Decentralizace je funkce, která musí postupně růst s počtem nových uživatelů. To se bohužel blockchainům první a druhé generace nedaří. Finanční a společenský význam blockchainů sice roste, ale počet producentů bloků stagnuje, nebo dokonce klesá. To se často týká i počtu delegátů. Tento článek vysvětluje, proč bychom neměli podceňovat schopnost škálovat decentralizaci. Podíváme se také na to, jak je na to Cardano připraveno.
TLDR:
- Globální účetní knihu nemůže udržovat deset nebo sto účetních (producentů bloků) pro miliardu uživatelů.
- Spolehlivost účetních je o ekonomických pobídkách a možnosti být vytlačen z pozice.
- Lidé podceňují odolnost sítí proti útokům zevnitř.
- Cardano je na růst decentralizace dobře připraveno.
Bezpečnost a spolehlivost jsou o ekonomických pobídkách
O blockchainu můžete uvažovat jako o určitém sociálním a finančním experimentu. Uživatelé se k tomuto experimentu dobrovolně připojují nákupem nativních mincí projektu blockchain. Tento experiment není zadarmo, protože mince mají tržní hodnotu. Uživatelé mají svou kůži ve hře a musí věřit, že síť dokáže jejich majetek dobře ochránit. Držitelé mincí mohou mít nad fungováním sítě pouze částečnou kontrolu. Někdy vyšší, jindy téměř žádnou. Záleží na konstrukci sítě. V každé síti působí menší skupina subjektů, která má silnější postavení než běžní uživatelé. Jedná se o producenty bloků (provozovatele poolů) a delegáty. Delegáti mají nad výrobci bloků určitou kontrolu, protože mohou hlasovat o tom, jak silná bude pozice výrobců bloků. Je v podstatě jedno, zda hlasování probíhá prostřednictvím delegování hash rate nebo mincí. Co je nesmírně důležité, je počet producentů bloků a delegátů vzhledem k počtu uživatelů.
Být provozovatelem poolu je veřejná funkce s právem na získání odměny. Lze předpokládat, že pokud je operátor za svou práci dobře zaplacen, bude ji vykonávat zodpovědně a poctivě. Co ale přesně znamená být dobře placený? Mělo by to být 1 000 měsíčně, 10 000 nebo dokonce 100 000 USD měsíčně? Co když operátor udělá chybu? Představte si situaci, kdy ji někdo nutí udělat chybu pod hrozbou sankcí, nařízení nebo vydírání. Musí existovat způsob, jak zajistit, aby síť fungovala podle požadavků i v těchto obtížných situacích. Nespolehlivé operátory je třeba nějak nahradit. Na tyto otázky budeme hledat odpovědi.
Experimentální laboratoř
Provedeme experiment, při kterém budeme předpokládat, že neexistuje žádný blockchain a dokonce ani žádný internet. Skupina lidí bude chtít mezi sebou používat vlastní vytvořené peníze, říkejme jim fazole. Vynechání technologie pomůže lépe pochopit, jak systém funguje. Lidské chování, ekonomické pobídky a rizika selhání jsou v podstatě velmi podobné bez ohledu na to, zda je technologie použita, nebo ne. Technologie samozřejmě systém zefektivní, ale některé detaily nemusí být vidět.
Aby fazole fungovaly, musí lidé nějakým způsobem zajistit, aby v systému nikdo nepodváděl. Nikdo nesmí být schopen vyrobit nové fazole z ničeho nebo zaplatit stejnou fazolí dvakrát za různé zboží. Lidé se dohodnou, že na systém bude dohlížet účetní, který bude každou transakci zapisovat do účetní knihy.
Jeden z nich se přihlásí jako účetní. Jmenuje se Alice. Na začátku je 100 lidí, kteří používají fazole, a každý člověk má asi 1000 fazolí. Všichni se dohodnou, že každý uživatel bude měsíčně dávat účetní 1 fazoli jako odměnu. Účetní si měsíčně vydělá 100 fazolí.
Uplyne půl roku a vše funguje, jak má. Účetní dostává každý měsíc 100 fazolí. Problém je v tom, že nikdo další se nechce připojit a používat fazole také jako peníze. Začíná být zřejmé, že nově příchozí nedůvěřují systému, na který dohlíží pouze jeden účetní. Přihlásí se další osoba, která bude účetním. Jmenuje se Bob. Skupina se dohodne, že každý uživatel bude dávat 2 fazole měsíčně jako odměnu pro účetní Alici a Boba. Každý z nich si měsíčně vydělá 100 fazolí. Když se připojí noví lidé, jejich odměny budou vyšší.
