Можно ли доверять частным блокчейнам, основанным на доверии?

Многие утверждают, что proof-of-stake и его производные представляют собой третий механизм безопасности. Однако при детальном анализе математических основ и правил становится ясно, что proof-of-stake является лишь экзотической формой предоставления разрешений, поэтому мы относим его к доверительным механизмам.

Наш коллега Пол Шторц написано подробно по вопросам экономики и безопасности, связанных с доказательством доли. Достаточно сказать, что доказательство доли менее эффективно, не протестировано и потенциально менее безопасно, чем доказательство работы.

Другие обсуждают блокчейн-узлы в формате «карусели», «токен-кольца» и подобное. Однако эти механизмы в конечном итоге также основаны на доверии.

Работает ли доверие?

Многие приводили весьма красочные аргументы в поддержку доверительных блокчейн-систем, включая доводы о том, что «правила» регулируют взаимодействие сторон, а в некоторых случаях в сфере финансовых технологий стороны «регулируются» государством и, следовательно, руководствуются высшим органом.

Для ясности, давайте рассмотрим качество регулируемых участников. Ниже мы отобрали из СМИ небольшой образец доказательств, касающихся поведения «доверенных» и «регулируемых» участников (выделение добавлено).

Bloomberg, 24 июля 2015 года:

"Дилеры по государственным ценным бумагам обвиняются в сговоре ... Bank of America Corp, Goldman Sachs Group Inc и JPMorgan Chase & Co входят в число 22 финансовых компаний, обвиняемых в сговоре с целью манипулирования аукционами казначейских облигаций США ... 6 млрд долларов штрафов, наложенных на банки по аналогичному расследованию ..."

CBSNews, 20 июня 2015 года:

"В редком признании вины банки Уолл-стрит заявили, что манипулировали рынками ... Пять крупнейших мировых банков признали себя виновными по федеральным обвинениям, включая манипуляции на мировом валютном рынке и подтасовку эталонной процентной ставки, которая влияет на стоимость кредитных карт ... согласились выплатить более 5 млрд долларов ..."

Wall Street Journal, 12 сентября 2015 года:

"Крупнейшие банки Уолл-стрит достигли предварительной договоренности по делу о сговоре с целью манипулирования рынком кредитных деривативов ... Двенадцать банков и две отраслевые организации заключили предварительное соглашение ... выплатить 1,87 млрд долларов ... такое поведение на Уолл-стрит может иметь более широкие последствия, чем мы ожидали..."

Во всех вышеописанных ситуациях традиционные контрмеры (исковые заявления, штрафы, урегулирования, расследования со стороны SEC и в некоторых случаях тюремное заключение) используются для противодействия сговору между «доверенными» и «регулируемыми» сторонами.

Итак, что означает «доверенный» в контексте технологий блокчейн? Означает ли это просто, что вы можете полагаться на сторону во всём?

Нет, не совсем. В терминологии блокчейна «доверенный» означает, что стороне оказывается «доверие» соблюдать правила блокчейна.

Данная логическая цепочка служит основой воспринимаемой жизнеспособности всех систем, основанных на доверии. Как показано выше, она является ошибочной.

Доверие — это так по-старомодному

Теперь, когда мы услышали фантазию, давайте взглянем на реальность.

ЛюбойПравила, созданные для блокчейна (например: использование токенового кольца, «побеждает самая длинная цепочка» ... любое правило, неважно), могут быть нарушены сговорившимися сторонами. Почему? Потому что на самом деле нет ничего фундаментального, ничего кроме веры, предотвращая игнорирование правил сговорившимися сторонами.

Когда среди участников блокчейна происходит сговор, они могут переписывать свои локальные записи независимо от интересов и возражений других сторон. Другие участники могут даже не заметить, что сговорщики изменили историческую запись.

Еще хуже, поскольку нет способа доказать, какая из сторон обладает правильной записью (то есть объективным состоянием реестра), система рушится с множеством объективных состояний и множеством соответствующих претензий на аутентичность исторической записи, ни одна из которых не поддается проверке. Использование дат для доказательства правильного объективного состояния распределенного реестра как бесполезно, так и несущественно — данные могут быть датированы задним числом, в конце концов, это всего лишь единицы и нули, которые можно переписать.

Итак, что происходит, если стороны решают не следовать правилам и создают форк исторической записи блокчейна? Какие механизмы существуют для пострадавших сторон, чтобы реагировать на сговор, если он обнаружен?

В случаях с блокчейн-средами, основанными на доверии, практически ничего, кроме традиционных контрмер — исков, штрафов, урегулирований, расследований SEC и в некоторых случаях тюремного заключения — всего того неэффективного, что использовалось в до-блокчейн мире для принудительного исполнения контрактов.

Должно быть очевидно, что необходимость опираться на традиционные контрмеры для обеспечения соблюдения правил блокчейна противоречит самой сути и предполагаемой эффективности технологии блокчейн.

