Der Niedergang und Fall der Zentralisierung

Diese Woche kennzeichnet den ersten Schritt auf dem Weg zur vollen Dezentralisierung von Cardano, weil Stake-Pools Verantwortung für die Produktion von Blöcken übernehmen werden. So wird dieser Weg aussehen.

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Die komplette Dezentralisierung liegt im Mittelpunkt von Cardanos Mission. Während es in vielen Hinsichten nicht das einzige Ziel ist, ist es eines, dass weitere Absichten ermöglicht und deren Umsetzung beschleunigt. Es ist wesentlich dafür, wohin wir als Projekt gehen wollen.

Es ist auch der Zeitpunkt, wo die philosophischen und technischen Grundlagen des gesamten Projektes Cardano seine Community auf eine reale und greifbare Weise trifft.

Deswegen haben wir uns viele Gedanken gemacht, wie man die Dezentralisierung auf eine effektive und sichere Weise erreichen kann. Dabei hatten wir immer die Gesundheit des Ökosystems Cardano im Sinn.

Definieren von Dezentralisierung

Beginnen wir, indem wir erklären, was wir mit Dezentralisierung meinen. Die Definition des Wortes steckt voller Herausforderungen, da mehrere konkurrierende Meinungen in der Blockchain-Community vorherrschen.

Für uns ist Dezentralisierung sowohl ein Ziel als auch eine Reise. Shelley vertritt dabei die ersten Schritte zu einem völlig dezentralisierten Status; vom statisch verbundenen Ansatz Byron zu einer völlig demokratischen Umgebung, wo die Community nicht nur das Netzwerk am laufen hält, sondern auch dazu ermuntert und ermächtigt wird Entscheidungen auf Grundlage eines On-Chain-Rahmens von Regulierung und Abstimmungen zu treffen.

Wahre Dezentralisierung wird von drei wesentlichen Komponenten bestimmt die im Einklang zusammenarbeiten.

  • Vernetzung – wobei geographisch verteilte Teilhaber miteinander verbunden sind, um ein sicheres und stabiles Blockchain-Plattform zu gewährleisten

  • Produktion von Blocks - wobei das bilden von Blocks und das Aufrechterhalten der Blockchain über das Netzwerk verteilt ist

  • Regulierung - wo Entscheidungen über das Blockchain-Protokoll und die Entwicklung von Cardano gemeinschaftlich über die Cardano Anteilhaber (Stakepools und Delegatoren) getroffen wird

Nur wenn all diese Komponenten in einer Umgebung gegeben sind kann wahre Dezentralisierung erfolgreich erreicht werden.

Schlüssel-Parameter welche die Dezentralisierung betreffen

Lasst uns über den d-Parameter sprechen.

Der d-Parameter spielt eine tragende Rolle bei der Kontrolle der Dezentralisierung der Blockproduktion.

Dezentralisierung ist ein Spektrum, jedoch kein absolutes. Einfach gesagt kontrolliert d wie weit das Netzwerk dezentralisiert ist. Zum Beispiel bedeutet d=1, dass das Netzwerk komplett zentralisiert ist. Im Status d=1 werden alle Blocks von den Core-Nodes der IOHK produziert. So hat Byron funktioniert.

Im Gegensatz dazu bedeutet d=0, dass die Regulierung auf der Blockchain vorhanden ist und somit eine „volle“ Dezentralisierung erreicht wurde. Zu diesem Zeitpunkt werden alle Blocks von Stakepool-Betreiber erzeugt (Produktion von Blocks ist zu 100% dezentralisiert). Die Community trifft alle Entscheidungen über die zukünftige Richtung und Entwicklung (Regulierung ist zu 100% dezentralisiert). Und ein gesundes Ökosystem geographisch verteilter Stakepools sind zu einem zusammenhängenden und probaten Netzwerk verbunden (Netzwerk ist dezentralisiert). Wir werden unsere Ziele für die Dezentralisierung erreicht haben.

Die Reise, die d von 1 bis 0 unternehmen wird, ist nuanciert, da eine sorgsame Balance zwischen den Aktionen des Protokolls und der Reaktion der Community benötigt wird.

Anstatt sofort zu zerfallen, wird d periodisch ( Epochs = 5 Tage ) „konstant“ gesenkt, bis es schließlich 0 erreicht. An diesem Punkt wird Cardano völlig dezentralisiert sein. Dieser allmähliche Prozess wird es uns ermöglichen Daten zu Leistung und den Status des Netzwerks zu beobachten, während es zu diesem wichtigen Punkt voranschreitet. Ein parametergesteuerter Ansatz wird helfen die Community mit Transparenz und einem gewissen Maß an Vorhersehbarkeit zu versorgen. Währenddessen werden wir die Ergebnisse sorgfältig kontrollieren; es werden immer sozio-ökonomische und Markt-Fakoren zu beachten sein.