Alice a Bob se dohodnou, že jeden z nich bude zapisovat nové transakce a druhý je bude kontrolovat. Budou se střídat každý den. Budou existovat dvě účetní knihy a každý z uživatelů se může podívat, zda se záznamy shodují.
Za další rok už bude fazole používat 1 000 lidí. Alice a Bob vydělají 1 000 fazolí měsíčně. Systém má jednu chybu. Alice a Bob se někdy na transakci neshodnou a není nikdo, kdo by měl konečné slovo. Proto se transakce neuskuteční a uživatelé jsou nespokojeni.
Řešení se najde rychle. Přihlásí se další účetní, Carol. Pokaždé, když dojde ke sporu, budou Alice, Bob a Carol mezi sebou hlasovat o tom, jak by měla transakce vypadat. Vše funguje stejně jako předtím. Právo zapisovat transakce se střídá mezi třemi účetními, kteří se navzájem hlídají. Uživatelé však nechtějí za práci účetních platit další fazole. Každý měsíc se vybere 2000 fazolí, které se musí rozdělit mezi 3 účetní. Každý z nich dostane přibližně 667 fazolí. To je méně než dříve, ale účetní věří, že se přidají noví lidé, takže jejich odměny opět rychle porostou.
Fazole se stávají novým fenoménem, protože na ně dohlížejí 3 účetní. Do příštího roku bude fazole používat již 1 000 000 uživatelů. Každý účetní si měsíčně vydělá 667 000 fazolí. To je královský honorář.
Bohužel se v systému objevuje první velký problém. 667 000 fazolí měsíčně je pohádková odměna. Ale systém používají bohatí lidé, kteří posílají transakce v řádu desítek milionů fazolí. Podvodníkovi se podařilo uplatit Alici a Boba každého 1 000 000 fazolemi za to, že zapsali jednu účetní transakci v hodnotě 10 000 000 fazolí a druhý den ji smazali. Tím pádem zůstávají fazole úplatkáři. Alice a Bob přehlasují poctivou Carol. Carol nemůže udělat nic jiného než odhalit podvod.
Jak změnit systém, aby fungoval? Kdyby někdo vyměnil Alici a Boba, objevil by se později stejný problém. Nefungovalo by to ani tehdy, kdyby se lidé dohodli na vyšší odměně pro účetního. I kdyby každý uživatel platil 3 fazole měsíčně, takže by každý účetní vydělal 1 000 000 fazolí měsíčně, podvodům by to nezabránilo. Účetní mohou brát vysokou odměnu a stejně podvádět.
Malá skupina účetních bude ochotna obětovat zničení celého systému, pokud zůstanou navždy bohatí.
Naštěstí existuje řešení. Počet účetních se zvýší na 100 a odměna se sníží. 1 000 000 uživatelů bude stále dávat 2 fazole měsíčně. Každý účetní bude vydělávat 20 000 fazolí měsíčně. To je pěkná odměna. Čím vyšší počet účetních s nižší odměnou, tím větší je pravděpodobnost, že se jich nadpoloviční většina bude chovat čestně. Poctiví účetní budou motivováni k tomu, aby si dlouhodobě udrželi dobré postavení. Pro podvodníky je obtížné přesvědčit tak velký počet účetních, aby podváděli. Stále je to možné, ale je to složitější.
Systém stále není dokonalý. Účetních je mnoho, ale co když se někomu podaří podplatit více než polovinu z nich? Ukazuje se, že má-li systém fungovat, musí existovat způsob, jak účetní potrestat nebo je z jejich pozic vytlačit. Chtělo by to nějakou dodatečnou schopnost kontrolovat systém. Řešení se najde. Uživatelé mohou hlasovat o tom, kdo má práci účetních vykonávat. Pokud bude některý účetní podezřelý, bude možné oslabit jeho vliv. Pokud se najde vhodnější kandidát, mohou ho uživatelé podpořit. Díky tomuto systému hlasování bude možné rozhodnout, který účetní bude častěji zapisovat transakce do účetní knihy.
Fazole jsou nyní tak dokonalým systémem, že počet uživatelů vzroste na 100 000 000. Protože systém stále udržuje pouze 100 účetních, každý dostane 2 000 000 fazolí měsíčně. To je opět královská odměna. Co s tím? Zdá se, že by se opět měl zvednout počet účetních.
Zpět k blockchainu
Doufám, že se vám naše laboratoř líbila a našli jste v ní analogii k síti blockchain. Účetní jsou výrobci bloků. O účetních hlasovali delegáti.
Na konci našeho experimentálního příběhu s fazolemi vyvstalo mnoho nových otázek. Vidíte, že je potřeba nějakým způsobem regulovat odměny a počet účetních.
