Réamhrá
“Tá giniúint uimhreacha randamacha ró-thábhachtach le fágáil faoi sheans.”
Robert Cavue, 1970
Tá an t-alt seo dírithe ar chur i bhfeidhm praiticiúil réitigh a úsáideann giniúint uimhreacha randamacha comhchoiteann i dtimpeallacht neamhiontaofa. I mbeagán focal, conas agus cén fáth a úsáidtear randamach i blockchain, agus beagán faoi conas a idirdhealú "maith" randamach ó "olc". Is fadhb an-deacair í uimhir randamach fíor a ghiniúint, fiú ar ríomhaire amháin, agus tá staidéar fada déanta ag cripteagrafóirí uirthi. Bhuel, i líonraí díláraithe, tá giniúint na n-uimhreacha randamacha níos casta agus níos tábhachtaí fós.
Is i líonraí nach mbíonn muinín ag rannpháirtithe as a chéile a ligeann an cumas uimhir randamach dothuigthe a ghiniúint dúinn go leor fadhbanna ríthábhachtacha a réiteach go héifeachtach agus feabhas suntasach a chur ar na scéimeanna atá ann cheana féin. Ina theannta sin, ní hé an cearrbhachas agus na crannchuir an príomhsprioc anseo, mar a fheictear don léitheoir gan taithí ar dtús.
Giniúint uimhir randamach
Ní féidir le ríomhairí uimhreacha randamacha a ghiniúint iad féin; teastaíonn cúnamh seachtrach uathu chun é sin a dhéanamh. Is féidir leis an ríomhaire luach randamach éigin a fháil ó, mar shampla, gluaiseachtaí luiche, an méid cuimhne a úsáidtear, sruthanna strae ar bhioráin an phróiseálaí, agus go leor foinsí eile ar a dtugtar foinsí eantrópachta. Níl na luachanna seo go hiomlán randamach, ós rud é go bhfuil siad i raon áirithe nó go bhfuil patrún athruithe intuartha acu. Chun uimhreacha den sórt sin a iompú ina n-uimhir fíor-randamach laistigh de raon áirithe, cuirtear cryptotransformations i bhfeidhm orthu chun luachanna pseudo-randamach a dháileadh go haonfhoirmeach a tháirgeadh ó luachanna dáilte go míchothrom na foinse eantrópachta. Tugtar pseudorandom ar na luachanna mar thoradh air sin toisc nach bhfuil siad fíor-randamach, ach go bhfuil siad díorthaithe go cinntitheach ó eantrópachta. Táirgeann aon algartam cripteagrafach maith, nuair a bhíonn sonraí criptithe, ciphertexts ba cheart a bheith aitheanta go staitistiúil ó sheicheamh randamach, mar sin chun randamacht a tháirgeadh is féidir leat a ghlacadh foinse eantrópachta, a sholáthraíonn ach atrialltachta maith agus dothuarthacht luachanna fiú i raonta beaga, an tá an chuid eile den obair ag scaipeadh agus ag meascadh giotán i Glacfaidh an t-algartam criptithe an luach a bheidh mar thoradh air.
Chun clár oideachais gairid a chur i gcrích, cuirfidh mé leis go bhfuil giniúint uimhreacha randamacha fiú ar ghléas amháin ar cheann de na piléir chun slándáil ár sonraí a chinntiú Úsáidtear na huimhreacha randamacha bréagacha nuair a bhunaítear naisc shlána i líonraí éagsúla, chun iad a ghiniúint eochracha cripteagrafacha, le haghaidh cothromú ualaigh, monatóireacht sláine, agus le haghaidh go leor feidhmeanna eile. Braitheann slándáil go leor prótacal ar an gcumas randamach iontaofa, nach féidir a thuar go seachtrach a ghiniúint, é a stóráil, agus gan é a nochtadh go dtí an chéad chéim eile den phrótacal, ar shlí eile cuirfear an tslándáil i mbaol. Tá ionsaí ar ghineadóir luach pseudorandom thar a bheith contúirteach agus cuireann sé bagairt láithreach ar gach bogearraí a úsáideann giniúint randamachta.
Ba cheart go mbeadh a fhios agat seo go léir má rinne tú cúrsa bunúsach i gcripteolaíocht, mar sin leanaimis ar aghaidh faoi líonraí díláraithe.
