Перевод статьи Security of Cardano | Cardanians
Безопасность сетей общего пользования, т.е. публичных, не регулируется централизованным органом. Это то, что органично развивается по мере роста проектов. Давайте посмотрим, насколько безопасна сеть Cardano.
Безопасность сетей общего пользования
Безопасность публичных сетей зависит от группы людей, которые готовы тратить свое время и деньги на поддержание блокчейн сетей. Никто не нанимает этих людей и не дает им разрешение. Люди могут свободно принять решение начать делать это, и они также могут уйти, когда захотят. Мотивация для поддержания публичной сети является чисто экономической. Каждая публичная блокчейн сеть нуждается в экономической модели, которая гарантирует, что люди получают хорошую оплату за свои усилия.
Всегда есть какой-то дорогостоящий ресурс, который используется для распределения власти. Люди должны владеть таким ресурсом, чтобы иметь возможность присоединиться к группе, которая поддерживает сеть. Им в основном нужно купить часть полномочий в принятии решений в сетевом консенсусе. Дорогостоящим ресурсом может быть электричество в случае сетей с доказательством работы PoW, таких как Bitcoin, или это могут быть нативные монеты сети. Например, монеты ADA в случае с сетью Cardano. Только если у вас есть ресурс в вашем распоряжении, вы можете участвовать в поддержании сети и в то же время вы имеете право на вознаграждение от сети.
Блокчейн сеть живет в цифровом мире, поэтому она может вознаграждать людей только нативными цифровыми монетами. Люди не захотели бы этих монет, если бы они не имели никакой ценности. Люди должны иметь возможность продавать эти монеты за фиатные валюты на открытом рынке. Это означает, что другие люди, которые не участвуют в поддержании работы сети, также могут хотеть владеть этими цифровыми монетами и готовы платить за них.
Люди имеют свой собственный интерес в игре, вкладывая деньги в дорогой ресурс. В случае PoW сетей, ресурс потребляется. Людям нужно вознаграждение, чтобы покрывать расходы и делать свой бизнес прибыльным. Участие в PoS сетях требует владения собственными монетами, которые не расходуются. Безопасность публичной сети зависит от цены дорогостоящего ресурса, используемого в сетевом консенсусе. Цена важна, так как она определяет стоимость атаки на уровне консенсуса сети.
Каждый, кто готов купить дорогой ресурс, может присоединиться к публичной сети и участвовать в сетевом консенсусе. Как честные, так и нечестные участники могут свободно сделать это. Сеть является безопасной при условии, что необходимое большинство участников честны. Нечестным участникам тоже нужно покупать дорогой ресурс, чтобы у них тоже был свой интерес в игре. Следовательно, хорошие участники конкурируют с плохими участниками на уровне цены дорогостоящего ресурса. Блокчейн протокол должен гарантировать, что атака будет дорогостоящей и нечестные участники не захотят ее совершать. Злоумышленники должны быть финансово наказаны за нечестные действия.
В сетях PoW, таких как Bitcoin, нечестные участники должны иметь более высокую скорость хэшрейта по сравнению с честными участниками, чтобы иметь возможность преуспеть в атаке. В основном они должны платить за электричество, которое будет использовано для атаки. Поэтому злоумышленники стремятся получить вознаграждение за создание блоков, чтобы иметь возможность оплатить потребленную электроэнергию. Атака должна быть относительно длительной, чтобы добавить много блоков и отбить охоту у честных участников майнинга. Когда награда за созданный блок перейдет в руки злоумышленников, то у честных участников может не хватить денег на оплату потребленной энергии. По крайней мере, они могут испугаться и прекратить майнинг. Через некоторое время это сделает атаку дешевле.