Představte si, že počet uživatelů vzroste 100x nebo 1000x a počet výrobců bloků je stále stejný. Tři účetní pro 1000 lidí je pravděpodobně adekvátní počet, ale pro 3 000 000 v decentralizované síti to pravděpodobně nestačí. Pro 30 000 000 je to určitě velmi málo, pokud má být síť považována za decentralizovanou. Správný počet provozovatelů poolu (účetních) vám nikdo neřekne, ale měl by být v řádu tisíců, možná desetitisíců. Miliony lidí na celém světě nemohou věřit jen 3 subjektům. Záruka bezpečnosti by byla příliš nízká.
Přijetí blockchainových sítí je dynamický proces a měla by existovat určitá možnost externích zásahů do jeho fungování. Zásah je samozřejmě možný pouze v decentralizované podobě a měli by o něm rozhodovat především uživatelé, nikoli účetní. Nemá smysl, aby účetní rozhodovali sami bez uživatelů.
S rostoucím počtem uživatelů poroste i počet transakcí, takže se bude vybírat více na poplatcích (celkový rozpočet na odměny se však může snižovat v důsledku klesající peněžní expanze). Síť musí odměňovat především účetní (producenty bloků). Je rozumnější královsky odměňovat malý počet účetních, nebo dobře odměňovat větší počet účetních? Jak jsme již ukázali, z hlediska bezpečnosti je preferovaná druhá možnost. S rostoucím počtem provozovatelů poolů, kteří se budou nacházet doslova po celém světě, se snižuje možnost jednotlivců je podplácet nebo jinak ovlivňovat.
Systém by měl zabránit vzniku bohaté elity, která bude mít nad sítí kontrolu, nebo zabránit tomu aby se jedtnotlivé subjekty držet navzájem u moci (vznik kartelových dohod jsme viděli například u projektu EOS). Jakmile jsou odměny pro jednotlivé subjekty příliš vysoké, měli by se rozdělit mezi větší počet účetních a delegátů. Je známý fakt, že bohaté subjekty je těžké zbavit moci.
V ekosystému Cardano může jediný parametr K ovlivnit preferovaný počet poolů. Tento parametr je nyní nastaven na hodnotu 500. Zvýšením parametru se sníží práh nasycení poolů. To v podstatě znamená, že pool bude nasycen menším počtem mincí ADA. Založení poolu tak může být pro lidi méně ekonomicky náročné. To samozřejmě závisí na tržní hodnotě mincí ADA. Protokol Cardano může ekonomicky podporovat vytváření nových poolů, čímž se efektivně zvýší decentralizace. Všimněte si, že tento mechanismus také částečně řídí distribuci odměn. Samozřejmě není pravda, že pokud se parametr K zvýší řekněme z 500 na 5 000, bude v síti 5 000 unikátních provozovatelů poolů. Lze však předpokládat, že se jejich počet zvýší třeba o několik set. Záleží na komunitě a její toleranci k operátorům s více pooly.
Cardano má propracovaný systém hlasování o tom, kdo se stane účetním. Staking je v podstatě hlasování o účetních. Každý držitel ADA má kontrolu nad tím, kdo bude tuto klíčovou roli v síti Cardano vykonávat. Právo hlasovat mají všichni, kdo stakují doslova 1 ADA. To je velmi důležité, protože s rostoucí distribucí mincí ADA se zvyšuje počet lidí, kteří rozhodují.
V případě Bitcoinu můžeme vidět, že počet delegátů klesá kvůli výhodě plynoucí z ekonomie velkého rozsahu (z velikosti aktérů). Delegovat hash rate znamená, že musíte mít ASIC miner. Pokud máte jeden ASIC miner, je váš hlas stále velmi malý ve srovnání s podnikateli, kteří mají obrovské těžební haly s tisíci nebo desetitisíci ASIC minerů. Bohužel počet hobby těžařů klesá a síť začínají ovládat podnikatelé. Tomuto trendu bude obtížné zabránit. Staking je mnohem dostupnější formou hlasování o účetních.
Držitelé ADA budou jednoho dne rozhodovat o Cardanu. Například také o nastavení parametru K. Pokud bude poptávka po vyšší míře decentralizace, bude plně v rukou držitelů ADA. U blockchainu první generace to v podstatě nejde. I když je Bitcoin otevřená síť, počet poolů neroste, ale stagnuje (nebo dokonce klesá). Totéž platí pro delegáty hash rate. Neexistuje žádný jiný decentralizovaný mechanismus pro změnu některých nastavení systému, který by vedl k větší decentralizaci. Každý držitel BTC by mohl provozovat ASIC miner, ale ekonomicky se mu to nevyplatí. Musel by decentralizaci dotovat z vlastní kapsy. Troufám si tvrdit, že tento systém nefunguje dobře.
