces todas las carteras estándar requerirán un nuevo representante para ser seleccionados antes de realizar nuevas operaciones de esa cartera.

2.4 La resolución de Forks Cadena

Como prueba del trabajo y otras pruebas de los sistemas de juego, la mejor cadena de bloque es la cadena más larga válida. Cada vez que un representante pierde su oportunidad de firmar un bloque de esa cadena es una cuadra corta que los competidores potenciales. Mientras el 51% de los 100 bloques programados después de que su transacción se registra se producen puede asumir con seguridad que está en el tenedor mayoritario.

Tal vez lo más importante para evitar pérdidas, como resultado de las horquillas de la cadena es saber cuándo están sucediendo en el primer lugar. Debido a que los representantes se les paga muy bien para la producción de bloques y por lo tanto mantienen cerca de 100% el tiempo de actividad para evitar ser votado fuera de oficina y perder sus ingresos, puede asumir con seguridad que si hay más de 1 o 2 bloques se pierden en el pasado 10 de que una parte de Internet puede estar experimentando problemas de conectividad y los usuarios deben ser más vigilantes y requerir confirmaciones adicionales. Si hay más de 5 de los últimos 10 bloques se perdieron entonces significa que usted está probablemente en un tenedor minoritario y debe parar todas las operaciones hasta que el tenedor se puede resolver.

La capacidad de detectar con facilidad y advertir a los usuarios de la red se divide en tiempo y forma (menos de 5 minutos) es de importancia fundamental para minimizar el potencial de pérdidas. Aún más importante es saber si es probable en un tenedor minoría.

2.5 ¿100 Representantes descentralizada?

La definición de descentralización es difícil de precisar, ya que se ha convertido en una palabra de moda. Consideramos que el libre mercado sea la máxima expresión de la descentralización y las barreras de entrada para ser la base de toda la centralización. Como muchas cosas, hay grados de centralización así que en lugar de comparar la centralización relativa de Prueba Delegada Replantear a las otras alternativas.

2.3.1 Bitcoin

Bitcoin actualmente opera sobre la base de la prueba Delegada de Trabajo (DPOW) y por lo tanto cuenta con cerca de 10 representantes que controlan la mayor parte de la potencia de hash. Hashing poder es en sí centralizado en las manos de los que pueden las economías de escala de los empleados para que la minería no rentable por su competencia. Por último, la prueba de trabajo crea una barrera de entrada que impide que los operadores tradicionales se desplace fácilmente. En comparación con Bitcoin, DPOS es al menos 10 veces más descentralizado en la producción de bloques y tal vez infinitamente más descentralizado en relación con la competencia del mercado.

A pesar de una cantidad limitada de descentralización en hash poder, cuando se trata de porcentaje de accionistas (bitcoin titulares) que están en el control de Bitcoin se estima que es claramente el más centralizado. Si tenemos en cuenta la población de todos los que usan Bitcoin probablemente menos de una fracción de un por ciento participa actualmente en la minería.

2.3.2 Peercoin

Peercoin es una moneda híbrida y por lo tanto parcial centralizada por la prueba de trabajo. Al igual que Bitcoin también tiene piscinas mineras. En comparación con el Peercoin Bitcoin es ciertamente más descentralizada; sin embargo, debido a la prueba de la minería juego requiere que los usuarios mantener sus equipos en billeteras y desbloqueado, sólo un pequeño porcentaje de los accionistas participar en cualquier tipo de minería.

2.3.3 Nxt

Sig utiliza forja transparente donde se selecciona el siguiente nodo determinista. Se puede comparar a la utilización de Prueba Delegada de Estaca, donde la única persona que puede delegar en es usted y la frecuencia en la que usted tiene la oportunidad de forjar un bloque está directamente relacionada con el equilibrio. En este sentido Nxt es más descentralizado que Peercoin y Bitcoin, pero todavía sufre participación de los usuarios pobres debido a los riesgos de seguridad y el hecho de que la mayoría de los usuarios regulares no dejan sus equipos en todo el día para aprovechar la oportunidad.

Desde esta perspectiva se puede concluir que la red Nxt se está asegurado por una pequeña minoría de los accionistas. En efecto, si no se presenta a votar a perder su voto. Para resolver este problema algunos usuarios Nxt en común sus recursos y confiar en una tercera parte a la mía para ellos. Esto aumenta la participación de los accionistas por ser una forma de prueba Delegada de Estaca, pero también corre el riesgo de su equilibrio mientras participan en la piscina.

3.0 Ataques
En general, existen dos tipos de ataques que la red debe defenderse: Denegación de servicio y el doble de gasto. Un atacante realiza una denegación de servicio mediante la prevención de algunas o de todas las transacciones que se incluyan en el libro mayor y se puede realizar por cualquier persona con un 51% de la red (si Bitcoin, Nxt, u otros). Un doble atentado gasto se realiza mediante la obtención de una ventaja a corto plazo, mientras que la red todavía está tratando de llegar a un consenso.