Это очень похоже на случай с Cardano. Нечестные участники также должны были бы купить более половины монет ADA, которые в данный момент находятся в стейкинге. В обращении находится определенное количество монет. Из этой суммы часть идет на делегирование, а остальное используется где-то еще и потенциально может быть куплено на рынке. Если бы 70% монет ADA, находящихся в обращении, были бы задействованы в делегировании, то только 30% монет были бы доступны для потенциальной покупки. Этого было бы недостаточно для 51-процентной атаки. Более того, покупка большого количества монет ADA подтолкнула бы цену вверх. Покупка половины монет, находящихся в обращении, кажется большой проблемой. В конце концов, нечестные участники потеряют деньги, так как они будут держать большинство монет и, вероятно, не смогут их продать.
Вполне ожидаемо, что биржи перестанут торговать монетами сети, которая будет подвергаться атаке. Таким образом, злоумышленники будут держать монеты, но цена этих монет будет постепенно снижаться. Похоже, что атака имеет смысл только в том случае, если нечестные участники хотят навредить сети и готовы потерять деньги. В случае с PoW сетями им нужно потреблять электроэнергию, и даже если они получат монеты, цена монет не покроет стоимость атаки. В случае с Cardano злоумышленники также потеряют деньги.
Обратите внимание, что нечестные участники не могут украсть ваши деньги. Владельцы закрытых ключей - это единственные люди, которые могут тратить монеты. Тем не менее, можно сделать двойную атаку. Хотя большой вопрос в том, будет ли такая атака двойных расходов успешной в случае 51% атаки. В целом атака на большую сеть представляется гипотетической и не принесет злоумышленнику никакой пользы.
Почему безопасность важна
Cardano, но в целом каждая публичная блокчейн сеть содержит дорогостоящие активы. Это могут быть только нативные монеты, такие как BTC в случае с Bitcoin. Это также могут быть нативные монеты ADA и многие другие активы в случае с Cardano. Сеть должна быть защищена, чтобы дать гарантию, что активы будут и дальше обладать ценностью, и никто не сможет сделать что-то сомнительное с этими активами. Например, что никто не сможет совершить атаку с двойными расходами, изменить историю блокчейна или предотвратить отправку активов.
Протокол должен быть устойчив к краткосрочным атакам, а леджер должен оставаться неизменным в долгосрочной перспективе. Каждый сетевой консенсус устроен таким образом, что допускает определенное количество нечестных участников, даже если они обладают относительно большой властью. Если случится что-то плохое, протокол должен восстановиться после атаки. Лучшая мера против нападения - это профилактика. Следовательно, важно сделать все возможные атаки очень дорогими. В идеальном случае высокая цена атаки должна отбить все попытки осуществить ее или даже сделать ее невозможной.
Публичные блокчейн сети изначально уязвимы для такого рода атак, когда часть нечестных участников может иметь необходимое количество дорогостоящих ресурсов. Это называется 51%-ной атакой. Никто не может помешать людям покупать дорогостоящие ресурсы и получить власть, необходимую для атаки на сетевой консенсус. Принцип открытости публичных сетей и безопасности идут вразрез друг с другом. Децентрализация делает публичные сети безопасными, но никто не контролирует, кто именно участвует в поддержании сетевого консенсуса и каковы их намерения.
Публичные сети должны быть надежны на 100%, так как люди должны научиться доверять им, а это требует времени. Как мы уже говорили, в основном только высокий уровень децентрализации и высокая стоимость дорогостоящих ресурсов делают эти сети безопасными. Люди, вероятно, будут заботиться об этих свойствах, когда они будут более осведомлены о блокчейн сетях. Представители бизнеса будут выбирать сети, которые доказуемо безопасны и предоставляют необходимые им услуги и функции. Таким образом, они попытаются вычислить, насколько дорого будет стоить атака на сетевой консенсус.