Доказательство работы (Proof-of-Work)

В случае с подтверждением работы (proof-of-work), Сатоши ожидает стороны для мошенничества/сговора, отсюда теперь хорошо известный атака 51% пример вектора. Тем не менее, Сатоши вводит уравнение стоимости для мошенничества/сговора через протокол доказательства работы в качестве нетрадиционной контрмеры.

Доказательство работы (Proof-of-work) в контексте распределенного реестра и бездоверительной среды, которую оно помогает создавать, является масштабным парадигмальным сдвигом, который фундаментально нов и революционен.

Стоимость является как предсказуемой, так и большой, и для этого не требуется применение традиционных контрмер в отношении участников с целью обеспечения соблюдения правил (просто простое уравнение для определения, соблюдены ли правила, т.е.: самая длинная цепочка/наибольшая работа побеждает), отсюда и «бездоверительная» среда.

Несмотря на так называемые аргументы о «консолидации майнеров» (что является темой для отдельного обсуждения), дискуссия о векторе атаки 51% имеет огромное значение для понимания гениальности инновации Биткоина Сатоши и успешных производных технологий блокчейна.

Фактически, обсуждение 51% описывает механизм оценки рисков – точный расчет необходимой стоимости вычислительной мощности proof-of-work для отмены записи.

Доказательство выполнения работы (Proof-of-work) делает стоимость изменения записей эмпирически измеримой. Без доказательства выполнения работы альтернативные методы носят субъективный характер и, следовательно, не обеспечивают ни практически применимого, ни эмпирического подхода для оценки точности исторической записи.

Следовательно, неизменность исторической записи становится теоретическим академическим аргументом, а не научным или объективным фактом. Эта конкретная (не теоретическая) количественная способность управления рисками делает механизм доказательства работы (Proof-of-Work) очень привлекательным с точки зрения транзакций, налогообложения и аудита и обеспечивает общую эффективность взаимодействия сторон в технологии блокчейн.

Сдвиг парадигмы в доказательстве работы

Позвольте на минуту отойти к предыдущему аргументу, чтобы прояснить огромный парадигмальный сдвиг, который приносит протокол proof-of-work в виде среды, не требующей доверия.

Многие утверждают, что мошенничество со стороны регулируемых участников или сговор между ними является незаконным действием с сопутствующими и значительными сдерживающими издержками, которые достаточно эффективны для обеспечения соблюдения правил.

Как показано выше, мы знаем, что этот ход рассуждений является ошибочным.

Причина этого заключается в том, что при практическом применении традиционные средства сдерживания создают одновременно недетерминированную и динамичную среду, в которой издержки сдерживания неизбежно превращаются в оценки соотношения затрат и выгод – то есть нулевые затраты при успешных уклонениях против будущих выплат в случае неудачного мошенничества.

В отличие от традиционного подхода сдерживания, доказательство выполнения работы (proof-of-work) является полностью детерминированным, при котором стороны знают стоимость мошенничества и сговора и должны принять решение о предварительной оплате этой стоимости.

Если эффективность достигается наибольшей именно тогда, когда контрмеры являются самыми дорогими и немедленными, то доказательство выполнения работы (proof-of-work) в контексте распределённого реестра и формируемой им доверительной среды без посредников представляет собой серьезный парадигмальный сдвиг, который является фундаментально новым и революционным.

К настоящему моменту должно быть очевидно, что системы, основанные на доверии, являются лишь ненадежными и неэмпирическими программными «обходными решениями» (если их вообще можно так назвать) для обеспечения реального продукта безопасности — доказательства выполнения работы (proof-of-work). Кроме того, должно быть также ясно, что аргументы в поддержку обходных решений доказательства выполнения работы возникают не из мудрости, гласящей о целесообразности создания распределенного реестра без доказательства выполнения работы, а исключительно вследствие исторической неспособности экономично реализовать доказательство выполнения работы.

Также из обсуждения должно быть очевидно, что протокол доказательства работы фактически является ключом к раскрытию огромного парадигмального сдвига и эффективности технологии блокчейн с распределённым реестром – без традиционных сдерживающих факторов и контрмер – действительно нет никакой другой жизнеспособной альтернативы.

Внедрение протокола доказательства выполненной работы в технологию приватных блокчейнов непосредственно использует огромную эффективность парадигмы блокчейна биткоина. Без этого все, что вы создали — это устаревшая (и неэффективная) распределённая база данных.

Существует предупреждение для компаний, стремящихся использовать технологию блокчейн: будьте осторожны и осведомлены. Остерегайтесь продавцов программных обходных решений, обещающих «вечную неизменность». Осознайте глубинную элегантность биткоина – не программное обеспечение делает биткоин столь эффективным, а экономика.

Как и следовало ожидать, когда речь идет о технологии блокчейн и неизменности исторических записей, на самом деле бесплатного сыра не бывает.

Изображение через Shutterstock