Wie der d-Parameter sich mit der Zeit ändert

Die Entwicklung von 1 bis 0 ist relativ einfach:

Bei d=1 werden alle Blöcke von den Core-Nodes der IOHK nach Ouroboros Byzantine Fault Tolerance (OBFT) produziert. Es werden keine Blöcke von Stake-Pool-Betreibern erstellt (welche nach Ouroboros Praos laufen). Alle Belohnungen gehen in die Schatzkammer.

Bei d=0 ist das Gegenteil der Fall. Jeder Block wird von Stake-Pools produziert und keiner von den IOHK-Core-Nodes. Alle Belohnungen gehen zu den Stake-Pools, sobald einmal die feste Schatzkammerrate festgesetzt wurde.

Zwischen diesen Extremen wird jeweils ein Teil der Blocks durch dir Core-Nodes und ein Anteil durch die Stake-Pools produziert. Die genauen Anteile werden durch d bestimmt. Ist d=0,7, so werden 70% der Blöcke von den Core-Nodes und 30 % von den Stake-Pools erstellt. Erreicht d=0,2, dann werden 20% von den Core-Nodes und 80% von Stake-Pools produziert.

Es ist wichtig anzumerken, dass unabhängig vom Prozentsatz der Blocks, die durch Stakepools erzeugt werden, wenn d<1, alle Belohnungen, nachdem der Schatzkammeranteil abezogen wurde, zu den Stake-Pools wandern und nicht zu den Core-Nodes. Das hat zur Folge, dass IOHK keinen Anreiz dazu sieht d hochzuhalten. Tatsächlich wird IOHK im Stande sein Kosten zu sparen, sobald d=0 ist, da sie die Kosten, welche nicht unwesentlich sind, für den Betrieb der Core-Nodes einsparen kann.

Wie viele Ada-Halter führt IO Global derzeit mehrere Stake-Pools im Hauptnetzwerk/Mainnet. Als Schöpfer der Cardano-Plattform hat IO Global natürlicherweise einen bedeutenden Anteil in ihrem Erfolg vom fiskalischen, treuhänderischen und Sicherheitsaspekten. Auf diesem Erfolg wird eine Vielzahl von wirksamen und dezentralen Stake-Pools aufgebaut.

Als eine kommerzielle Entität muss IO Einnahmen von ihrem Stake erzeugen, während sie die Rolle, die es in einem Ökosystem von Stake-Pools spielt anerkennen muss. Und zwar die Gesundheit des Ökosystems zu wahren, während wir in Richtung volle Dezentralisierung schreiten. Mittelfristig werden wir einem privaten/öffentlichen/ gemeinschaftlichen Delegationsansatz folgen, welcher dem des ITN ähnelt, wobei wir unseren Stake sowohl über IOHK und Community-Pools verteilen. Kurzfristig werden wir jedoch an IOG-Pools delegieren, um die Last der Core-Nodes zu minimieren. Wir werden unseren Stake und unsere technische Expertise nutzen, um das Netzwerk zu sichern und zu stabilisieren, was vorerst ein wichtiger Punkt ist, jedoch mit Abnahme von d immer nebensächlicher wird. Der Weg zur Dezentralisierung wird viele Chancen bieten für Pools aller Größen sich zu etablieren und entlang des Weges zu gedeihen.

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Schlüsselmeilensteine der d-Reise

d<1.0 (Das Abrücken von der Zentralisierung)

Der erste Meilenstein wurde gesetzt, als am 13. August an der Grenze der Epoche 210 und 211 der d-Parameter das erste Mal unter 1.0 gefallen ist. Zu diesem Zeitpunkt haben die Core-Nodes von IOHK gestartet die Produktion von Block mit Stake-Pools zu teilen. Das kennzeichnetden Anfang des Weges zur vollen Dezentralisierung.

d=0.8 ( Stake-Pools produzieren 20% der Blöcke)

Bei d=0.8 werden im Vergleich zu d=0.9 doppelt so viele Stake-Pools die Chance kriegen Blöcke zu erschaffen und sich somit zu etablieren. Auf diesem Niveau werden Pools nicht in der Bewertung leiden, solange sie einen zugeordneten Block produzieren und die Belohnung erhalten. Auf diese Weise glauben wir, dass wir zu einem geringen Netzwerkrisiko, beginnen können den Anteil der Blockproduktion gerechter verteilen zu können

d<0.8 (Stake-Pool-Leistung wird berücksichtigt)

