Перевод статьи Why does Cardano's decentralization need to grow? | Cardano Explorer
Децентрализация - это функция, которая должна постепенно расти с увеличением числа новых пользователей. К сожалению, блокчейны первого и второго поколений не в состоянии этого сделать. Финансовая и социальная значимость блокчейнов может расти, но число производителей блоков остается на прежнем уровне или даже сокращается. Это часто относится и к числу делегатов. В этой статье объясняется, почему мы не должны недооценивать способность масштабировать децентрализацию. Мы также посмотрим, как Cardano подготовлен к этому.
TLDR:
- Глобальный регистр не может вестись десятью или сотней бухгалтеров (производителей блоков) для миллиарда пользователей.
- Надежность бухгалтеров связана с экономическими стимулами и вероятностью быть смещенными с занимаемой должности.
- Люди недооценивают устойчивость сетей к инсайдерским атакам.
- Cardano подготовлен должным образом к росту децентрализации.
Безопасность и надежность - это экономические стимулы
Вы можете думать о блокчейне как о своего рода социальном и финансовом эксперименте. Пользователи добровольно присоединяются к этому эксперименту, покупая нативные монеты какого-то блокчейн проекта. Эксперимент не является бесплатным, так как монеты имеют рыночную стоимость. Пользователи имеют свой интерес в игре и должны быть уверены, что сеть способна защитить их активы должным образом. Держатели монет могут иметь лишь частичный контроль над функционированием сети. Иногда более высокий, иногда почти нулевой. Это зависит от конструкции сети. В каждой сети меньшая группа субъектов имеет более сильное положение, чем обычные пользователи. Это производители блоков (операторы пулов) и делегаты. Делегаты имеют некоторый контроль над производителями блоков, поскольку они могут голосовать за то, насколько сильной будет позиция производителей блоков. В принципе, неважно, проводится ли голосование путем делегирования хешрейта или монет. Что чрезвычайно важно, так это количество производителей блоков и делегатов по отношению к количеству пользователей.
Быть оператором пула - это публичная функция с правом на получение вознаграждений. Можно предположить, что если оператору хорошо платят за его работу, он будет делать это ответственно и честно. Но что именно значит быть хорошо оплачиваемым? Должна ли эта оплата составлять 1000 долларов в месяц, 10 000 или даже 100 000 долларов в месяц? Что, если оператор допустит ошибку? Представьте ситуацию, когда кто-то заставляет оператора совершить ошибку под угрозой штрафов, регулирования или шантажа. Должен быть способ гарантии того, что сеть функционирует должным образом даже в этих сложных ситуациях. Ненадежные операторы должны быть каким-то образом заменены. Мы будем искать ответы на эти вопросы.
Экспериментальная лаборатория
Давайте проведем эксперимент, в котором предположим, что блокчейна не существует и даже интернета нет. Какая-то группа людей захочет использовать свои собственные созданные деньги между собой, давайте назовем их бобами. Отказ от технологии поможет вам лучше понять, как работает система. По сути, человеческое поведение, экономические стимулы и риски неудачи очень похожи, независимо от того, используется технология или нет. Конечно, технология сделает систему более эффективной, но некоторые детали могут быть не видны.
Чтобы бобы работали, люди должны каким-то образом гарантировать, что никто не обманывает в системе. Никто не должен уметь делать новые бобы из ничего или дважды платить одним и тем же бобом за разные товары. Люди согласны с тем, что система будет контролироваться бухгалтером, который будет вносить каждую транзакцию в регистр.
Один человек вызвался быть бухгалтером. Это Алиса. В начале есть 100 человек, употребляющих бобы, и у каждого человека есть около 1000 бобов. Все они согласны с тем, что каждый пользователь будет отдавать 1 боб в месяц бухгалтеру в качестве вознаграждения. Оплата бухгалтера 100 бобов в месяц.
Проходит полгода, и все работает как надо. Бухгалтер зарабатывает 100 бобов каждый месяц. Проблема в том, что никто больше не хочет присоединяться и использовать бобы в качестве денег. Становится очевидным, что новички не доверяют системе, которую контролирует только один бухгалтер. Еще один человек проявляет инициативу стать бухгалтером. Его зовут Боб. Группа соглашается с тем, что каждый пользователь будет давать 2 боба в месяц в качестве вознаграждения бухгалтерам Алисе и Бобу. Каждый из них зарабатывает 100 бобов в месяц. Когда присоединятся новые люди, их вознаграждение будет выше.
Алиса и Боб соглашаются, что один из них запишет новые транзакции, а другой проверит их. Они будут это делать по очереди каждый день. Там будет два регистра, и каждый пользователь сможет видеть, что записи совпадают.