Para defenderse de estos ataques a la red debe obtener el acuerdo de los accionistas el 51% lo más rápido posible.

3.1 Prevención de la Exclusión de las Transacciones

Tener 100 representantes elegidos por cada uno de los accionistas y haber tenido que esperar su turno significa que cualquier transacción que se aprobaba por siquiera el 1% de los accionistas se puede incluir en menos de 30 minutos. Esto significa que ningún representante puede beneficiarse mediante la exclusión de las transacciones que votan por otros representantes.

3.2 La centralización de poder en pocas Representantes

Debido a que cada representante tiene un voto igual y los 100 primeros se les da el mismo peso, independientemente de los votos que se les deleguen no hay capacidad de concentrar el poder mediante la adquisición de más del 1% de los votos en un solo representante.

Puede ser posible que un solo individuo u organización para controlar varios representantes de la cadena, pero este proceso implicaría engañar a un gran porcentaje de los accionistas para que apoyen calcetín títeres.

Incluso si 51 calcetín títeres podrían establecer su poder para alterar la red todavía se limitaría, identificado rápidamente, y luego remediados. Sin las barreras a la entrada provocada por la prueba de trabajo, la mayoría honesta identificaría el ataque y emitir un tenedor del código que ignoró bloques producidos por el atacante. Sería perjudicial, pero no fatal.

3.3 DDOS de Representantes

Debido a que sólo hay 100 representantes, es concebible que un atacante podría realizar una negación de todos contra todos de servicio contra cada representante, cuando era su turno para producir un bloque. Afortunadamente este ataque en particular es fácilmente mitigado por el hecho de que el representante es conocido por su clave pública y no a su IP. Esto hará que la identificación de la meta para un DDOS más difícil. Con el potencial para las conexiones directas entre representantes será más difícil de interferir con la propagación de sus bloques.

4.0 Transacciones como prueba de Stake (Tapos)

Si bien los representantes son una manera eficiente de alcanzar un fuerte consenso en un corto período de tiempo, Tapos proporciona un medio para los accionistas para confirmar directamente el comportamiento de sus representantes en el tiempo. En promedio el 51% de los accionistas confirmará directamente cada bloque en menos de 6 meses. Dependiendo del porcentaje de acciones en circulación activa, tanto como el 10% de los accionistas puede confirmar directamente la cadena en tan sólo unos días. Esta confirmación directa mantiene la red segura en el largo plazo y hace que todos los intentos de ataque extremadamente transparente.

5.0 Alta Calidad de Servicio
Suponiendo un sistema DPOS tenía una gorra de mercado de US $ 10 billones y las tasas medias anuales de transacción eran 0,25% y representantes combinados obtuvo el 10% de todos los gastos de transacción, a continuación, cada representante estaría ganando 25.000 dólares al año sólo para mantener su nodo en la red.

Este es un papel muy rentable y una que muchas personas estarán constantemente compitiendo para adquirir. Esto significa que todos los que quieran un trabajo estará buscando activamente formas de robar el apoyo de las personas con el trabajo. Harían esto a través de la realización de análisis estadístico del comportamiento de los representantes de encontrar cualquier desviación de los algoritmos estándar. Una vez que se encuentra un sesgo que ojalá puedan ganar algunos votos.

Los que tienen el trabajo probablemente hará lo imposible para demostrar que se están ejecutando el software estándar y más efectivos son a demostrar su integridad a la producción de la más probable es que será capaz de mantener el trabajo de bloque. Uno puede imaginar a los desarrolladores producir rápidamente sistemas en los que los representantes pueden certificar rápidamente que las transacciones están ampliamente distribuidos.

En efecto, la competencia en el mercado dará lugar a las soluciones más creativas posibles de asegurar la integridad y fiabilidad de los representantes. Hay mucho que ganar si trabajan para hacer que la red sea más segura, pero poco que ganar al tratar de interrumpir la red.

6.0 Conclusiones
El proceso detrás DPOS cuando se combina con Tapos produce una red que cuenta con el consenso más demostrable detrás de Bitcoin, Peercoin y Nxt por un factor de 3 o más. DPOS es capaz de llegar a este consenso más rápido al tiempo que elimina la posibilidad de interrupciones en pequeña escala por parte de los accionistas minoritarios al azar. Los incentivos económicos aseguran que los representantes trabajarán para demostrar su buen comportamiento y es probable que adopten un algoritmo de consenso similar a la ondulación. DPOS es, en efecto, un medio para producir una lista de nodo exclusiva para la ondulación de una manera descentralizada y sin tener que preocuparse por las divisiones de la red.
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Re: Delegated Proof-of-Stake (DPOS)
« Reply #1 on: April 04, 2014, 04:37:32 pm »
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