Der nächste große Meilenstein wird gelegt, wenn d unter 0.8 fällt. Unter diesem Punkt wird die Leistung der Stake-Pools in Betracht gezogen, wenn es um die Bestimmung der Belohnung geht. Über diesem Niveau wird die Leistung des Pools nicht berücksichtigt. Der Grund dafür ist die Vermeidung von unfairen Verteilungen der Belohnungen, falls ein Pool erwartet nur wenige Blocks zu produzieren.

d<0.5 (Stake-Pools erzeugen die Mehrheit der Blöcke)

Fällt d unter 0.5 wird die Mehrheit der Blöcke von Stake-Pools produziert. Das Netzwerk wird einen Wendepunkt erreicht haben, wo die Dezentralisierung unvermeidbar ist. Vor diesem Punkt müssen wir sicherstellen, dass zwei kritische Funktionen vorhanden sind: Peer-to-Peer-Poolentdeckungen und eine Überarbeitung des Protokolls, sodass Community-Abstimmungen möglich sind. Schließlich wird das den letzetn Stoß zur wahren und vollen Dezentralisierung sein. Das vor kurzem angekündigte Project Catalyst war der erste Schritt, der die Reise zu einer On-Chain-Regulierung angestoßen hat.

d=0 (Erreichen voller Dezentralisierung)

Sobald d=0 erreicht, werden die IOHK Core-Nodes dauerhaft ausgeschaltet. IOHK wird weiterhin seine Stake-Pools betreiben und Blöcke in Übereinstimmung des Stakes, den sie haben, produzieren. Genauso wie jeder andere Stake-Pool im Netzwerk. Sie werden keine gesonderte Rolle mehr in der Wartung des Cardano Netzwerks spielen. Zudem wird es einen wesentlichen Anteil ihres Stakes an Community-Pools delegieren. Gleichzeitig wird die Abstimmungsmechanismus freigeschaltet und es wird nicht länger möglich sein d zu erhöhen und Cardano somit zu rezentralisieren.*

Zu diesem Zeitpunkt werden unwiderruflich ein dezentrales Cardano Netzwerk sein.

Netzwerk + Block-Produktion + On-Chain-Regulierung = Dezentralisierung.

Geschwindigkeit des konstanten Zerfalls

Die progressive Senkung von d ist als konstanter Zerfall bekannt. Die allmähliche Abnahme wird uns die Chance geben, die Auswirkungen jeder Senkung auf dem Netzwerk zu kontrollieren und falls es nötig ist, Anpassungen zu machen. Sobald der Parameter sinkt, werden mehrere Stake-Pools in der Lage sein Blöcke zu produzieren, da die Anzahl der Blöcke, die durch Stake-Pools generiert werden steigen wird und somit weniger Stake für jeden produzierten Block erforderlich sein wird.

Die Schlüsselfaktoren, welche die Abnahme steuern, sind:

  • Die Widerstandsfähigkeit und Zuverlässigkeit des Netzwerkes als Ganzes.
  • Die Anzahl der Stake-Pools, die effektiv Blöcke produzieren.
  • Die Menge des gesamt delegierten Stakes.

Hier seht ihr unsere Gedanken, wie die Durchführung aussehen könnte:

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Bevor d unter 0.5 fallen wird, werden wir wahrscheinlich eine Pause machen, um sicherzustellen, dass zwei Schlüsselbedingungen, welche oben beschrieben wurden, erfüllt worden sind.

  • Die Einführung des neuen P2P-Pool-Entdeckungs-Mechanismus ist veröffentlicht worden und ist in Nutzung.
  • Wir haben erfolgreich eine Hard-Fork durchgeführt, welche das Fundament für Community-Abstimmungen bezüglich der Protokollparameter legt. Sowie andere wichtige Änderungen im Protokoll.

Wir werden den Count-Down zu d=0 in einer ähnlichen Geschwindigkeit angehen, falls nötig werden wir erneut eine Pause machen bevor d=0 erreicht im März 2021.

