Në këtë artikull, unë do t'ju tregoj për DAG (Directed Acyclic Graph) dhe aplikimin e tij në librat e shpërndarë, dhe ne do ta krahasojmë atë me blockchain.
DAG nuk është asgjë e re në botën e kriptomonedhave. Ju mund të keni dëgjuar për të si një zgjidhje për problemet e shkallëzimit të blockchain. Por sot nuk do të flasim për shkallëzueshmërinë, por për atë që i bën kriptovalutat të ndryshme nga gjithçka tjetër: decentralizimi, mungesa e ndërmjetësve dhe rezistenca ndaj censurës.
Do t'ju tregoj gjithashtu se DAG është në fakt më rezistent ndaj censurës dhe nuk ka ndërmjetës për të hyrë në librin kryesor.
Në blockchains me të cilët jemi njohur, përdoruesit nuk kanë qasje të drejtpërdrejtë në vetë librin. Kur dëshironi të shtoni një transaksion në librin kryesor, duhet të "kërkoni" prodhuesin e bllokut (i njohur ndryshe si "miner") ta bëjë atë. Janë minatorët ata që vendosin se cilin transaksion të shtojnë në bllokun tjetër dhe cilin jo. Janë minatorët ata që kanë akses ekskluziv në blloqe dhe të drejtën të vendosin se transaksioni i kujt do të pranohet për përfshirje në librin kryesor.
Minatorët janë ndërmjetës që qëndrojnë midis jush dhe librit të shpërndarë.
Në praktikë, zakonisht një numër i vogël i grupeve minerare kontrollojnë kolektivisht më shumë se gjysmën e fuqisë kompjuterike të rrjetit. Për Bitcoin këto janë katër pishina, për Ethereum - dy. Nëse ata bashkëpunojnë, ata mund të bllokojnë çdo transaksion që dëshirojnë.
Gjatë viteve të fundit, janë propozuar shumë variacione të blockchains, që ndryshojnë në parimet e zgjedhjes së prodhuesve të bllokut. Por vetë prodhuesit e bllokut nuk po shkojnë askund, ata ende "qëndrojnë në barrierë": çdo transaksion duhet të kalojë përmes prodhuesit të bllokut, dhe nëse ai nuk e pranon atë, atëherë transaksioni, në fakt, nuk ekziston.
Ky është një problem i pashmangshëm me blockchain. Dhe nëse duam ta zgjidhim atë, duhet të ndryshojmë rrënjësisht dizajnin dhe të heqim qafe plotësisht blloqet dhe prodhuesit e bllokut. Dhe në vend që të ndërtojmë një zinxhir blloqesh, ne do të lidhim vetë transaksionet, duke përfshirë hash-et e disa të mëparshmeve në çdo transaksion. Si rezultat, marrim një strukturë të njohur në matematikë si një graf jociklik i drejtuar - DAG.
Tani të gjithë kanë akses të drejtpërdrejtë në regjistër, pa ndërmjetës. Kur dëshironi të shtoni një transaksion në librin kryesor, ju thjesht e shtoni atë. Ju zgjidhni disa transaksione mëmë, shtoni të dhënat tuaja, nënshkruani dhe dërgoni transaksionin tuaj te kolegët në rrjet. Gati. Nuk ka njeri që t'ju ndalojë ta bëni këtë, kështu që transaksioni juaj është tashmë në libër.
Kjo është mënyra më e decentralizuar, më e mbrojtur nga censurimi për të shtuar transaksione në librin kryesor pa ndërmjetës. Sepse të gjithë thjesht shtojnë transaksionet e tyre në regjistër pa kërkuar leje nga askush.
DAG-të mund të konsiderohen si faza e tretë në evoluimin e regjistrave. Fillimisht kishte regjistra të centralizuar, ku njëra palë kontrollonte aksesin në to. Më pas erdhën blockchains, të cilët tashmë kishin disa kontrollues që regjistronin transaksionet në libër. Dhe së fundi, nuk ka fare kontrollues në DAG; përdoruesit i shtojnë transaksionet e tyre drejtpërdrejt.
Tani që e kemi këtë liri, ajo nuk duhet të çojë në kaos. Duhet të kemi marrëveshje për gjendjen e regjistrit. Dhe kjo marrëveshje, ose konsensus, zakonisht nënkupton marrëveshje për dy gjëra:
- Cfare ndodhi?
