Tässä artikkelissa kerron sinulle DAG:sta (Directed Acyclic Graph) ja sen soveltamisesta hajautetuissa kirjanpidossa, ja vertaamme sitä lohkoketjuun.
DAG ei ole mitään uutta kryptovaluuttojen maailmassa. Olet ehkä kuullut siitä ratkaisuna lohkoketjun skaalautuvuusongelmiin. Mutta tänään emme puhu skaalautumisesta, vaan siitä, mikä tekee kryptovaluutoista erilaisia kuin kaikki muu: hajauttaminen, välittäjien puute ja sensuurin vastustuskyky.
Näytän sinulle myös, että DAG on itse asiassa sensuurinkestävämpi ja että kirjanpitoon ei ole välittäjiä.
Tunnemissamme lohkoketjuissa käyttäjillä ei ole suoraa pääsyä itse kirjanpitoon. Kun haluat lisätä tapahtuman reskontraan, sinun on "pyydettävä" lohkon tuottajaa (alias "kaivosmies") tekemään se. Kaivostyöntekijät päättävät, mikä tapahtuma lisätään seuraavaan lohkoon ja mikä ei. Kaivostyöläisillä on yksinomainen pääsy lohkoihin ja oikeus päättää, kenen tapahtuma hyväksytään kirjattavaksi.
Kaivostyöläiset ovat välittäjiä sinun ja hajautetun kirjanpidon välillä.
Käytännössä yleensä pieni määrä kaivosryhmiä hallitsee yhdessä yli puolta verkon laskentatehosta. Bitcoinille nämä ovat neljä allasta, Ethereumille - kaksi. Jos he tekevät yhteistyötä, he voivat estää kaikki haluamansa tapahtumat.
Muutaman viime vuoden aikana lohkoketjuista on ehdotettu monia muunnelmia, jotka eroavat toisistaan lohkotuottajien valintaperiaatteissa. Mutta itse lohkotuottajat eivät ole menossa minnekään, he ovat edelleen "seisomassa esteellä": jokaisen tapahtuman on mentävä lohkotuottajan kautta, ja jos hän ei hyväksy sitä, kauppaa ei itse asiassa ole olemassa.
Tämä on väistämätön ongelma lohkoketjussa. Ja jos haluamme ratkaista sen, meidän on muutettava radikaalisti suunnittelua ja päästävä kokonaan eroon lohkoista ja lohkojen tuottajista. Ja sen sijaan, että rakennamme lohkojen ketjun, yhdistämme itse tapahtumat, mukaan lukien useiden aikaisempien tiivisteet jokaisessa tapahtumassa. Tuloksena saadaan rakenne, joka matematiikassa tunnetaan suunnattuna asyklisenä graafina - DAG.
Nyt kaikilla on suora pääsy rekisteriin ilman välittäjiä. Kun haluat lisätä tapahtuman pääkirjaan, lisää se. Valitset useita ylätason tapahtumia, lisäät tietosi, allekirjoitat ja lähetät tapahtumasi verkossa oleville vertaisille. Valmis. Kukaan ei estä sinua tekemästä tätä, joten tapahtumasi on jo pääkirjassa.
Tämä on hajautetuin ja sensuurin kestävä tapa lisätä tapahtumat reskontraan ilman välittäjiä. Koska kaikki vain lisäävät tapahtumansa rekisteriin kysymättä keneltäkään lupaa.
DAG:ita voidaan pitää rekisterien kehityksen kolmantena vaiheena. Ensin oli keskitettyjä rekistereitä, joihin yksi osapuoli valvoi pääsyä niihin. Sitten tulivat lohkoketjut, joilla oli jo useita valvojia, jotka kirjasivat tapahtumat reskontraan. Ja lopuksi, DAG:ssa ei ole lainkaan ohjaimia; käyttäjät lisäävät tapahtumansa suoraan.
Nyt kun meillä on tämä vapaus, sen ei pitäisi johtaa kaaokseen. Meillä on oltava sopimus rekisterin tilasta. Ja tämä sopimus tai konsensus tarkoittaa yleensä sopimusta kahdesta asiasta:
- Mitä tapahtui?
- Missä järjestyksessä tämä tapahtui?
