Tento článek pomůže nováčkům pochopit základní principy decentralizace blockchainu. Vysvětlíme, že decentralizace je škála a dynamický proces, že dva jednotlivé body selhání se mohou stát jedním a že jistota bezpečnosti je víc než pouhý předpoklad. Zaměříme se na blokovou produkci a ne na vládnutí. Principy jsou však často podobné.
Decentralizace je škála
Decentralizace není binární hodnota, kterou lze zapnout a vypnout. Decentralizace je měřítko. Dolní hranice je známá. Pokud je v síti pouze jeden dominantní aktér, který má absolutní kontrolu nad výrobou bloků, je síť centralizovaná.
Horní hranice je obtížnější definovat. V ideálním případě by každý účastník systému měl mít stejnou rozhodovací pravomoc. V praxi však ideálu dosáhnout nelze, zejména v případě blockchainu. Brání tomu ekonomické a technické aspekty.
Decentralizace je obvykle založena na drahém zdroji. Bohatství v naší společnosti není rozděleno rovnoměrně. Bohatí lidé si mohou za peníze koupit více dražších zdrojů, takže mohou mít nad sítí větší kontrolu. Sílu v blockchainové síti lze koupit za peníze.
Každý účastník sítě nemůže vytvářet bloky. Schopnost dosáhnout konsensu by se snižovala s rostoucím počtem účastníků, s rostoucími náklady na výpočetní zdroje a složitostí komunikace.
V dalším textu účastníky rozumíme ty, kteří se aktivně podílejí na výrobě bloků. Primárně tedy producenty bloků, ale i delegátory drahých zdrojů (hash rate, coiny).
Decentralizace je dynamický proces a v čase se neustále mění. Lidé reagují na události a dělají rozhodnutí, která mají přímý či nepřímý dopad na kvalitu decentralizace. Decentralizace se tedy může zvyšovat nebo snižovat.
Pro výrobu bloků nebo řízení lze definovat více pozic s různými úkoly.
V Bitcoinu se na produkci bloků podílejí operátoři poolů, těžaři, operátoři úplných uzlů a držitelé BTC. V Cardanu je to podobné. Účastníky jsou operátoři poolu, stakeři, operátoři úplných uzlů a držitelé ADA (kteří z nějakého důvodu ADA nestakují).
Pokud bychom chtěli decentralizaci kvantifikovat, bylo by nutné popsat role, definovat jejich dopad na celou infrastrukturu a následně posoudit počet jednotlivých aktérů v kontextu jejich proporcionální velikosti.
Porovnání dvou blockchainových sítí proti sobě může být z těchto důvodů výzvou. Ve většině blockchainů jsou však role velmi podobné. Většinou se jedná o uzly produkující bloky a entity, které delegují moc (těžaři, stakeři).
V ekosystému jsou vždy velcí, střední a malí hráči. Staří účastníci odcházejí a noví přicházejí. Postupem času mohou někteří účastníci postupně získat dominantní postavení.
Může se stát, že staří získají tak silné postavení že pro nové může být složíté zapojit se. Monopolizace moci je nežádoucí stav, který se však na trzích či v politice vyskytuje.
V decentralizovaném ekosystému vždy probíhá boj o moc. Pokud jeden nebo více účastníků v tomto boji uspěje, začne docházet k centralizaci.
Decentralizace je jako demokracie. O decentralizaci je potřeba neustále pečovat, upozorňovat na problémy a řešit je. Bez tohoto procesu si dříve nebo později někdo může uzurpovat nadměrné množství moci.
Decentralizace by měla být stabilní. V ideálním případě by však měl růst (alespoň mírně) spolu s počtem nových uživatelů, tedy škálovat s adopcí.
Nemá smysl, aby síť byla řízena stále menším počtem účastníků konsenzu, zatímco počet uživatelů roste. Dá se tedy říci, že samotná stagnace představuje riziko (nebo alespoň varovný signál), pokud očekáváme vyšší adopci.
Žádný jediný bod selhání
Decentralizovaná síť nesmí mít jediný bod selhání. To znamená, že nesmí existovat žádné slabé místo, které by mohlo být zneužito k útoku nebo oslabení sítě.
V centralizovaných sítích je tímto slabým místem server, ke kterému jsou klienti připojeni. Server je pán a klienti jsou sluhové. Klienti spolu nemohou komunikovat bez serveru. Pokud server přestane fungovat, přestanou fungovat všichni klienti najednou. Klient se nemůže stát serverem. Server je tedy jediným bodem selhání.
Pokud by například přestal fungovat server vaší banky, žádný klient by nemohl provést bankovní převod. Někdo musí opravit a restartovat server, aby se vše vrátilo do normálu.
V praxi jsou servery téměř vždy zálohovány. Pokud jeden selže, převezme řízení druhý. Jeden server obsluhuje klienty, a pokud selže, druhý záložní server okamžitě převezme všechny úkoly.
To však není totéž jako decentralizace. Decentralizace není o převzetí práce v případě selhání, ale o sdílené odpovědnosti všech uzlů v síti za stejný úkol. Jinými slovy, uzly mají mezi sebou podobnou pozici a důležitost v kontextu účasti na klíčových procesech v systému.
Pokud je náhle jeden uzel offline, dopad na procesy v síti bude minimální. Pokud se dva uzly odpojí současně, dopad bude o něco vyšší, ale uživatelé si toho s největší pravděpodobností ani nevšimnou.
Cílem sítě je maximální diverzifikace, ať už v počtu uzlů (nebo jejich vlastníků), geolokaci, využívání cloudových služeb atp.