Decentralizovaná správa (governance) je způsob, jak řešit kritické problémy protokolu, které se přirozeně dříve či později objeví. Našemu příkladu o fazolích jsme se záměrně vyhnuli technologiím, aby bylo lépe vidět, jak se lidé chovají. Vždy budou sledovat pouze své vlastní sobecké zájmy. Technologie jim může zabránit v určitém chování, ale ne stoprocentně. Malý počet účetních se může rozhodnout obětovat síť a udělat podvod (exit fraud). Může to být za úplatek, nebo k tomu mohou být donuceni zvenčí. Jedinou obranou proti internímu útoku je vysoký počet účetních, nic jiného. Pokud systém nemá možnost zvýšit počet účetních, bude toto riziko existovat vždy.
Lidé rádi hovoří o vnějším útoku na síť (51% útok) a podceňují možnost vnitřního útoku ze strany těch, kteří udržují síť v chodu. Motivace k obětování sítě může být malá, ale nesmíme se tím nechat zmást. Každá decentralizovaná síť je zranitelná a je důležité hledat způsoby, jak sítě co nejvíce zabezpečit proti všem typům útoků. Pokud chce někdo zničit blockchainovou síť a vnější útok je drahý, bude hledat jiné způsoby a vnitřní útok je jedním z nich. Problém vnitřního útoku je, že se může odehrát velmi rychle (řádově jednotky hodin u PoW sítí a minuty u PoS sítí) a reputace sítě bude navždy poškozená.
Zpět do laboratoře
V naší laboratoři se účetní přihlásili k práci kvůli možnosti dostat zaplaceno. Aby systém dobře fungoval, musí existovat systém, kde je odměňována pouze dobrá práce. Účetní si musí dávat pozor jeden na druhého a trestat pokusy o podvádění. Trestem je snížení odměny nebo vyloučení ze systému.
Je možné vytvořit systém, kdy každý nový účetní musí přinést svůj majetek a uzamknout jej po dobu své služby. Pokud účetní udělá chybu, mohou mu ostatní účetní zabavit (značnou) část uzamčeného majetku. Nevýhodou je, že účetní může přijít o vlastní majetek i neúmyslnou chybou. Může nastat problém, že účetnictví nikdo nechce vést.
Slouží riziko konfiskace vlastního majetku účetních jako dobrá ochrana proti podvodům? Pouze do výše zablokovaného majetku. Pokud by účetní jednorázovým podvodem vydělal více peněz, mohl by obětovat uzamčené bohatství. Pokud by měl úplatkář podplatit například 100 účetních, musel by mít úplatek větší hodnotu než zablokovaný majetek 100 účetních.
Otázkou je, zda je pro systém lepší trestat účetní přímo konfiskací jejich majetku, nebo dát uživatelům možnost vyloučit je ze systému.
Věřím, že jste rozpoznali rozdílné koncepty ve fungování sítí Cardano a Ethereum. Účetní v Cardanu sice své vlastní bohatství uzamknou, ale nemohou o něj přijít. Systém je nastaven tak, že účetní je odměňován pouze za dobře odvedenou práci. Práci hodnotí všichni ostatní účetní a také uživatelé. Síť Ethereum funguje podobně, s tím rozdílem, že uzamčené bohatství lze zabavit a kvalitu práce hodnotí pouze ostatní účetní. Bitcoin funguje podobně jako Cardano, až na to, že účetní nekontrolují držitelé mincí, ale pouze vyhrazená skupina těžařů.
Závěr
Decentralizace sítí se nesmí zastavit, ale musí růst. Je to dáno tím, že mnohonásobně vzroste i přijetí příslušných blockchainových sítí. Důležité je, aby počet účetních rostl řádově v desítkách až stovkách s každým zhruba milionem nových uživatelů. Míru decentralizace je velmi obtížné měřit a často nám chybí klíčové informace o sítích. U sítí PoW je obtížné dohledat přesné údaje o počtu delegátů. Můžeme se spolehnout pouze na informace o producentech bloků. U sítí PoS máme naštěstí k dispozici údaje o řetězci, takže úroveň decentralizace můžeme měřit mnohem lépe. Udržování vysoké úrovně decentralizace protokolu Cardano je odpovědností každého držitele ADA.
Článek připravili Cardanians s podporou Cexplorer.
Přečtěte si článek v AJ: Why does Cardano's decentralization need to grow? | Cardano Explorer