Еще через год уже 1000 человек будут использовать бобы. Алиса и Боб зарабатывают 1000 бобов в месяц. У системы есть один недостаток. Алиса и Боб иногда расходятся во мнениях по поводу транзакции, и ни у кого нет последнего слова. В таких случаях, транзакция не происходит, и пользователи недовольны.
Решение может быть найдено быстро. Другой бухгалтер, Кэрол, вызвалась добровольцем. Каждый раз, когда возникает спор, Алиса, Боб и Кэрол будут голосовать между собой за то, как должна выглядеть транзакция. Все функционирует так же, как и раньше. Право записывать транзакции распределяется между тремя бухгалтерами, которые следят друг за другом. Однако пользователи не хотят платить больше денег за работу бухгалтеров. Каждый месяц собирается 2000 бобов, которые должны быть разделены между 3 бухгалтерами. Каждый получает около 667 бобов. Это меньше, чем раньше, но бухгалтеры верят, что к ним присоединятся новые люди, поэтому их вознаграждение снова быстро вырастет.
Бобы становится новым явлением, поскольку за ними наблюдают 3 бухгалтера. К следующему году 1 000 000 пользователей уже используют бобы. Каждый бухгалтер зарабатывает 667 000 бобов в месяц. Это уже роскошно.
К сожалению, в системе есть первая большая проблема. 667 000 бобов в месяц - это баснословная награда. Но система используется богатыми людьми, которые отправляют транзакции на десятки миллионов долларов. Мошеннику удалось подкупить Алису и Боба за 1 000 000 бобов каждому, чтобы они провели одну бухгалтерскую транзакцию на сумму 10 000 000 бобов, а затем удалили ее на следующий день. При этом взяточник остался с бобами. Алиса и Боб голосуют против честной Кэрол. Кэрол ничего не может сделать, кроме как разоблачить мошенничество.
Как изменить систему, чтобы она заработала? Если бы кто-то заменил Алису и Боба, та же проблема возникла бы позже. Ничего не получилось бы даже, если бы люди согласились на более высокое вознаграждение для бухгалтеров. Даже если бы каждый пользователь платил по 3 боба в месяц, чтобы каждый бухгалтер зарабатывал 1 000 000 бобов в месяц, это не предотвратило бы мошенничество. Бухгалтеры могут получать высокое вознаграждение и все равно жульничать.
Небольшая группа бухгалтеров будет готова пожертвовать разрушением всей системы до тех пор, пока они могут оставаться богатыми.
К счастью, есть решение. Количество бухгалтеров будет увеличено до 100, а вознаграждение уменьшено. 1 000 000 пользователей по-прежнему будут отдавать по 2 боба в месяц в качестве вознаграждения бухгалтерам. Каждый бухгалтер будет зарабатывать 20 000 бобов в месяц. Это хорошее вознаграждение. Чем больше бухгалтеров с меньшим вознаграждением, тем больше вероятность того, что более половины из них будут вести себя честно. Честные бухгалтеры будут мотивированы поддерживать добросовестную позицию в долгосрочной перспективе. Мошенникам трудно убедить такое большое количество бухгалтеров вести себя нечестно. Это все еще возможно, но это уже сложнее.
Система все еще не идеальна. Бухгалтеров много, но что, если кому-то удастся подкупить больше половины из них? Получается, что для того, чтобы система работала, должен быть способ наказать бухгалтеров или снять их с занимаемых должностей. Это потребовало бы некоторой дополнительной способности управлять системой. Решение будет найдено. Пользователи могут голосовать за то, кто должен выполнять работу бухгалтеров. Если бухгалтер вызывает подозрения, можно будет ослабить его влияние. Если будет найден более подходящий кандидат, пользователи могут поддержать его. С помощью этой системы голосования можно будет решить, какой бухгалтер будет чаще записывать проводки в леджер.
Бобы теперь настолько совершенная система, что число пользователей возрастет до 100 000 000. Поскольку система по-прежнему содержит только 100 бухгалтеров, каждый получает 2 000 000 бобов в месяц. Это снова королевское вознаграждение. Что насчет этого? Похоже, что число бухгалтеров должно снова вырасти.
Вернемся к блокчейну
Я надеюсь, вам понравилась наша лаборатория и вы увидели аналогию с блокчейн сетью. Бухгалтеры - это производители блоков. Делегаты были теми, кто голосовал за бухгалтеров.
В конце нашей экспериментальной истории с бобами возникло много новых вопросов. Необходимость каким-то образом регулировать вознаграждение и количество бухгалтеров очевидна.
