Професор Агелос Киайас е главният учен в „IOHK“ и е завеждащ Катедрата по „Киберсигурност и поверителност“ на личните данни в Университета в Единбург. Неговите научни трудове са в областта на компютърната сигурност, информационната сигурност, приложната криптография и основите на криптографията с особен акцент върху блокчейн технологиите и разпределените системи, електронното гласуване и защитените многостранни протоколи, както и управлението на поверителността и самоличността в киберпространството. Той стои зад разработването на „Ouroboros“, алгоритъмът – „Доказателство за залог“ (Proof-of-Stake), предложен за „Кардано“. „Ouroboros“ е доказуемо сигурен протокол, което означава, че предлага гаранции за сигурност, които са математически доказани.
В това видео, професор Киайас разкрива за нас какво представлява методът „Доказтелство за залог“ (Proof-of-Stake) и го съпоставя с метода „Доказателство за работа“ (Proof-of-Work).
Основополагащ / уреждащ слой и консенсус
- протоколът „Ouroboros“ e сърцевината на блокчейна „Кардано“
- това е основополагащият/уреждащият слой, което означава, че потребителите на блокчейна могат да проверят, чрез него, дали дадена транзакция е интегрирана и дали нейният изходен резултат от изчисления е приет от мрежата
- основополагащият/уреждащият слой е един от най-критично важните компоненти за една криптовалута
- разбира се, възможно е да имате един сървър и да приложите основополагащия слой като централизирана услуга
- такава система ще работи и ще осигури жизненост на модела (оживеността в този случай означава, че транзакциите ще бъдат приети в системата)
- но този метод има и значително голям недостатък, тъй като въвежда една единствена точка на отказ/блокаж в системата
- което прави системата податлива на атаки и позволява сървърът да бъде хакнат или контролът му да бъде поет от някой, който иска да цензурира транзакцията, което означава, че системата ще бъде изцяло на милостта на контролиращите я атакуващи елементи, от които ще зависи, кои транзакции да бъдат включени във веригата от транзакции и кои не
- поради тази причина децентрализацията е от изключителна важност за криптовалутите
- чрез децентрализацията, ние сме в състояние да разпределим доверието от една точка на отказ в системата, към набор от участници, които съвместно да предоставят същата услуга (в частност да следят за сигурността и правилната работа) за основополагащия/уреждащия слой на блокчейна
- това ни насочва към класически проблем в компютърните науки, който е известен, като казуса: „Консенсус“
- казусът „Консенсус“, в областта на компютърните науки, е предмет на изучаване от повече от 40 години
- той се отнася до проблема, пред който се сблъскват групи от страни, когато искат да постигнат общо споразумение за постигане на същия резултат
- и, въпреки че в литературните среди този проблем е разглеждан всеобхватно и има добро разбиране по казуса, който създава, всички проучени решения (преди появата на протокола на „Биткойн“) споделят един и същ недостатък
- този недостатък се изразява в допускането, че наборът от страни, които изпълняват протокола, се познават и съответно, че имат надеждна общоприета помежду им инфраструктура за именуване на обектите в системата
- макар и гореспоменатия казус да не възниква в класическите системи в литературата, в които съответно може да бъде прилаган, при компютърните науки, този метод на работа не е съвместим с начина, по който работи интернет пространството (тъй като в основната част от кореспонденцията между страните взимащи участие в интернет среда, не е задължително прието те да се познават, както и не възниква нуждата да разкриват самоличностите си едни на други, за да работят заедно или да си взаимодействат), като допълнителна пречка се явява и липсата на надеждна литературна методика за наименование на обектите във виртуалното пространство, която да е глобално достъпна и съответно общоприета
След това се появи „Биткойн“ протоколът…
- през 2009 година се появи „Биткойн“ протоколът, който за пръв път прави възможно да се мисли за решаване на казуса „Консенсус“, без да се предлагат вече съществуващи наименования за боравене със системата на участниците, които изпълняват протокола
- това е много важно, тъй като изпълнението на протокола става публичнo, което позволява на всички заинтересовани страни свободно да работят по блокчейна и да станат част от изпълнението на протокола, както и да допринесат за сигурността на регистъра на системата
- по този начин целостта на блокчейна се оптимизира напълно и е възможно да се създаде слой на уреждане на процесите, който изключително трудно може да бъде нарушен
- въпреки това „Биткойн“ протоколът има една значителна слабост и тя се състои в неговата огромна зависимост от електроенергия
- за да оперират с протокола, участващите в него, трябва да решат изискваното от тях задание на протокола, което е известно, като „Доказателство за работа“ /Proof-of-work/
- това означава, че всеки един от сървърите, които участват в прилагането на този основополагащ/уреждащ слой, трябва да реши труден изчислителен проблем и това изисква много енергия
- така че, въпреки факта, че тази система осигурява много от желаните качества за децентрализация на протокола, тя идва на цената на един голям недостатък, в лицето на изключително високия разход на енергия, необходим за работата на блокчейна
- поради тази причина „Биткойн“ общността обсъжда още в зората си дали качествата на децентрализация могат да бъдат запазени, като същевременно се премахнат нежеланите енергийни потребности
- много идеи в тази насока са предлагани през това време от редица хора;
„Доказателство за залог“ / Proof-of-Stake /
- от тези предложения, методът – „Доказателство за залог“ / ДЗЗ / Proof-of-Stake / PoS / се превръща в най-явния и най-убедителен начин за премахване на нуждата да се работи по метода – „Доказателство за работа“ / Proof-of-work/ и свързаното с него разхищение на енергия
- сега, чрез метода – „Доказателство за залог“ / Proof-of-Stake /, това което се изисква от участниците в него, за да развиват протокола му е, да боравят с ресурсите, които са придобили, които вече съществуват и са записани в регистъра на блокчейна
- този вид боравене с данни няма експоненциални енергийни разходи
- и това позволява на метода ДЗЗ / PoS (Доказателство за залог / Proof-of-Stake) да осигури подобен тип децентрализация, който имаме при „Биткойн“ блокчейна, но без да образува т.нар. „енергийни отпадъци“, които вървят ръка за ръка с „Биткойн“ и други базирани на метода ДЗР / PoW (Доказателство за работа / Proof-of-work ) протоколи
- ДЗЗ / PoS протоколите могат да се възползват от всички най-съвременни криптографски инструменти, които са налични днес, и да предоставят блокчейн протоколи, които действително могат да се мащабират и да бъдат с по-голямо дялово участие, в сравнение с други протоколи, които са в пространството на разпределения регистър /леджър пространството/
- и, тъй като тези ДЗЗ / PoS протоколи се основават на криптографски инструменти (като цифров подпис и сертификати за публичен ключ), това дава възможност да се използват криптографски протоколи, които могат да предоставят полезни услуги в киберпространството, а също така този начин на устройство позволява много естествено да се изграждат върху базиса на ДЗЗ/PoS регистрите други протоколи
- по този начин ДЗЗ/PoS регистрите могат да осигурят вид функционалност, която е много гъвкава и отговаря на изискванията на много различни приложения, включително, но не и ексклузивно, за електронно гласуване, мениджмънт на верига за доставки и много други приложения, работещи с децентрализирана база данни, управлявана от различни участващи страни / процеси / агенти.