Randamach i blockchains
Ar an gcéad dul síos, labhróidh mé faoi blockchain le tacaíocht do chonarthaí cliste; is iad sin na cinn ar féidir leo leas iomlán a bhaint as na deiseanna a sholáthraíonn randamacht ardcháilíochta nach féidir a shéanadh. Ina theannta sin, ar mhaithe le gontacht, glaofaidh mé an teicneolaíocht seo "Rabhcháin Fánacha Infhíoraithe go Poiblí” nó PVRB. Ós rud é gur líonraí iad blockchain inar féidir le rannpháirtí ar bith faisnéis a fhíorú, is é “Infhíoraithe go Poiblí” an phríomhchuid den ainm, i.e. Is féidir le duine ar bith ríomhaireachtaí a úsáid chun cruthúnas a fháil go bhfuil na hairíonna seo a leanas ag an uimhir a postáiltear ar an blockchain mar thoradh air:
- Caithfidh dáileadh aonfhoirmeach aonfhoirmeach a bheith ag an toradh, i.e. a bheith bunaithe ar chripteagrafaíocht a d’fhéadfadh a bheith láidir.
- Ní féidir aon chuid den toradh a rialú. Mar thoradh air sin, ní féidir an toradh a thuar roimh ré.
- Ní féidir leat an prótacal giniúna a mhilleadh mura nglacann tú páirt sa phrótacal nó tríd an líonra a ró-lódáil le teachtaireachtaí ionsaithe
- Ní mór do gach ceann díobh thuas a bheith in aghaidh claonpháirteachas líon incheadaithe rannpháirtithe sa phrótacal mímhacánta (mar shampla, 1/3 de na rannpháirtithe).
Is poll slándála é aon fhéidearthacht go ndéanfadh grúpa mionlach rannpháirtithe fiú randamach rialaithe cothrom/corr a tháirgeadh. Is poll slándála é aon chumas an ghrúpa stop a chur le heisiúint randamach. Go ginearálta, tá go leor fadhbanna ann, agus ní tasc éasca é seo ...
Dealraíonn sé gurb é an t-iarratas is tábhachtaí ar PVRB ná cluichí éagsúla, crannchuir, agus go ginearálta aon chineál cearrbhachais ar an blockchain. Go deimhin, is treo tábhachtach é seo, ach tá iarratais níos tábhachtaí fós ag randamacht i blockchains. Breathnaímid orthu.
Algartam Comhdhearcadh
Tá ról ollmhór ag PVRB maidir le comhdhearcadh líonra a eagrú. Cosnaítear idirbhearta blockchain le síniú leictreonach, mar sin is éard is “ionsaí ar idirbheart” ann i gcónaí idirbheart a chuimsiú/a eisiamh i mbloc (nó i roinnt bloic). Agus is é príomhthasc an algartam comhthola ná ordú na n-idirbheart seo a aontú agus ord na mbloic a chuimsíonn na hidirbhearta seo. Chomh maith leis sin, tá maoin riachtanach le haghaidh blockchain fíor críochnaitheacht - cumas an líonra a chomhaontú go bhfuil an slabhra suas go dtí an bloc críochnaithe críochnaitheach, agus ní dhéanfar é a eisiamh mar gheall ar chuma forc nua. De ghnáth, d'fhonn a aontú go bhfuil bloc bailí agus, is tábhachtaí, críochnaitheach, is gá sínithe a bhailiú ó fhormhór na dtáirgeoirí bloc (dá ngairfear BP - bloc-tháirgeoirí), a éilíonn ar a laghad an blocshlabhra a sheachadadh. chuig gach BP, agus sínithe a dháileadh idir gach BP . De réir mar a mhéadaíonn líon na BPanna, méadaíonn líon na dteachtaireachtaí riachtanacha sa líonra go heaspónantúil, dá bhrí sin, ní oibríonn halgartaim chomhthoil a éilíonn críochnaitheacht, a úsáidtear mar shampla i gcomhdhearcadh Hyperledger pBFT, ag an luas riachtanach, ag tosú ó roinnt dosaen BP, a éilíonn. líon mór de naisc.