- Në çfarë rendi ndodhi kjo?
Pyetjes së parë mund t'i përgjigjemi lehtësisht: pasi një transaksion i krijuar saktë është shtuar në librin kryesor, ai ka ndodhur. Dhe periudha. Informacioni në lidhje me këtë mund të arrijë të gjithë pjesëmarrësit në periudha të ndryshme, por përfundimisht të gjitha nyjet do ta marrin këtë transaksion dhe do ta dinë se ka ndodhur.
Nëse do të ishte një blockchain, minatorët do të vendosnin se çfarë do të ndodhte. Çfarëdo që minatori vendos të përfshijë në një bllok është ajo që ndodh. Gjithçka që ai nuk përfshin në bllok nuk ndodh.
Në blockchains, minatorët zgjidhin gjithashtu një problem të dytë të konsensusit: rendin. Ata lejohen të porosisin transaksionet brenda bllokut sipas dëshirës.
Si të përcaktohet rendi i transaksioneve në një DAG?
Vetëm për shkak se grafiku ynë është i drejtuar, ne tashmë kemi një rend. Çdo transaksion i referohet një ose më shumë atyre të mëparshme, mëmë. Prindërit, nga ana tjetër, u referohen prindërve të tyre, e kështu me radhë. Prindërit padyshim shfaqen përpara transaksioneve të fëmijëve. Nëse ndonjë nga transaksionet mund të arrihet nga tranzicioni i lidhjes prind-fëmijë, ne e dimë saktësisht rendin midis transaksioneve në atë zinxhir transaksionesh.
Por rendi ndërmjet transaksioneve nuk mund të përcaktohet gjithmonë vetëm nga forma e grafikut. Për shembull, kur dy transaksione shtrihen në degë paralele të grafikut.
Për të zgjidhur paqartësitë në raste të tilla, ne mbështetemi te të ashtuquajturit ofrues të porosive. Ne i quajmë edhe “dëshmitarë”. Këta janë përdorues të zakonshëm, detyra e të cilëve është të dërgojnë vazhdimisht transaksione në rrjet në mënyrë të rregullt, d.m.th. në mënyrë që secili prej transaksioneve të tyre të mëparshme të mund të arrihet me kalime përgjatë lidhjeve prind-fëmijë. Ofruesit e porosive janë përdorues të besuar dhe i gjithë rrjeti mbështetet tek ata për të mos shkelur këtë rregull. Në mënyrë që në mënyrë racionale t'u besoni atyre, ne kërkojmë që çdo ofrues i porosive të jetë një person ose organizatë e njohur (jo anonim) dhe të ketë diçka për të humbur nëse shkel rregullat, si reputacioni ose biznesi i bazuar në besim.
Ofruesit e porosive zgjidhen nga përdoruesit dhe çdo përdorues përfshin një listë të ofruesve të tij të besuar në çdo transaksion që dërgon në rrjet. Kjo listë përbëhet nga 12 ofrues. Ky është një numër mjaft i vogël që një person të verifikojë identitetin dhe reputacionin e secilit prej tyre dhe i mjaftueshëm për të siguruar që rrjeti të vazhdojë të funksionojë në rast të problemeve të pashmangshme me një pakicë ofruesish porosish.
Kjo listë ofruesish ndryshon nga përdoruesi në përdorues, por listat e transaksioneve fqinje mund të ndryshojnë deri në një ofrues.
Tani që kemi ofrues të porosive, ne mund t'i izolojmë transaksionet e tyre në një DAG dhe të porosisim të gjitha transaksionet e tjera rreth porosisë së krijuar prej tyre. Është e mundur të krijohet një algoritëm i tillë (shih. për detaje teknike).
Por rendi i të gjithë rrjetit nuk mund të përcaktohet menjëherë; na duhet kohë që ofruesit e porosive të dërgojnë një numër të mjaftueshëm të transaksioneve të tyre për të verifikuar rendin përfundimtar të transaksioneve të kaluara.
Dhe, duke qenë se rendi përcaktohet vetëm nga pozicionet e transaksioneve të ofruesve në DAG, të gjitha nyjet në rrjet herët a vonë do të marrin të gjitha transaksionet dhe do të vijnë në të njëjtin përfundim në lidhje me renditjen e transaksioneve.
