Lambobin Random da Ƙarfafa hanyoyin sadarwa: Aikace-aikace masu amfani

Gabatarwar

"Ƙirƙirar lambar bazuwar yana da mahimmanci da yawa don a bar shi ga dama."
Robert Cavue, 1970

Wannan labarin an keɓe shi ne ga aikace-aikacen mafita ta amfani da tsarar lambar bazuwar gama gari a cikin yanayi mara aminci. A takaice, ta yaya kuma me yasa ake amfani da bazuwar a cikin blockchain, da kuma ɗan game da yadda za a bambanta bazuwar “mai kyau” daga “mara kyau”. Ƙirƙirar lambar bazuwar gaske matsala ce mai matuƙar wahala, ko da a kwamfuta ɗaya, kuma masu fasahar cryptographers sun daɗe suna nazarin su. To, a cikin cibiyoyin sadarwar da ba a san su ba, haɓakar lambobin bazuwar ya fi rikitarwa da mahimmanci.

A cikin cibiyoyin sadarwa ne inda mahalarta ba su amince da juna ba ikon samar da lambar bazuwar da ba za a iya jayayya ba ta ba mu damar magance matsaloli masu mahimmanci da yawa yadda ya kamata da inganta tsare-tsaren da ake da su. Bugu da ƙari, caca da caca ba shine manufa ta ɗaya a nan ba, kamar yadda zai iya zama alama da farko ga mai karatu da ba shi da kwarewa.

Ƙirƙirar lambar bazuwar

Kwamfutoci ba za su iya samar da lambobi ba da kansu; suna buƙatar taimakon waje don yin hakan. Kwamfuta na iya samun wasu ƙima daga, alal misali, motsin linzamin kwamfuta, adadin ƙwaƙwalwar da aka yi amfani da shi, karkatattun igiyoyin ruwa akan na'urorin sarrafawa, da sauran hanyoyin da ake kira entropy Source. Waɗannan dabi'un su kansu ba su kasance ba kwata-kwata, tunda suna cikin wani kewayon ko kuma suna da tsarin sauye-sauye. Don juya irin waɗannan lambobi zuwa lambar bazuwar gaske a cikin kewayon da aka bayar, ana amfani da cryptotransformations zuwa gare su don samar da ƙimar ƙima-bazuwar da aka rarraba iri ɗaya daga ƙimar da ba ta dace ba na tushen entropy. Sakamakon dabi'u ana kiran su pseudorandom saboda ba ainihin bazuwar ba ne, amma an samo asali ne daga entropy. Duk wani kyakkyawan algorithm mai kyau, lokacin ɓoye bayanan, yana samar da rubutun da yakamata su kasance masu ƙididdigewa daga jerin bazuwar, don haka don samar da bazuwar za ku iya ɗaukar tushen entropy, wanda ke ba da kyakkyawan maimaitawa da rashin tsinkayar ƙima ko da a cikin ƙananan jeri, sauran aikin yana watsewa kuma yana haɗa ragi a cikin ƙimar da aka samu za a karɓi ta hanyar ɓoye ɓoyayyen algorithm.

Don kammala taƙaitaccen shirin ilimantarwa, zan ƙara da cewa samar da lambobin bazuwar koda akan na'ura ɗaya ɗaya ne daga cikin ginshiƙai na tabbatar da tsaron bayananmu.Ana amfani da lambobi na ƙirƙira a lokacin da ake kafa amintattun hanyoyin sadarwa a cibiyoyin sadarwa daban-daban, don samar da su. maɓallan sirri, don daidaita kaya, saka idanu na gaskiya, da ƙarin aikace-aikace masu yawa. Tsaron ka'idoji da yawa ya dogara da ikon samar da abin dogaro, bazuwar bazuwar waje, adana shi, kuma kada a bayyana shi har sai mataki na gaba na yarjejeniya, in ba haka ba tsaro zai lalace. Hari kan janareta na ƙima yana da haɗari matuƙa kuma nan da nan yana barazana ga duk software da ke amfani da tsarar bazuwar.

Ya kamata ku san duk waɗannan idan kun ɗauki ainihin kwas a cikin cryptography, don haka bari mu ci gaba game da cibiyoyin sadarwa da ba a san su ba.