Представьте, что число пользователей вырастет в 100 или 1000 раз, а количество производителей блоков останется прежним. 3 бухгалтера на 1000 человек - это, вероятно, достаточное число, но для 3 000 000 в децентрализованной сети этого, вероятно, недостаточно. Для 30 000 000 это, конечно, очень мало, если сеть считать децентрализованной. Никто не скажет вам правильное количество операторов пулов (бухгалтеров), но оно должно исчисляться тысячами, может быть, десятками тысяч. Миллионы людей по всему миру не могут доверять только 3 субъектам. Гарантия безопасности была бы слишком низкой.
Принятие блокчейн сетей - это динамичный процесс, и должна быть некоторая возможность внешнего вмешательства в его функционирование. Конечно, вмешательство возможно только в децентрализованной форме и должно решаться в первую очередь на уровне пользователей, а не бухгалтеров. Не имеет смысла, если бухгалтера будут принимать решения самостоятельно, без участия пользователей.
По мере роста числа пользователей будет расти и количество транзакций, поэтому больше будет взиматься комиссий (но общий бюджет вознаграждений может быть уменьшен за счет уменьшения денежной экспансии). Сеть должна в первую очередь вознаграждать бухгалтеров (производителей блоков). Разумнее ли по-королевски вознаграждать небольшое число бухгалтеров или вознаграждать на хорошем уровне большее число бухгалтеров? Как мы уже показали, с точки зрения безопасности предпочтительным является второй вариант. С ростом числа операторов пулов, которые будут расположены буквально по всему миру, уменьшается возможность для частных лиц давать взятки или иным образом влиять на из работу.
Система должна предотвращать появление богатой элиты, которая будет контролировать сеть, или препятствовать тому, чтобы отдельные субъекты удерживали друг друга у власти (мы видели появление картельных соглашений, например, в проекте EOS). Как только вознаграждение для отдельных субъектов становится слишком высоким, его следует разделить между большим числом бухгалтеров и делегатов. Хорошо известен тот факт, что богатых игроков трудно лишить власти.
В экосистеме Cardano один параметр K может влиять на желаемое количество пулов. На данный момент этот параметр установлен на 500. Увеличение параметра приведет к снижению порога насыщения пула. По сути, это означает, что пул будет насыщен меньшим количеством монет ADA. Создание пула может быть менее экономически сложным для людей. Конечно, это зависит от рыночной стоимости монет ADA. Протокол Cardano может экономически поддерживать создание новых пулов, тем самым эффективно повышая децентрализацию. Обратите внимание, что этот механизм также частично контролирует распределение вознаграждений. Конечно, неверно утверждать, что если параметр K увеличится, скажем, с 500 до 5000, то в сети будет 5000 уникальных операторов пулов. Однако можно предположить, что их число увеличится, возможно, на несколько сотен. Это зависит от сообщества и его поддержки операторов с несколькими пулами.
У Cardano сложная система, когда дело доходит до голосования о том, кто будет бухгалтером. Делегирование - это, по сути, голосование за бухгалтеров. Каждый держатель ADA имеет контроль над тем, кто будет выполнять эту ключевую роль в сети Cardano. Все те, кто делегировал буквально 1 ADA, имеют право голоса. Это очень важно, потому что по мере увеличения распределения монет ADA увеличивается число людей, принимающих решения.
В случае с Bitcoin мы видим, что количество делегатов уменьшается из-за экономии на масштабе. Делегирование хешрейта означает, что у вас должен быть ASIC-майнер. Если у вас есть один ASIC-майнер, ваш голос все равно очень мал по сравнению с предпринимателями, у которых есть огромные майнинговые залы с тысячами или десятками тысяч ASIC-майнеров. К сожалению, число майнеров-любителей сокращается, и сеть начинает контролироваться предпринимателями. Эту тенденцию будет трудно предотвратить. Делегирование - гораздо более доступная форма голосования за бухгалтеров.
Владельцы ADA рано или поздно будут принимать решения о Cardano. Например, в том чисте о настройке параметра K. Если возникнет потребность в более высоком уровне децентрализации, это будет полностью в руках держателей ADA. По большому счету, нет никакого способа сделать это с помощью блокчейнов первого поколения. Несмотря на то, что Bitcoin является открытой сетью, количество пулов не растет, а стагнирует (или даже сокращается). То же самое верно и для делегатов хешрейта. Не существует другого децентрализованного механизма для изменения некоторых системных настроек, который привел бы к большей децентрализации. Любой владелец BTC мог бы запустить ASIC-майнер, но это экономически нецелесообразно. Ему пришлось бы субсидировать децентрализацию из своего собственного кармана. Я осмелюсь сказать, что эта система работает не очень хорошо.