Ensimmäiseen kysymykseen voimme helposti vastata: kun oikein luotu tapahtuma on lisätty kirjanpitoon, se on tapahtunut. Ja kausi. Tiedot tästä voivat saavuttaa kaikki osallistujat eri aikoina, mutta lopulta kaikki solmut saavat tämän tapahtuman ja tietävät, että se tapahtui.
Jos se olisi lohkoketju, kaivostyöntekijät päättäisivät mitä tapahtuu. Mitä tahansa kaivosmies päättää sisällyttää lohkoon, tapahtuu mitä tahansa. Kaikki, mitä hän ei sisällytä lohkoon, ei tapahdu.
Lohkoketjuissa kaivostyöntekijät ratkaisevat myös toisen konsensusongelman: järjestyksen. He voivat tilata tapahtumat lohkon sisällä haluamallaan tavalla.
Kuinka määrittää tapahtumien järjestys DAG:ssa?
Vain koska kaaviomme on suunnattu, meillä on jo jonkinlainen järjestys. Jokainen tapahtuma viittaa yhteen tai useampaan edelliseen, päätapahtumaan. Vanhemmat puolestaan viittaavat vanhempiinsa ja niin edelleen. Vanhemmat ilmeisesti näkyvät ennen lasten liiketoimia. Jos jokin tapahtumista voidaan saavuttaa emo-lapsi-linkkisiirtymillä, tiedämme tarkalleen tapahtumien välisen järjestyksen kyseisessä tapahtumaketjussa.
Mutta tapahtumien välistä järjestystä ei aina voida määrittää pelkästään kaavion muodosta. Esimerkiksi kun kaksi tapahtumaa on kaavion rinnakkaisilla haaroilla.
Tällaisten tapausten epäselvyyden ratkaisemiseksi luotamme niin sanottuihin tilaustoimittajiin. Kutsumme heitä myös "todistajiksi". Nämä ovat tavallisia käyttäjiä, joiden tehtävänä on jatkuvasti lähettää tapahtumia verkkoon järjestelmällisesti, ts. niin, että jokainen heidän aiemmista tapahtumistaan voidaan saavuttaa siirtymällä vanhempi-lapsi-linkkejä pitkin. Tilausten tarjoajat ovat luotettavia käyttäjiä, ja koko verkko luottaa siihen, että he eivät riko tätä sääntöä. Jotta rationaalisesti luota heihin, edellytämme, että jokainen tilaustoimittaja on tunnettu (ei-anonyymi) henkilö tai organisaatio ja että hänellä on jotain menetettävää, jos se rikkoo sääntöjä, kuten maine tai luottamukseen perustuva liiketoiminta.
Käyttäjät valitsevat tilausten tarjoajat, ja jokainen käyttäjä sisällyttää luettelon luotettavista toimittajistaan jokaisessa verkkoon lähettämässään tapahtumassa. Tämä luettelo sisältää 12 palveluntarjoajaa. Tämä on riittävän pieni määrä, jotta henkilö voi varmistaa jokaisen henkilöllisyyden ja maineen, ja riittävä sen varmistamiseksi, että verkko jatkaa toimintaansa, jos tilaustoimittajien vähemmistön kanssa ilmenee väistämättömiä ongelmia.
Tämä luettelo palveluntarjoajista vaihtelee käyttäjien välillä, mutta viereisten tapahtumien luettelot voivat vaihdella enintään yhden palveluntarjoajan mukaan.
Nyt kun meillä on tilaustoimittajat, voimme eristää heidän tapahtumansa DAG:ksi ja tilata kaikki muut tapahtumat heidän luomaansa tilaukseen. On mahdollista luoda tällainen algoritmi (katso. teknisiä yksityiskohtia varten).
Mutta koko verkon järjestystä ei voida määrittää hetkessä, vaan tarvitsemme aikaa, jotta tilausten toimittajat voivat lähettää riittävän määrän tapahtumiaan varmistaakseen aiempien tapahtumien lopullisen järjestyksen.
Ja koska järjestys määräytyy vain palveluntarjoajien tapahtumien sijainnin perusteella DAG:ssa, kaikki verkon solmut saavat ennemmin tai myöhemmin kaikki tapahtumat ja tulevat samaan johtopäätökseen tapahtumien järjestyksestä.