Random a cikin blockchain

Da farko, zan yi magana game da blockchain tare da goyan bayan kwangiloli masu wayo; su ne waɗanda za su iya cikakken amfani da damar da aka bayar ta hanyar inganci mai inganci, bazuwar da ba za a iya musantawa ba. Bugu da ari, don taƙaitawa, zan kira wannan fasaha "Tabbataccen Tambarin Bazuwar Jama'a" ko PVRB. Tun da blockchains cibiyoyin sadarwa ne waɗanda kowane ɗan takara zai iya tabbatar da bayanin a cikinsu, babban ɓangaren sunan shine “Gabatarwar Jama’a”, watau. Kowane mutum na iya amfani da lissafi don samun tabbacin cewa sakamakon lambar da aka buga akan blockchain yana da kaddarorin masu zuwa:

• Dole ne sakamakon ya kasance ya sami ingantaccen rarraba iri ɗaya, watau ya dogara ne akan ingantaccen cryptography mai ƙarfi.
• Ba zai yiwu a sarrafa kowane yanki na sakamakon ba. Sakamakon haka, ba za a iya hasashen sakamakon a gaba ba.
• Ba za ku iya lalata ƙa'idar tsara ta hanyar rashin shiga cikin ƙa'idar ba ko ta wuce gona da iri na hanyar sadarwa tare da saƙon hari
• Duk abubuwan da ke sama dole ne su kasance masu juriya ga haɗin kai na halaltacciyar adadin mahalarta yarjejeniya marasa gaskiya (misali, 1/3 na mahalarta).

Duk wani yuwuwar haɗaɗɗiyar ƙananan ƙungiyar mahalarta don samar da ko da bazuwar da aka sarrafa shi ne rami na tsaro. Duk wani ikon kungiyar na dakatar da bayar da bazuwar rami ne na tsaro. Gabaɗaya, akwai matsaloli da yawa, kuma wannan aikin ba mai sauƙi ba ne ...

Da alama mafi mahimmancin aikace-aikacen PVRB shine wasanni daban-daban, caca, kuma gabaɗaya kowane nau'in caca akan blockchain. Tabbas, wannan jagora ce mai mahimmanci, amma bazuwar a cikin blockchain yana da ƙarin aikace-aikace masu mahimmanci. Mu duba su.

Algorithms Consensus

PVRB tana taka rawa sosai wajen tsara yarjejeniya ta hanyar sadarwa. Ma'amaloli a cikin blockchain ana kiyaye su ta hanyar sa hannu ta lantarki, don haka "kai hari kan ma'amala" koyaushe shine haɗa / keɓance ma'amala a cikin toshe (ko tubalan da yawa). Kuma babban aikin haɗin gwiwar algorithm shine yarda da tsari na waɗannan ma'amaloli da tsarin tubalan da suka haɗa da waɗannan ma'amaloli. Har ila yau, abin da ya dace don ainihin blockchains shine ƙarshe - ikon hanyar sadarwa don yarda cewa sarkar har zuwa shingen da aka kammala shi ne na ƙarshe, kuma ba za a taba cire shi ba saboda bayyanar sabon cokali mai yatsa. Yawancin lokaci, don yarda cewa toshe yana da inganci kuma, mafi mahimmanci, na ƙarshe, ya zama dole don tattara sa hannu daga yawancin masu samar da toshe (wanda ake kira BP - block-producers), wanda ke buƙatar aƙalla isar da sarkar toshe. ga duk BPs, da rarraba sa hannu tsakanin duk BPs. Yayin da adadin BP ya girma, adadin saƙonnin da ake bukata a cikin hanyar sadarwa yana girma da yawa, sabili da haka, algorithms yarjejeniya wanda ke buƙatar ƙarshe, wanda aka yi amfani da shi a misali a cikin Hyperledger pBFT yarjejeniya, ba sa aiki a saurin da ake bukata, farawa daga BPs da dama, yana buƙatar. babbar adadin haɗi.