Безопасность должна расти наравне с социальной значимостью
Уровень безопасности должен расти вместе с количеством пользователей и социальной значимостью. Чем большую ценность защищает блокчейн сеть, тем более высокую безопасность она должна иметь. Каждая команда блокчейн проекта должна разработать сетевой консенсус с учетом экономической модели. Блокчейн сети должны существовать десятки лет, если не дольше. Безопасность должна быть обеспечена на всю жизнь проекта. Денежно-кредитная политика блокчейн проектов может сыграть решающую роль. Сеть должна иметь достаточное количество монет, которые будут использоваться в качестве вознаграждения для людей, участвующих в сетевом консенсусе. Самое сложное - справиться с волатильностью цифровых активов. Можно легко определить, сколько монет должен выпускать данный протокол каждый год. Вопрос в том, сколько это будет в фиатной валюте и будет ли этого достаточно с точки зрения ценной бумаги. На данный момент мы можем сделать лишь приблизительную оценку.
Сеть должна быть полезной и должна быть принята людьми, компаниями, банками и государственными структурами. Чем полезнее будет сеть, тем выше будет финансовый и социальный эффект. Можно ожидать, что спрос на нативные монеты таких сетей не заставит себя ждать. Это именно то, что нужно блокчейн протоколу. Высокая цена нативных монет делает сети более безопасными. Безопасность идет рука об руку с принятием. Принятие идет рука об руку с пользой. Полезность заключается в возможностях использования сети, а также в цене транзакций и времени, необходимом для расчетов. В основном речь идет только о качестве технологии. Мы можем предположить, что люди будут использовать сети, которые являются наиболее удобными для пользователя, и Cardano определенно может конкурировать с другими проектами.
Разработчики протоколов могут оценить будущую рыночную капитализацию блокчейн проектов и установить денежно-кредитную политику. Выпуск новых монет должен покрывать расходы на безопасность. Поэтому некоторые проекты решили иметь бесконечно низкую инфляцию монет. Инфляция должна гарантировать, что в протоколе всегда будут монеты для вознаграждения. Сети Cardano и Bitcoin делают ставку на фиксированное количество монет, которые будут выпущены. В этих сетях будет только 45,000,000,000 монет ADA и 21,000,000 монет BTC соответственно. Количество выпущенных монет со временем будет постепенно уменьшаться, и сетям придется полагаться на сбор комиссий. Ожидается, что количество обработанных транзакций будет расти с ростом принятия проекта. Преимущество Cardano заключается в том, что это платформа смарт контрактов, на которой можно выпустить множество токенов. Таким образом, сеть может полагаться не только на транзакции с монетами ADA, но и на транзакционные комиссии, взимаемые за передачу токенов. Смарт контракты также добавляют функциональные возможности, которые увеличат полезность и количество взимаемых комиссий. Также преимуществом Cardano перед Bitcoin может являться то, что Bitcoin способен переводить только монеты BTC.
На данный момент Bitcoin обладает наибольшим сетевым эффектом. Мы считаем, что Cardano может преодолеть сетевой эффект Bitcoin за несколько лет. Децентрализованные сети, которые будут использоваться для передачи и обработки ценностей, будут наиболее ценными с точки зрения рыночной капитализации.
Сети PoS имеют большое преимущество перед PoW, так как значительно дешевле поддерживать сеть. Через несколько десятилетий Cardano будет гораздо проще вознаграждать участников сетевого консенсуса, поскольку комиссии могут покрыть сумму вознаграждений. Комиссии распределяются между всеми держателями монет ADA. Таким образом, все в мире, кто хотел бы участвовать в успехе Cardano, могут просто покупать монеты и регулярно получать вознаграждение. Существует сильный экономический стимул держать монеты ADA.
В то время как Bitcoin может делать ставку на рассказы о цифровом золоте, Cardano может полагаться на технологию. Эти характеристики не могут быть взаимно исключены. Bitcoin - это также технология, в свою очередь, монеты ADA могут стать средством сбережения ценностей. На наш взгляд, на самом деле легче стать хранилищем ценности, чем выиграть на уровне технологии. На данный момент мы ничего не знаем. Люди сами решат.