Pokud 2 dominantní pooly produkují bloky a jeden náhle přejde do režimu offline, může nastat krátkodobý problém, kterého si uživatelé všimnou. Pokud je v síti 1000 výrobců bloků a diverzifikace je vysoká, je výpadek jednoho z nich (nebo dokonce 100 z nich) nevýznamný.
Pokud jsou v síti 2 dominantní výrobci bloků, jedná se o dva „jediné body selhání“. Je důležité si uvědomit, že 2 takové body se mohou snadno stát jedním.
Mohou se dohodnout na spolupráci. Někdo se může pokusit zaútočit na tyto dva body současně. Například zacílení DDoS útoku na 2 dominantní výrobce bloků.
Vždy je jednodušší zaútočit na menší počet cílů než na velký počet.
Decentralizace roste s vyšším počtem účastníků a diverzifikací. Pokud se účastníci navzájem neznají a je jich velké množství, je malá šance, že se na něčem dohodnou. Síť je tak chráněna před vnějšími i vnitřními útoky.
Externí útok provádí někdo, kdo chce síť zničit a nemá k ní kladný vztah. Útočník může provést DDoS nebo 51% útok. Útok zevnitř může provést někdo, kdo má k síti kladný vztah, ale chce zneužít svého silného postavení. Například 2 provozovatelé dominantních poolů se mohou dohodnout na útoku.
Účastníci nemusí být těmi, kdo dobrovolně iniciují útok. They can be involuntarily or unknowingly exploited to attack or directly forced to attack. To je důležitý poznatek v kontextu následující části.
Jistota je lepší než předpoklad
Decentralizace by neměla vycházet z předpokladu, že pro dominantní účastníky je ekonomicky nevýhodné útočit na síť, ale z jistoty, že ji nemohou napadnout kvůli vysoké decentralizaci.
Předpokladem je, že čím více subjektů se účastní decentralizace, tím lépe, protože se nemusí navzájem znát a je menší šance, že budou na útoku spolupracovat (nebo budou zneužity či donuceny).
Předpoklad znamená, že útok je technicky (relativně) proveditelný, ale existují další primárně ekonomické důvody, proč jej nespáchat.
Můžeme udělat další předpoklad. Možná nikdo nebude chtít spáchat trestný čin fyzickým napadením účastníků, nebo nikdo nenapíše zákon, který by diktoval chování účastníků. Mineři (delegátoři moci) budou delegovat jinam pokud se bude pool chovat nečestně (třeba cenzurovat transakce).
Takových teoretických předpokladů můžeme učinit mnoho, ale praxe může být jiná s nepříjemnými důsledky pro decentralizaci.
Ukažme si to na příkladu.
Pokud v síti dominuje jediný výrobce bloků, může tento subjekt např. cenzurovat bloky menších výrobců a tím je ekonomicky ničit. Stále můžeme předpokládat, že dominantní výrobce se tohoto útoku nedopustí, protože je ekonomicky výhodné chovat se čestně a udržovat ziskový obchod v chodu.
Tento útok by v podstatě zničil nejen dominantního výrobce, ale reputaci celé sítě (pokud by neexistoval mechanismus na snížení síly účastníka).
V tomto myšlení můžeme pokračovat a zvýšit počet výrobců.
Totéž můžeme předpokládat v případě 2 dominantních výrobců, 3 výrobců a tak dále.
Pokud by se útoku účastnil pouze jeden ze dvou dominantních výrobců, síť by byla stále spolehlivá a poněkud decentralizovaná (zanedbání vlivu ostatních menšinových výrobců).
Od určitého počtu výrobců se předpoklad stává spíše jistotou, že útok je neproveditelný. Přesněji řečeno, šance na úspěch klesá s rostoucím počtem účastníků.
Přesné číslo neexistuje. V ideálním případě bychom se měli přiblížit hranici maximální možné decentralizace z hlediska technické proveditelnosti.
Jistota tedy nikdy nebude stoprocentní. Avšak míra jistoto může růst.
Větší počet účastníků je sám o sobě dobrou prevencí proti útokům. Pokud má jeden účastník menšinový podíl na moci (třeba jen 10 %) a předpokládá, že další podobní účastníci (dalších 9 účastníků každý s 10 %) se budou chovat čestně, nemá smysl se chovat nečestně.
Pokud jsou účastníci ekonomicky motivováni chovat se čestně a neznají vzájemnou strategii, je velká pravděpodobnost, že k útoku nedojde. Případný útok má malou šanci na úspěch. S rostoucí centralzací rostou rizka.
Závěr
Jak dosáhnout vysoké decentralizace? Jedná se o kombinaci ekonomických pobídek, inkluzivity a schopnosti provést úpravy v protokolu, pokud se objeví problém, tedy governance.
Pro společnost je obtížné porozumět a používat decentralizované systémy, protože od pradávna žijeme v hierarchické společnosti. V mnoha zemích se nám daří udržovat demokracii. Tato zkušenost se nám může hodit. S blockchainy to však bude složitější, jelikož nelze vytvořit systém, kde 1 člověk = 1 hlas.
Moc v síti lze koupit za peníze. Ať se vám to líbí nebo ne, blockchainy budou mít tendenci se centralizovat. S rostoucím počtem uživatelů se nutně zvýší společenský a ekonomický význam blockchainu pro společnost. Tlak na získání kontroly nad nimi bude sílit.
Budeme muset vyvinout obrovské úsilí, abychom správně nastavili pravidla a pobídky a udrželi sítě co nejvíce decentralizované. Určitě se nedá se říct, že jsme vyřešili všechny problémy týkající se decentralizace, neboť adopce je nízká což koreluje s touho po ovládnutí sítím. Důležitá zkouška je teprve před námi.
Článek připravili Cardanians s podporou od Cexplorer.
Přečtěte si celý článek: https://cexplorer.io/article/understanding-the-main-principles-of-decentralization