Idan akwai PVRB wanda ba a iya musantawa ba kuma mai gaskiya a cikin hanyar sadarwa, to, ko da a cikin mafi kusantar ƙima, wanda zai iya zaɓar ɗaya daga cikin masu samar da toshe dangane da shi kuma ya nada shi a matsayin "shugaban" yayin zagaye ɗaya na yarjejeniya. Idan muna da N toshe furodusa, wanda M: M > 1/2 N masu gaskiya ne, kada ku cece-kuce ma'amaloli kuma kada ku raba sarkar don aiwatar da harin "biyu ciyarwa", sannan yin amfani da PVRB wanda ba a ƙalubalanci ba wanda aka rarraba daidai gwargwado zai ba da damar zaɓar shugaba mai gaskiya tare da yuwuwar. M / N (M / N > 1/2). Idan aka sanya kowane shugaba nasa tazarar lokacin da zai iya samar da wani toshe kuma ya tabbatar da sarkar, kuma wadannan tazarar sun yi daidai da lokaci, to, toshe sarkar na BP na gaskiya zai fi tsayin sarkar da BPs masu mugunta suka yi, da kuma ijma'i. Algorithm ya dogara da tsayin sarkar. kawai zai watsar da "mara kyau". An fara amfani da wannan ka'ida ta rarraba daidaitattun lokaci zuwa kowane BP a cikin Graphene (wanda ya riga ya zama EOS), kuma yana ba da damar yawancin tubalan da za a rufe tare da sa hannu guda ɗaya, wanda ya rage girman nauyin cibiyar sadarwa kuma yana ba da damar wannan yarjejeniya ta yi aiki da sauri da sauri. a hankali. Duk da haka, cibiyar sadarwar EOS yanzu dole ne ta yi amfani da tubalan na musamman (Block na Ƙarshe na Ƙarshe), wanda aka tabbatar da sa hannun 2/3 BP. Waɗannan tubalan suna aiki don tabbatar da ƙarshe (rashin yuwuwar sarkar cokali mai yatsu farawa kafin Ƙarshen Ƙarshe Mai Ƙarshe Mai Ƙarshe).

Har ila yau, a cikin aiwatarwa na ainihi, tsarin yarjejeniya ya fi rikitarwa - ana gudanar da zaɓe don tubalan da aka tsara a matakai da yawa don kula da hanyar sadarwa idan akwai matsalolin da suka ɓace da kuma matsaloli tare da hanyar sadarwa, amma ko da la'akari da wannan, algorithms yarjejeniya ta amfani da PVRB na buƙatar. ƙananan saƙonnin da ke tsakanin BPs, wanda ke ba da damar yin su da sauri fiye da PVFT na gargajiya, ko gyare-gyare daban-daban.

Mafi shahararren wakilin irin waɗannan algorithms: Ouroboros daga ƙungiyar Cardano, wanda aka ce yana iya yiwuwa ta hanyar lissafi ta hanyar haɗin gwiwar BP.

A cikin Ouroboros, ana amfani da PVRB don ayyana abin da ake kira "jadawalin BP" - jadawalin wanda kowane BP ya ba da lokacinsa don buga toshe. Babban fa'idar amfani da PVRB shine cikakken "daidaitan" na BPs (bisa girman girman ma'auni). Mutuncin PVRB yana tabbatar da cewa BPs masu cutarwa ba za su iya sarrafa tsarin jadawalin lokaci ba, don haka ba za su iya sarrafa sarkar ta hanyar shiryawa da nazarin cokali mai yatsu na sarkar a gaba ba, kuma don zaɓar cokali mai yatsa ya isa kawai dogara ga tsawon lokacin. sarkar, ba tare da yin amfani da hanyoyi masu banƙyama ba don ƙididdige "mai amfani" na BP da "nauyin" na tubalan sa.

Gabaɗaya, a duk yanayin da ake buƙatar ɗan takara bazuwar yana buƙatar zaɓi a cikin hanyar sadarwar da aka raba, PVRB kusan koyaushe shine mafi kyawun zaɓi, maimakon zaɓi mai ƙididdigewa bisa, misali, toshe zanta. Ba tare da PVRB ba, ikon yin tasiri ga zaɓin ɗan takara yana haifar da hare-hare wanda maharin zai iya zaɓar daga gaba da yawa don zaɓar ɗan takara mai cin hanci da rashawa na gaba ko da yawa a lokaci ɗaya don tabbatar da babban rabo a shawarar. Amfani da PVRB yana zubar da mutuncin waɗannan nau'ikan hare-haren.

Sikeli da daidaita lodi

PVRB kuma na iya zama babban fa'ida a cikin ayyuka kamar rage kaya da ƙima biyan kuɗi. Da farko, yana da ma'ana don sanin kanku da labarin Rivesta "Tikitin Lantarki na Lantarki azaman Mai Biyan Kuɗi". Babban ra'ayin shi ne cewa maimakon yin biyan kuɗi na 100 1c daga mai biyan kuɗi zuwa mai karɓa, za ku iya yin caca na gaskiya tare da kyautar 1$ = 100c, inda mai biyan kuɗi ya ba banki ɗaya daga cikin 1 na "tikitin caca" ga kowane. 100c biya. Ɗaya daga cikin waɗannan tikitin ya lashe tulun $1, kuma wannan tikitin ne wanda mai karɓa zai iya rikodin a cikin blockchain. Abu mafi mahimmanci shi ne cewa sauran tikiti 99 ana canjawa wuri tsakanin mai karɓa da mai biyan kuɗi ba tare da wani haɗin kai na waje ba, ta hanyar tashar sirri da kuma duk wani gudun da ake so. Kyakkyawan bayanin ka'idar dangane da wannan makirci akan hanyar sadarwar Emercoin ana iya karantawa a nan.