Связь успеха с вознаграждением
Если вы немного глубже задумаетесь об этих принципах, то поймете, что стейкинг (делегирование) это большой стимул для держателей монет ADA. Он связывает успех сети с вознаграждениями, которые распределяются между держателями монет. Как недавно выпущенные монеты ADA, так и собранные комиссии используются в качестве вознаграждений для операторов пулов, а также для всех держателей ADA. В ближайшие 10 или 20 лет миллионы транзакций могут обрабатываться каждый день, и в действительности это может быть много денег. Конечно, трудно предсказать будущее. Во всяком случае, давайте попробуем.
Это реалистичная оценка того, что 2 миллиарда пользователей будут использовать смартфоны для оплаты через 5-10 лет. Речь идет о том, сколько людей будут использовать сеть Cardano для осуществления оплаты и других услуг. Даже если это будет только 1% всех пользователей, то это будет 66 000 000 пользователей. Не забывайте, что команды, стоящие за Cardano, очень активны в развивающихся странах и стремятся предоставлять услуги во многих странах. Таким образом, миллионы пользователей могут быть вовлечены в активность относительно быстро. Если бы стоимость транзакции составляла всего 0,01 доллара и каждый пользователь совершал одну транзакцию в день, то сеть собирала бы 660 000 долларов в день в качестве комиссионных оплат. Одна эпоха длится 5 дней, так что протокол Cardano может собрать 3 300 000 долларов за эпоху. Если пренебречь казной проекта и денежной экспансией, то можно сказать, что если вы владеете 0,1% монет ADA, то можете получать вознаграждение в размере 3 300 долларов каждые 5 дней. Только от комиссий.
Мы взяли в расчет только 1%, так как на рынке будет сильная конкуренция. Во всяком случае, представьте себе, что у Cardano 10% доли рынка. Даже если бы это было всего 0,1%, то это был бы хороший пассивный доход. Что еще более важно, так это то, что это будет достаточная сумма, чтобы вознаградить операторов пулов и поддерживать жизнеспособность сети. В казне проекта будет достаточно денег, чтобы разработчики могли работать над протоколом и продолжать совершенствовать его. Таким образом, всегда будет шанс, что доля рынка вырастет.
Делегирование будет прибыльным и привлекательным только в том случае, если протокол Cardano действительно будет использоваться людьми. Как мы уже говорили, речь идет о полезности протокола и его принятии. Справедливо, что прибыль сети делится со всеми держателями токенов. Люди захотят владеть монетами ADA, поэтому спрос будет постоянно подталкивать цену вверх. Таким образом, рыночная капитализация проекта Cardano будет расти, что сделает его более безопасным. Следует сказать, что безопасность будет повышаться наряду с успехом сети. Это именно то, что нужно. И Cardano, и Bitcoin в долгосрочной перспективе должны будут полагаться только на транзакционные сборы. Количество новых монет, которые протоколы имеют для целей вознаграждения, со временем уменьшится, и транзакционные комиссии начнут играть важную роль. Еще одним преимуществом Cardano является то, что он может обрабатывать больше транзакций в цепочке, поэтому комиссии могут поддерживаться на низком уровне. Это окажет положительное влияние на пользовательский опыт. Нет ясного еще ответа на вопрос о том, сможет ли Bitcoin обрабатывать больше транзакций по цепочке. Решения второго слоя, вероятно, будут обрабатывать больше транзакций, чем первые слои, но в качестве побочного эффекта за транзакции будет взиматься плата в этих сетях. Чем больше транзакций и, возможно, других услуг могут быть обработаны первыми слоями, тем лучше с точки зрения сбора комиссий.
Насколько безопасен Cardano?