Má tá PVRB macánta agus gan shéanadh sa líonra, ansin, fiú amháin sa chomhfhogasú is simplí, is féidir ceann de na táirgeoirí bloc a roghnú bunaithe air agus é a cheapadh mar “cheannaire” le linn babhta amháin den phrótacal. Má tá N táirgeoirí bloc, mar atá M: M > 1/2 N a bheith macánta, ná déan cinsireacht ar idirbhearta agus ná forc ar an slabhra chun ionsaí “caiteachais dhúbailte” a dhéanamh, ansin ceadóidh PVRB atá scaipthe go haonfhoirmeach gan dúshlán ceannaire macánta a roghnú le dóchúlacht M / N (M / N > 1/2). Má shanntar a eatramh ama féin do gach ceannaire ar lena linn a fhéadfaidh sé bloc a tháirgeadh agus an slabhra a bhailíochtú, agus go bhfuil na heatraimh sin comhionann in am, ansin beidh blocshlabhra na BP macánta níos faide ná an slabhra a fhoirmíonn BPanna mailíseach, agus an comhdhearcadh. algartam ag brath ar fhad an slabhra. Cuireadh an prionsabal seo maidir le slisní ama cothroma a leithdháileadh ar gach BP i bhfeidhm ar dtús i Graphene (réamhtheachtaí EOS), agus ceadaíonn sé an chuid is mó de na bloic a dhúnadh le síniú amháin, rud a laghdaíonn go mór an t-ualach líonra agus a ligeann don chomhdhearcadh seo oibriú go han-tapa agus go seasta. Mar sin féin, caithfidh líonra EOS anois bloic speisialta a úsáid (Bloc Do-chúlaithe Deiridh), atá deimhnithe ag sínithe 2/3 BP. Cinntíonn na bloic seo críochnúlacht (dodhéanta slabhra forc ag tosú roimh an mBloc Do-chúlaithe Deiridh).
Chomh maith leis sin, i bhfeidhmiúcháin fíor, tá an scéim prótacail níos casta - déantar vótáil le haghaidh bloic atá beartaithe i roinnt céimeanna chun an líonra a chothabháil i gcás bloic ar iarraidh agus fadhbanna leis an líonra, ach fiú é seo a chur san áireamh, éilíonn halgartaim chomhthoil a úsáideann PVRB. i bhfad níos lú teachtaireachtaí idir BPanna, rud a fhágann gur féidir iad a dhéanamh níos tapúla ná PVFT traidisiúnta, nó a modhnuithe éagsúla.
An t-ionadaí is suntasaí de na halgartaim sin: ó fhoireann Cardano, a deirtear a bheith inchurtha go matamaiticiúil i gcoinne claonpháirteachas BP.
In Ouroboros, úsáidtear PVRB chun an “sceideal BP” mar a thugtar air a shainiú - sceideal ar dá réir a sanntar a sliotán ama féin do gach BP chun bloc a fhoilsiú. Is é an buntáiste mór a bhaineann le PVRB a úsáid ná “comhionannas” iomlán na BPanna (de réir mhéid a gclár comhardaithe). Cinntíonn sláine an PVRB nach féidir le BP mailíseach sceidealú na sliotán ama a rialú, agus mar sin ní féidir leo an slabhra a ionramháil trí fhorcanna an tslabhra a ullmhú agus a anailísiú roimh ré, agus chun forc a roghnú is leor a bheith ag brath ar fhad an tslabhra. slabhra, gan úsáid a bhaint as bealaí casta chun “fóntas” BP agus “meáchan” a bhloic a ríomh.
Go ginearálta, i ngach cás inar gá rannpháirtí randamach a roghnú i líonra díláraithe, is é PVRB beagnach i gcónaí an rogha is fearr, seachas rogha cinntitheach atá bunaithe ar, mar shampla, bloc hash. Gan PVRB, bíonn ionsaithe mar thoradh ar an gcumas tionchar a imirt ar rogha rannpháirtí inar féidir leis an ionsaitheoir a roghnú as il-todhchaí chun an chéad rannpháirtí truaillithe eile nó níos mó a roghnú ag an am céanna chun sciar níos mó sa chinneadh a chinntiú. Cuireann úsáid PVRB drochmheas ar na cineálacha ionsaithe seo.
Scálú agus cothromú ualaigh
Is féidir le PVRB a bheith an-tairbheach freisin i dtascanna ar nós laghdú ualaigh agus scálú íocaíochta. Ar dtús, déanann sé ciall eolas a chur ort féin Rivesta “Ticéid Crannchuir Leictreonacha mar Mhicrea-íocaíochtaí”. Is é an smaoineamh ginearálta ná in ionad 100 íocaíocht 1c a dhéanamh ón íocóir leis an bhfaighteoir, is féidir leat crannchur macánta a imirt le duais 1$ = 100c, áit a dtugann an t-íocóir ceann de 1 dá “thicéad crannchuir” don bhanc do gach ceann acu. 100c íocaíocht. Bhuaigh ceann de na ticéid seo próca $1, agus is é an ticéad seo is féidir leis an bhfaighteoir a thaifeadadh sa blockchain. Is é an rud is tábhachtaí ná go n-aistrítear na 99 ticéad atá fágtha idir an faighteoir agus an t-íocóir gan aon rannpháirtíocht sheachtrach, trí chainéal príobháideach agus ag aon luas atá ag teastáil. Is féidir cur síos maith ar an bprótacal atá bunaithe ar an scéim seo ar líonra Emercoin a léamh .