Andere Faktoren, welche die Dezentralisierung betreffen: Sättigungsschelle

Ein zweiter Parameter -k- wird benutzt, um den Wachstum der Anzahl von Stake-Pools zu steuern, indem Delegatoren dazu ermuntert werden, ihren Stake zu verteilen. Durch das setzen einer Grenze (Sättigungsschwelle) auf die Menge eines Stakes der Belohnungen bekommt, werden neue Delegatoren zu Stake-Pools mit weniger Stake geleitet. Bei idealen Bedingungen wird sich das Netzwerk zu einer spezifischen Anzahl an Stake-Pools stabilisieren. In der Praxis haben wir im ITN gesehen, das viele Stake-Pools, durch die Nummer die wir gewählt haben untersützt wurden.

Der k-Parameter wurde bei der Shelley Hard Fork auf 150 gesetzt. Diese Einstellung wurde gewählt, um das Gleichgewicht zwischen einer großen Nummer an Stake-Pools, die bei Beginn der Shelley-Ära, Unterstützung benötigen, gegen die Möglichkeit, dass nur wenige effektive Stake-Pools von der Community aufgestellt werden, zu gewährleisten. Im Laufe der Zeit wird k angehoben, um die Anzahl der bedeutenden Stake-Pools widerzuspiegeln, welche seit der Shelley Hard-Fork erstellt wurden. Das wird Stake verteilen und somit auch die Block-Produktion unter den Stake-Pools. Das Hauptziel (bei der Wahl von k) ist es eine Anzahl von nachhaltigen Pools, welche dem Ökosystem helfen, zu maximieren, was zu einem ausbalancierten Ökosystem führt. Um das zu erreichen, ist ein ausbalanciertes Gleichgewicht zwischen der Möglichkeit einen Stake-Pool zu erstellen, der Blöcke produziert und so viele Stake-Pools die das System am laufen halten, in Bezug auf die Wirtschaftlichkeit einen Stakepool zu betreiben, wobei berücksichtigt werden muss, dass Belohnung von aktiv delegierten Stake erworben werden können.

Die Veränderung des Parameter wird mit Vorsicht und Balance angegangen, damit wir den langfristigen Erfolg der kompletten Dezentralisierung des Cardano Netzwerkes gewährleisten können. Wir schauen mit Vorsicht auf die frühen Daten der Stake-Pools und probieren verschiedene Einstellungen aus, bevor wir den nächsten Schritt machen.

D und Stakepoolbelohnungen

Zwei Fragen bleiben: Wie wirkt sich d auf die Belohnungen der Stake-Pools aus und kann dieser Parameter jemals wieder vergrößert werden?

Bezüglich der Belohungen hat d, sofern ein Block produziert wird, gar keine Auswirkung auf die Belohnungen – es hat nur Auswirkung auf die Menge der Blöcke, die von Stake-Pools erzeugt werden. Hat ein Pool genau 1% des Stakes, so wird es 1% der Gesamtbelohnungen erhalten, vorrausgesetzt, die erwartete Leistung wird erbracht.

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In der Theorie kann d erneut erhöht werden, jedoch müsste es einen wirklich zwingenden Grund dafür geben dieses zu tun (z.B. ein großes Protokollproblem oder grundlegende Netzwerksicherheit). Wir können uns nicht vorstellen das in der Praxis durchzuführen. Warum? Einfach weil wir d allmählich auf 0 reduzieren, um einen sanften Umschwung zur objektiven und wahren Dezentralisierung zu erreichen. Wir werden diesen Weg vorsichtig angehen und jeden Entschluss Schritt für Schritt durchführen. Wenn jeder Schritt durchdacht und zuversichtlich durchgeführt wird, dann sollte es nicht nötig sein wieder zurückzugehen. Wenn d=0 ist, werden die IOG-Server endlich ausgeschaltet und Cardano wird ein Vorbild einer dezentralisierten Blockchain sein, was andere ebenfalls anstreben.

Fazit

Der Niedergang der zentralen Entitäten fällt mit Cardanos Aufstieg zur vollen und wahren Dezentralisierung zusammen. In der nahen Zukunft wird die Cardano-Blockchain allein von einer starken Community an Stake-Pools unterstützt und betrieben, deren größtes Interesse daraus besteht die Gesundheit und weitere Entwicklung des Netzwerkes zu fördern.

Diese Reise, welche mit Shelley und der Einführung des d-Parameters begann, wird Cardano durch einen Pfad von evolutionären Stadien leiten, worin das Netzwerk Stück für Stück dezentralisierter wird, während d zerfällt. Die Reise wird nur enden, wenn die Blockchain einen unwiderruflich dezentralisierten Status erreicht hat, ein Moment, in dem Vernetzung, Blockproduktion und die Regulierung harmonisch in einer Umgebung funktionieren.


Übersetzt von: https://iohk.io/en/blog/posts/2020/08/14/the-decline-and-fall-of-centralization/