Сколько будет стоить осуществить 51% атаку на Cardano? Математика относительно проста. Злоумышленнику понадобится больше половины монет, которые используются для делегирования. На момент написания статьи для ставок используются 70% монет, находящихся в обращении. Это означает, что только 30% монет можно купить на открытом рынке. Поэтому злоумышленник должен был бы купить все свободные монеты, которые не участвуют в делегировании, и все же ему или ей нужно было бы убедить еще 20% держателей токенов прекратить делать ставки и быстро продать свои монеты. Требование злоумышленника определенно оказало бы влияние на цену монет ADA. Можно предположить, что средняя цена покупки монет стала бы выше текущей.
На данный момент есть 150 000 человек, которые делегировали свои монеты. Это относительно большое количество независимых людей, которые ждут более высокой стоимости на токены. Таким образом, они, скорее всего, не хотят продавать токены прямо сейчас. Более того, число держателей токенов растет с каждым днем.
На момент написания статьи цена монеты ADA составляла 0,35 долларов. Около 22,100,000,000 монет ADA делегированы в стейк пулы. Общая стоимость всех поставленных монет составляет примерно 7 700 000 000 долларов. Злоумышленник должен был бы обладать монетами, которые имели бы стоимость выше 3,850,000,000 долларов. Представьте себе, что злоумышленник был бы готов купить и потерять такое большое богатство только для того, чтобы причинить вред примерно 200 000 человек. Вероятность этого очень мала.
Какова может быть рыночная капитализация Cardano, когда будет 10 000 000 держателей токенов ADA? Если бы она была в 10 раз больше, то цена монеты ADA составила бы примерно 3,5 доллара. Это могла бы быть вполне реалистичная цена, и рыночная капитализация все равно была бы ниже текущей цены Ethereum. В настоящее время рыночная капитализация Ethereum составляет 160,000,000,000 долларов. 51%-ная атака также была бы в 10 раз дороже. Соответственно, она стоила бы 38,500,000,000 долларов. Вы бы хотели потерять такое большое богатство? Не забывайте, что и злоумышленник мог бы подумать вместо этого об альтернативе - делегировании. Пассивный доход, который можно было бы получить от обладания половиной участвующих в делегировании монет, не был бы ничтожным.
Насколько безопасен Bitcoin
Давайте вкратце взглянем на Bitcoin. Мы не будем углубляться в детали.
Безопасность Cardano тесно связана с рыночной капитализацией и мотивацией людей делегировать монеты ADA. В сетях PoW, таких как Bitcoin, существует бюджет безопасности, который состоит из новых монет, выпущенных в качестве вознаграждения за блок, и комиссий, начисленных на транзакции, присутствующие в блоке. В настоящее время это 6,25 BTC монет и комиссии, которые составляют примерно 0,5 BTC. На момент написания статьи цена BTC составляла 32 000 долларов. Можно сказать, что каждые 10 минут Bitcoin протокол выпускает вознаграждение примерно в размере 224 000 долларов. Время создания блока в Bitcoin составляет в среднем 10 минут, поэтому он начисляет 144 вознаграждения за создание блока в день. Общая награда для честных участников в день составляет 32 256 000 долларов. Не забывайте, что значительная часть вознаграждения используется майнерами для оплаты потребленной электроэнергии. Так что чистая прибыль майнеров на самом деле значительно ниже. С другой стороны, атака может быть очень дорогой, и злоумышленник может потерять много денег, так как все же электричество должно быть ним оплачено.
Трудно предсказать будущее. Бюджет безопасности Bitcoin зависит от текущей цены монет и количества монет, которые выпускаются протоколом. Количество монет, выпущенных протоколом, уменьшается вдвое каждые 4 года по механизму, который называется халвинг. Это означает, что в 2024 году вознаграждение за блок составит всего 3,125 BTC монет. В 2028 году оно будет еще меньше, всего 1,56 BTC монет. Таким образом, безопасность будет зависеть в основном от цены монет BTC, и цена должна расти, чтобы сохранить тот же уровень безопасности. То, что количество монет уменьшается с течением времени, неразумно, если вы ожидаете, что безопасность должна расти с усилением принятия и финансовой значимости. Нельзя сказать, что безопасность снизится из-за сокращения вдвое. На это будет влиять количество взимаемых комиссий и цена монет BTC, так что безопасность действительно может постоянно расти.