Olemme siis yksimielisiä siitä, mitä katsomme tapahtuneen: mikä tahansa liike, joka päätyy DAG:hen, tapahtui. Meillä on myös yhteisymmärrys tapahtumien järjestyksestä: tämä ilmenee joko tapahtumien suhteista tai päätellään toimeksiantajien lähettämästä tapahtumajärjestyksestä. Meillä on siis yksimielisyys.
Meillä on tämä konsensusversio Obytessa. Vaikka pääsy Obyte-rekisteriin on täysin hajautettu, konsensus tapahtumien järjestyksestä on edelleen keskitetty, koska Tekijä (Anton Churyumov) hallitsee 10:tä 12:sta palveluntarjoajista, ja vain kaksi niistä on riippumattomia. Etsimme ehdokkaita, jotka haluavat ryhtyä itsenäisiksi tilaustoimittajiksi auttamaan meitä hajauttamaan kirjanpidon tilaamista.
Äskettäin on ilmaantunut kolmas riippumaton ehdokas, joka haluaa asentaa ja ylläpitää tilaustoimittajasolmun - Nikosian yliopisto.
Miten nyt hallitsemme kaksinkertaisia kuluja?
Sääntöjen mukaan jos kaksi tapahtumaa havaitaan kuluttavan samaa kolikkoa, voittaa tapahtuma, joka on ensimmäisenä kaikkien tapahtumien lopullisessa järjestyksessä. Toinen mitätöi konsensusalgoritmin.
Jos on mahdollista luoda järjestys kahden saman kolikon kuluttavan tapahtuman välille (vanhemman ja lapsen välisten yhteyksien kautta), kaikki solmut hylkäävät välittömästi tällaisen yrityksen kulutuksen kaksinkertaistamiseen.
Mikäli tilaus ei näy kahden tällaisen tapahtuman ylätason suhteista, ne molemmat hyväksytään reskontraan, ja meidän on odotettava konsensusta ja tilauksen vahvistamista niiden välillä tilauksentarjoajien avulla. Silloin aikaisempi kauppa voittaa ja toinen mitätöityy.
Vaikka toinen tapahtuma mitätöityy, se säilyy silti rekisterissä, koska siinä on jo myöhempiä siihen viittaavia tapahtumia, jotka eivät loukannut mitään eivätkä tienneet tämän tapahtuman mitätöivän tulevaisuudessa. Muuten joutuisi poistamaan hyvien myöhempien tapahtumien emo, mikä loukkaisi verkon pääperiaatetta - mikä tahansa oikea tapahtuma hyväksytään reskontraan.
Tämä on erittäin tärkeä sääntö, joka mahdollistaa sen, että koko järjestelmä kestää sensuuriyrityksiä.
Kuvitellaan, että kaikki tilausten tarjoajat tekevät yhteistyötä yrittääkseen "sensuroida" yhden tietyn tapahtuman. He voivat jättää sen huomiotta eivätkä koskaan valitse sitä tapahtumiensa "emäksi", mutta se ei riitä, tapahtuma voidaan silti sisällyttää epäsuorasti jonkin muun tapahtuman emoyhtiöksi, jonka on antanut mikä tahansa verkon käyttäjä, joka ei ole salainen. Ajan myötä tällainen kauppa saa tavallisilta käyttäjiltä yhä enemmän lapsia, lastenlapsia ja lastenlastenlapsia, jotka kasvavat kuin lumipallo, ja kaikkien sovittujen tilausten tuottajien on myös jätettävä nämä tapahtumat huomiotta. Lopulta heidän on sensuroitava koko verkko, mikä on sabotaasi.
Tällä tavalla DAG pysyy sensuurin kestävänä, vaikka tilausten tarjoajien välillä olisikin salaista yhteistyötä, mikä ylittää sensuuria kestävän lohkoketjun, jossa emme voi tehdä mitään, jos kaivostyöläiset päättävät olla sisällyttämättä mitään tapahtumista. Ja tämä seuraa DAG:n pääominaisuudesta: osallistuminen rekisteriin on täysin riippumatonta ja ilman välittäjiä, ja liiketoimet ovat peruuttamattomia.
Lähde: will.com