Tá roinnt fadhbanna ag an scéim seo, mar go bhféadfadh an faighteoir stop a chur le freastal ar an íocóir díreach tar éis ticéad buaiteach a fháil, ach i gcás go leor iarratas speisialta, mar bhilleáil in aghaidh an nóiméid nó síntiúis leictreonacha le seirbhísí, is féidir faillí a dhéanamh orthu seo. Is é an príomhriachtanas, ar ndóigh, ná sláine an chrannchuir, agus tá PVRB fíor-riachtanach chun é a chur i bhfeidhm.
Tá rogha rannpháirtí randamach thar a bheith tábhachtach freisin maidir le prótacail chomhroinnte, arb é is aidhm dó an blocshlabhra a scála go cothrománach, rud a ligeann do BPanna éagsúla a raon feidhme idirbheart amháin a phróiseáil. Is tasc an-deacair é seo, go háirithe ó thaobh slándála de agus shardaí á gcumasc. Is cúram don PVRB freisin é BP randamach a roghnú chun críche iad siúd atá freagrach as miondealú ar leith a shannadh, mar a dhéantar i halgartaim chomhdhearcadh. I gcórais láraithe, sannann comhardóir shardaí; ní dhéanann sé ach an hash ón iarratas a ríomh agus a sheoladh chuig an seiceadóir riachtanach. I blockchains, is féidir ionsaí ar chomhdhearcadh a bheith mar thoradh ar an gcumas tionchar a imirt ar an tasc seo. Mar shampla, is féidir le hionsaitheoir ábhar na n-idirbheart a rialú, is féidir leis na hidirbhearta a théann go dtí an shard a rialaíonn sé a rialú agus an slabhra bloic atá ann a ionramháil. Is féidir leat plé a léamh ar an bhfadhb a bhaineann le húsáid uimhreacha randamacha chun tascanna a roinnt in Ethereum
Tá Sharding ar cheann de na fadhbanna is uaillmhianaí agus is tromchúisí i réimse na blockchain; ligfidh a réiteach líonraí díláraithe a thógáil le feidhmíocht agus toirt iontach. Níl PVRB ach ar cheann de na bloic thábhachtacha chun é a réiteach.
Cluichí, prótacail eacnamaíocha, eadrána
Is deacair rómheastachán a dhéanamh ar ról na n-uimhreacha randamacha sa tionscal cearrbhachais. Is fadhbanna fíordheacair do líonraí díláraithe iad úsáid fhollasach i gceasaíneonna ar líne, agus úsáid intuigthe agus éifeachtaí gníomhaíochta imreora á ríomh, áit nach bhfuil aon bhealach le brath ar fhoinse lárnach randamachta. Ach is féidir le roghnú randamach go leor fadhbanna eacnamaíocha a réiteach freisin agus cabhrú le prótacail níos simplí agus níos éifeachtaí a thógáil. Cuir i gcás inár bprótacal go bhfuil díospóidí ann maidir le híocaíocht as roinnt seirbhísí neamhchostasach, agus is annamh a tharlaíonn na díospóidí seo. Sa chás seo, má tá PVRB gan conspóid ann, féadfaidh custaiméirí agus díoltóirí aontú díospóidí a réiteach go randamach, ach le dóchúlacht ar leith. Mar shampla, le dóchúlacht 60% an bua ag an gcliant, agus le dóchúlacht 40% a bhuaigh an díoltóir. Ligeann an cur chuige seo, atá áiféiseach ón gcéad dearcadh, duit díospóidí a réiteach go huathoibríoch le sciar beacht intuartha de bhuaiteanna/caillteanais, a oireann don dá pháirtí gan rannpháirtíocht tríú páirtí agus cur amú ama neamhriachtanach. Ina theannta sin, féadfaidh an cóimheas dóchúlachta a bheith dinimiciúil agus ag brath ar roinnt athróg domhanda. Mar shampla, má tá ag éirí go maith le cuideachta, go bhfuil líon íseal díospóidí agus brabúsacht ard, féadfaidh an chuideachta an dóchúlacht go réiteofar díospóid a aistriú go huathoibríoch i dtreo lárionad custaiméirí, mar shampla 70/30 nó 80/20, agus vice versa, má thógann díospóidí go leor airgid agus go bhfuil siad calaoiseach nó neamhleor, is féidir leat an dóchúlacht a athrú sa treo eile.