Децентрализованное управление - это способ решения важнейших проблем протокола, которые естественным образом рано или поздно возникнут. Из нашего примера с бобами была намеренно исключена технология, чтобы было более заметно, как ведут себя люди. Они всегда будут преследовать только свои собственные эгоистичные интересы. Технология может помешать им вести себя определенным образом, но не на 100%. Небольшое число бухгалтеров может решить пожертвовать сетью и совершить мошенничество. Это может быть за взятку, или под воздействием влияния внешних факторов. Единственная защита от внутренних атак - это большое количество бухгалтеров, и ничего больше. Если у системы нет возможности увеличить количество бухгалтеров, этот риск будет существовать всегда.
Люди любят рассуждать о внешней атаке на сеть (51% атак) и недооценивать возможность внутренней атаки со стороны тех, кто поддерживает работу сети. Мотивация пожертвовать сетью может быть невелика, но мы не должны заблуждаться на этот счет. Каждая децентрализованная сеть уязвима, и важно искать способы сделать сети максимально защищенными от всех типов атак. Если кто-то хочет уничтожить блокчейн сеть, а внешняя атака обходится дорого, он будет искать другие способы, и внутренняя атака - один из них. Проблема с внутренней атакой заключается в том, что она может произойти очень быстро (порядка часов для сетей PoW и минут для PoS сетей), и репутация сети будет навсегда подпорчена.
Назад в лабораторию
В нашей лаборатории бухгалтеры подписывались на выполнение работы ради возможности получать оплату. Чтобы система работала хорошо, должна существовать система, в которой вознаграждается только хорошая работа. Бухгалтеры должны следить друг за другом и наказывать за попытки мошенничества. Наказание заключается в уменьшении вознаграждения или исключении из системы.
Можно создать систему, в которой каждый вновь прибывший бухгалтер должен предоставить свое богатство и заблокировать его на время своей работы. Если бухгалтер допустит ошибку, другие бухгалтеры могут конфисковать (значительную) часть его заблокированного богатства. Недостатком является то, что бухгалтер может потерять свое собственное состояние даже из-за непреднамеренной ошибки. Может возникнуть проблема в том, что никто не хочет заниматься бухгалтерией.
Служит ли риск конфискации собственного имущества бухгалтеров хорошей защитой от мошенничества? Да, но только если заблокированное богатство больше возможного заработка от мошенничества. Если бы бухгалтер заработал больше денег за счет одноразового мошенничества, он мог бы пожертвовать заблокированным богатством. Если бы взяточнику пришлось подкупить, скажем, 100 бухгалтеров, взятка должна была бы стоить больше, чем заблокированное богатство 100 бухгалтеров.
Вопрос в том, что лучше для системы - наказать бухгалтеров напрямую, конфисковав их имущество, или предоставить пользователям возможность исключить их из системы.
Я полагаю, вы осознали различия в концепциях функционирования сетей Cardano и Ethereum. Хотя бухгалтеры в Cardano хранят свое собственное богатство, они не могут его потерять. Система настроена таким образом, что бухгалтер получает вознаграждение только за хорошо выполненную работу. Работа оценивается всеми другими бухгалтерами, а также пользователями. Сеть Ethereum работает аналогично, за исключением того, что заблокированное богатство может быть конфисковано, и только другие бухгалтеры оценивают качество работы. Bitcoin работает аналогично Cardano, за исключением того, что бухгалтеры проверяются не держателями монет, а только специальной группой майнеров.
Вывод
Децентрализация сетей должна не останавливаться, а расти. Это связано с тем, что принятие соответствующих блокчейн сетей также будет многократно расти. Важно, что число бухгалтеров растет в пределах от десятков до сотен с каждым миллионом или около того новых пользователей. Уровень децентрализации очень трудно измерить, и мы часто упускаем ключевую информацию о сетях. Для сетей PoW трудно отследить точные данные о количестве делегатов. Мы можем полагаться только на информацию о производителях блоков. К счастью, для PoS сетей у нас есть данные ончейн, поэтому мы можем гораздо лучше измерить уровень децентрализации. Поддержание высокого уровня децентрализации протокола Cardano является обязанностью каждого держателя ADA.
// От переводчика: для получения дополнительных переведенных на русский язык статей о Cardano посетите русскоязычный раздел на форуме Cardano. Видеоролики о Cardano на русском можно найти на YouTube канале нашего замечательного амбасадора Тимура Сахабутдинова, а также на канале Чарльз Хоскинсон на русском. Хотите поговорить или задать вопрос о Cardano по-русски? Приглашаем вас в наше уютное сообщество в Telegram. Оставайтесь на связи, все только начинается!