В 2032 году вознаграждение за блок составит всего 0,78 BTC за блок. Какова может быть цена BTC через 10 лет или около того? Если бы он составлял 1 000 000 долларов, то дневной бюджет, не считая комиссионных, составлял бы 112 320 000 долларов. Таким образом, это было бы примерно в 3,5 раза больше, чем сейчас. Однако если бы цена 1 BTC составляла 100 000 долларов, то дневной бюджет составлял бы 11 232 000. Таким образом, примерно в 3 раза ниже, чем текущий бюджет безопасности. Следует сказать, что рыночная капитализация золота составляет примерно 10 600 000 000 000 долларов, так что если бы 1 монета BTC стоила $1 000 000, то Bitcoin имел бы в 2 раза более высокую капитализацию, чем золото. Вопрос в том, насколько это реально.
Cardano может не иметь проблем с безопасностью в долгосрочной перспективе при условии, что он будет принят и использоваться ежедневно. Скорее всего, это произойдет, если транзакционные комиссии будут низкими и люди захотят отправлять нативные монеты и токены по сети. Стоимость обслуживания PoS сети ниже, чем в сетях PoW. Стоимость электроэнергии может восприниматься как преимущество в данный момент, но вопрос в том, не станет ли она кошмаром в будущем. Никто не знает, но это должно быть решено относительно скоро. 10 лет - это не так уж и далеко.
Безопасность также связана с децентрализацией
Мы говорили о безопасности с точки зрения 51%-ной атаки. Безопасность также связана с децентрализацией. Безопасность зависит не только от стоимости атаки, но и от количества людей, владеющих дорогостоящим ресурсом. Как в случае с PoS, так и в случае с PoW стоимость 51%-ной атаки может быть относительно высокой, несмотря на то, что только несколько организаций владеют большей частью дорогостоящего ресурса. Распределение силы консенсуса имеет решающее значение, поэтому вопрос заключается в том, как ее можно легко достичь.
Децентрализация Cardano будет расти вместе с числом держателей токенов, которые будут направлять свои токены в делегирование. Другими словами, децентрализация будет расти вместе с распределением монет. Опять таки, делегирование и регулярные вознаграждения могут очень помочь здесь, так как можно ожидать, что люди будут заинтересованы в том, чтобы держать монеты ADA. Индивидуальных владельцев монет может быть все больше, и они сами будут принимать решения о их продаже. Сила принятия решений распределяется между всеми держателями монет, и таких людей могут быть миллионы.
В сетях PoW держатели монет не имеют права принимать решения. Майнеры делегируют полномочия консенсуса операторам пулов, и число этих субъектов, вероятно, всегда будет меньше, чем непосредственно держателей нативных монет. Легче стать владельцем монет в PoS сети, чем майнером в PoW сети, поэтому можно сделать вывод, что в долгосрочной перспективе PoS сети могут быть более децентрализованными, чем PoW сети. Децентрализация - это динамичный процесс, и со временем он будет меняться. Уровень децентрализации может выглядеть совсем по-другому через 10 лет, и на это будет влиять уровень принятия. На самом деле и безопасность, и децентрализация должны расти вместе с принятием.
Вывод
Мы говорили о будущем, но оно непредсказуемо. Наши расчеты - это всего лишь приблизительная оценка. Мы находимся в самом начале пути, и лучшие дни еще впереди. Технологические инновации могут изменить все относительно быстро. Cardano будет лидером инноваций, поэтому мы не боимся идти вперед. Перед нами светлое будущее.
// 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. Хотите поговорить или задать вопрос о Cardano по-русски? Приглашаем вас в наше уютное сообщество в Telegram . Оставайтесь на связи, все только начинается!