Pra, kemi marrëveshje për atë që konsiderojmë se ka ndodhur: çdo transaksion që përfundon në DAG ka ndodhur. Ne gjithashtu kemi marrëveshje për rendin e ngjarjeve: kjo ose është e dukshme nga marrëdhëniet e transaksioneve, ose konkludohet nga rendi i transaksioneve të dërguara nga ofruesit e porosive. Pra kemi një konsensus.
Ne kemi këtë version të konsensusit në Obyte. Edhe pse qasja në librin kryesor të Obyte është plotësisht e decentralizuar, konsensusi në lidhje me renditjen e transaksioneve është ende i centralizuar sepse 10 nga 12 ofruesit kontrollohen nga krijuesi (Anton Churyumov), dhe vetëm dy prej tyre janë të pavarur. Ne po kërkojmë kandidatë të gatshëm të bëhen një nga ofruesit e pavarur të porosive për të na ndihmuar të decentralizojmë renditjen e librit.
Kohët e fundit, një kandidat i tretë i pavarur është shfaqur i gatshëm për të instaluar dhe mbajtur një nyje ofruesi të porosive - Universiteti i Nikosias.
Tani si t'i kontrollojmë shpenzimet e dyfishta?
Sipas rregullave, nëse dy transaksione gjenden duke shpenzuar të njëjtën monedhë, transaksioni që vjen i pari në rendin përfundimtar të të gjitha transaksioneve fiton. E dyta është e pavlefshme nga algoritmi i konsensusit.
Nëse është e mundur të vendoset rregulli midis dy transaksioneve që shpenzojnë të njëjtën monedhë (nëpërmjet lidhjeve prind-fëmijë), atëherë të gjitha nyjet refuzojnë menjëherë një përpjekje të tillë për të dyfishuar shpenzimet.
Në rast se porosia nuk është e dukshme nga marrëdhëniet mëmë midis dy transaksioneve të tilla, ato të dyja pranohen në libër dhe ne do të duhet të presim për konsensus dhe vendosjen e rendit ndërmjet tyre duke përdorur ofruesit e porosive. Atëherë transaksioni i mëparshëm do të fitojë, dhe i dyti do të bëhet i pavlefshëm.
Edhe pse transaksioni i dytë bëhet i pavlefshëm, ai mbetet ende në regjistër sepse tashmë ka transaksione të mëvonshme që i referohen, të cilat nuk cenonin asgjë dhe nuk e dinin që ky transaksion do të bëhej i pavlefshëm në të ardhmen. Përndryshe, ne do të duhet të heqim mëmën e transaksioneve të mira të mëvonshme, gjë që do të shkelte parimin kryesor të rrjetit - çdo transaksion i saktë pranohet në libër.
Ky është një rregull shumë i rëndësishëm që lejon që i gjithë sistemi të jetë rezistent ndaj tentativave të censurës.
Le të imagjinojmë që të gjithë ofruesit e porosive bashkëpunojnë në një përpjekje për të "censuruar" një transaksion specifik. Ata mund ta injorojnë atë dhe të mos e zgjedhin kurrë si "prind" për transaksionet e tyre, por kjo nuk mjafton, transaksioni mund të përfshihet në mënyrë indirekte si prind i ndonjë transaksioni tjetër të lëshuar nga çdo përdorues në rrjet që nuk është në bashkëpunim. Me kalimin e kohës, një transaksion i tillë do të marrë gjithnjë e më shumë fëmijë, nipër e mbesa nga përdoruesit e zakonshëm, duke u rritur si një top bore, dhe të gjithë ofruesit e porosive të dakorduara do të duhet t'i injorojnë gjithashtu këto transaksione. Përfundimisht, ata do të duhet të censurojnë të gjithë rrjetin, gjë që është e barabartë me sabotim.
Në këtë mënyrë, DAG mbetet rezistent ndaj censurës edhe nëse ka marrëveshje të fshehtë midis ofruesve të porosive, duke tejkaluar kështu blockchain-in rezistent ndaj censurës, në të cilin ne nuk mund të bëjmë asgjë nëse minatorët vendosin të mos përfshijnë asnjë nga transaksionet. Dhe kjo rrjedh nga pasuria kryesore e DAG: pjesëmarrja në regjistër është plotësisht e pavarur dhe pa ndërmjetës, dhe transaksionet janë të pakthyeshme.
Burimi: www.habr.com