Wannan makirci yana da ƴan matsaloli, kamar mai karɓa na iya daina yiwa mai biyan hidima nan da nan bayan samun tikitin cin nasara, amma ga aikace-aikace na musamman da yawa, kamar lissafin kuɗi na minti ɗaya ko biyan kuɗin lantarki na sabis, waɗannan ana iya yin watsi da su. Babban abin da ake buƙata, ba shakka, shine adalcin caca, kuma don aiwatar da shi PVRB ya zama dole.

Zaɓin ɗan takara na bazuwar shima yana da matuƙar mahimmanci don sharding ladabi, wanda manufarsa shine auna sarkar toshe a kwance, barin BPs daban-daban su aiwatar da iyakar mu'amalarsu kawai. Wannan aiki ne mai matukar wahala, musamman ta fuskar tsaro yayin da ake hada tarkace. Zaɓin gaskiya na BP bazuwar don manufar sanya waɗanda ke da alhakin takamaiman shard, kamar yadda yake cikin algorithms na yarjejeniya, kuma shine aikin PVRB. A cikin tsarin tsakiya, ma'auni yana sanya shards; yana ƙididdige zanta kawai daga buƙatar kuma aika shi zuwa ga mai zartarwa da ake buƙata. A cikin blockchains, ikon yin tasiri ga wannan aikin na iya haifar da kai hari kan yarjejeniya. Misali, abin da ke cikin hada-hadar kasuwanci zai iya sarrafa shi ta hanyar mai kai hari, yana iya sarrafa wace ma'amala ce ke zuwa sharar da yake sarrafawa da sarrafa sarkar tubalan da ke cikinta. Kuna iya karanta tattaunawa game da matsalar amfani da lambobin bazuwar don raba ayyuka a cikin Ethereum a nan
Sharding yana daya daga cikin manyan matsaloli masu kishi da tsanani a fagen blockchain; Maganin sa zai ba da damar gina cibiyoyin sadarwar da ba su da tushe na kyakkyawan aiki da girma. PVRB yana ɗaya daga cikin mahimman tubalan don magance shi.

Wasanni, ka'idojin tattalin arziki, sasantawa

Matsayin lambobin bazuwar a cikin masana'antar caca yana da wuyar ƙima. Yin amfani da bayyane a cikin gidajen caca na kan layi, da kuma amfani da kai lokacin ƙididdige tasirin aikin ɗan wasa duk matsaloli ne masu matuƙar wahala ga cibiyoyin sadarwar da ba a san su ba, inda babu wata hanyar dogaro da tushen tushen bazuwar. Amma zaɓin bazuwar kuma na iya magance matsalolin tattalin arziki da yawa kuma yana taimakawa gina ƙa'idodi masu sauƙi da inganci. A ce a cikin ka'idar mu akwai jayayya game da biyan kuɗi na wasu ayyuka masu tsada, kuma waɗannan rigingimu suna faruwa da wuya. A wannan yanayin, idan akwai PVRB da ba a jayayya ba, abokan ciniki da masu siyarwa za su iya yarda don warware takaddama ba da gangan ba, amma tare da yuwuwar da aka bayar. Misali, tare da yuwuwar kashi 60% abokin ciniki yayi nasara, kuma tare da yuwuwar kashi 40% mai siyarwa yayi nasara. Wannan tsarin, wanda ba shi da ma'ana daga ra'ayi na farko, yana ba ku damar warware rikice-rikice ta atomatik tare da daidaitaccen rabon nasara / asara, wanda ya dace da ɓangarorin biyu ba tare da wani ɓangare na ɓangare na uku ba da ɓata lokaci ba dole ba. Bugu da ƙari, rabon yuwuwar na iya zama mai ƙarfi kuma ya dogara da wasu masu canji na duniya. Misali, idan kamfani yana aiki mai kyau, yana da ƙananan rigima da riba mai yawa, kamfani na iya canza yuwuwar warware takaddama ta atomatik zuwa ga abokin ciniki-centricity, misali 70/30 ko 80/20, kuma akasin haka. idan rigingimu sun ɗauki kuɗi da yawa kuma sun kasance masu zamba ko rashin isa, za ku iya canza yuwuwar zuwa wata hanya.