Is cluichí eacnamaíocha iad líon mór de phrótacail dhíláraithe suimiúla, amhail clárlanna coimeádta chomharthaí, margaí tuar, cuair cheangail agus go leor eile, ina dtugtar luach saothair do dhea-iompar agus ina gcuirtear pionós ar dhrochiompar. Is minic go mbíonn fadhbanna slándála iontu a mbíonn cosaintí ag teacht salach ar a chéile ina leith. Tá an méid atá cosanta ar ionsaí ó “míolta móra” a bhfuil na billiúin chomharthaí aige (“geall mór”) i mbaol ionsaithe ó na mílte cuntas le hiarmhéideanna beaga (“geall Sybil”), agus bearta a ghlactar i gcoinne aon ionsaí amháin, amhail neamh-ionsaí. Is iondúil go mbíonn drochchreidmheas ag ionsaí eile ar tháillí líneacha a chruthaítear chun oibriú le geall mór a dhéanamh neamhbhrabúsach. Ós rud é go bhfuil muid ag caint faoi chluiche eacnamaíoch, is féidir na meáchain staidrimh comhfhreagracha a ríomh roimh ré, agus go simplí in ionad na coimisiúin le cinn randamach leis an dáileadh cuí. Cuirtear coimisiúin dóchúlachta den sórt sin i bhfeidhm thar a bheith simplí má tá foinse iontaofa randamachta ag an blockchain agus nach bhfuil aon ríomh casta ag teastáil uathu, rud a fhágann go bhfuil an saol deacair do mhíolta móra agus sibilí.
Ag an am céanna, is gá leanúint ar aghaidh ag cuimhneamh go gceadaíonn rialú beagán amháin sa randamacht seo duit na dóchúlachtaí a cheat, a laghdú agus a mhéadú faoi leath, agus mar sin is é PVRB macánta an chomhpháirt is tábhachtaí de phrótacail den sórt sin.
Cá bhfaighidh tú an randamach ceart?
Go teoiriciúil, má roghnaítear cothrom randamach i líonraí díláraithe is léir go bhfuil beagnach aon phrótacal slán in aghaidh claonpháirteachas. Tá an réasúnaíocht simplí go leor - má aontaíonn an líonra ar ghiotán amháin 0 nó 1, agus go bhfuil níos lú ná leath de na rannpháirtithe mímhacánta, ansin, i bhfianaise a ndóthain atriallta, tá ráthaíocht ar an líonra teacht ar chomhdhearcadh ar an giotán sin le dóchúlacht sheasta. Níl ort ach toisc go roghnóidh randamach macánta 51 as 100 rannpháirtí 51% den am. Ach tá sé seo go teoiriciúil, mar gheall ar ... i líonraí fíor, chun leibhéal slándála den sórt sin a chinntiú mar atá sna hailt, tá gá le go leor teachtaireachtaí idir óstaigh, cripteagrafaíocht casta ilphasanna, agus cuireann aon casta ar an bprótacal veicteoirí ionsaí nua láithreach.
Sin é an fáth nach bhfeicimid go fóill PVRB resistant cruthaithe i blockchains, a bheadh in úsáid le go leor ama a thástáil le hiarratais fíor, iniúchtaí iolracha, ualaí, agus ar ndóigh, ionsaithe fíor, gan a bhfuil sé deacair a ghlaoch a táirge fíor-shábháilte.
Mar sin féin, tá roinnt cur chuige tuar dóchais inti, tá siad difriúil i go leor sonraí, agus beidh ceann acu cinnte an fhadhb a réiteach. Le hacmhainní ríomhaireachta nua-aimseartha, is féidir teoiric cripteagrafach a aistriú go cliste go feidhmeanna praiticiúla. Sa todhchaí, beidh áthas orainn labhairt faoi fheidhmiúcháin PVRB: tá roinnt acu anois, tá a sraith féin d'airíonna agus gnéithe cur chun feidhme tábhachtacha ag gach ceann acu, agus taobh thiar de gach ceann tá smaoineamh maith. Níl go leor foirne páirteach i randamú, agus tá taithí gach ceann acu thar a bheith tábhachtach do gach duine eile. Tá súil againn go ligfidh ár n-eolas d’fhoirne eile bogadh níos tapúla, ag cur san áireamh taithí a réamhtheachtaithe.
Foinse: will.com