Yawancin ƙa'idodi masu ban sha'awa waɗanda ba a daidaita su ba, kamar alamar rajistar rajista, kasuwannin tsinkaya, madaukai masu lankwasa da sauransu da yawa, wasannin tattalin arziƙi ne waɗanda ke samun lada mai kyau kuma ana ladabtar da ɗabi'a mara kyau. Sau da yawa suna ɗauke da matsalolin tsaro waɗanda kariyar ke cin karo da juna. Abin da aka karewa daga harin "whales" tare da biliyoyin alamu ("babban gungumen azaba") yana da rauni ga hare-haren dubban asusu tare da ƙananan ma'auni ("stake sybil"), da matakan da aka ɗauka a kan harin guda ɗaya, kamar wadanda ba- kuɗaɗen layi da aka ƙirƙira don yin aiki tare da babban hannun jari mara riba galibi wani harin ana ɓarnatar da su. Tun da muna magana ne game da wasan tattalin arziki, ana iya ƙididdige ma'aunin ƙididdiga masu dacewa a gaba, kuma kawai maye gurbin kwamitocin tare da bazuwar tare da rarrabawar da ta dace. Ana aiwatar da irin waɗannan kwamitocin masu yuwuwa sosai kawai idan blockchain yana da ingantaccen tushen bazuwar kuma baya buƙatar kowane ƙididdiga masu rikitarwa, yana sa rayuwa ta yi wahala ga duka whales da sybils.
A lokaci guda kuma, ya zama dole a ci gaba da tunawa da cewa iko akan guda ɗaya a cikin wannan bazuwar yana ba ku damar yin zamba, ragewa da haɓaka yiwuwar da rabi, don haka PVRB mai gaskiya shine mafi mahimmancin ɓangaren irin waɗannan ka'idoji.

A ina zan sami dama bazuwar?

A ka'idar, adalcin zaɓi na bazuwar a cikin cibiyoyin sadarwar da ba a san su ba yana sa kusan kowace yarjejeniya ta kasance amintacciyar kariya daga haɗa baki. Ma'anar ita ce mai sauƙi - idan cibiyar sadarwa ta yarda akan guda 0 ko 1 bit, kuma ƙasa da rabin mahalarta ba su da gaskiya, to, idan aka ba da cikakkun bayanai, cibiyar sadarwa tana da tabbacin samun yarjejeniya akan wannan bit tare da tabbataccen yiwuwar. Kawai saboda bazuwar gaskiya zai zaɓi 51 cikin 100 mahalarta kashi 51% na lokaci. Amma wannan yana cikin ka'idar, saboda ... a cikin cibiyoyin sadarwa na gaske, don tabbatar da irin wannan matakin tsaro kamar a cikin labaran, saƙonni da yawa tsakanin runduna, hadaddun cryptography multipass ana buƙatar, kuma duk wani rikitarwa na ƙa'idar nan da nan yana ƙara sabbin hanyoyin kai hari.
Abin da ya sa har yanzu ba mu ga tabbataccen PVRB mai juriya ba a cikin blockchains, wanda da an yi amfani da shi don isasshen lokacin da za a gwada shi ta aikace-aikacen gaske, dubawa da yawa, lodi, kuma ba shakka, hare-hare na gaske, ba tare da wanda yana da wahala a kira shi ba. samfurin gaske mai lafiya.

Duk da haka, akwai hanyoyi masu ban sha'awa da yawa, sun bambanta da cikakkun bayanai, kuma ɗaya daga cikinsu zai warware matsalar. Tare da albarkatun kwamfuta na zamani, za a iya fassara ka'idar cryptographic da wayo zuwa aikace-aikace masu amfani. A nan gaba, za mu yi farin cikin yin magana game da aiwatar da PVRB: yanzu akwai da yawa daga cikinsu, kowannensu yana da nasa mahimman kaddarorin da siffofin aiwatarwa, kuma a bayan kowanne akwai kyakkyawan ra'ayi. Babu ƙungiyoyi da yawa da ke cikin bazuwar, kuma ƙwarewar kowannensu yana da mahimmanci ga kowa. Muna fatan bayaninmu zai ba wa sauran ƙungiyoyi damar tafiya cikin sauri, la'akari da ƙwarewar magabata.

source: www.habr.com