Profesorul Aggelos Kiayias este directorul științific al IOHK și directorul Departamentului de Securitate și Confidențialitate Cibernetică al Universității din Edinburgh. Ariile sale de interes sunt securitatea informatică, securitatea informațiilor, criptografia aplicată și bazele criptografiei, cu un accent pe tehnologiile lanțurilor de date (blockchain) și pe sistemele distribuite, pe votul electronic și protocoalele multipartite securizate, cât și pe gestionarea confidențialității și a identității. El se află în spatele dezvoltării Ouroboros, algoritmul de tip „Dovadă de Participație” (Proof-of-Stake) propus pentru Cardano. Ouroboros este securizat în mod demonstrabil, adică oferă garanții de securitate care au fost demonstrate matematic.
În această înregistrare video recentă, domnul profesor Kiayias ne oferă o perspectivă asupra a ceea ce este Dovada de Participație și a comparației acesteia cu Dovada Efortului (Proof-of-Work).
Stratul de decontare și consensul
- Protocolul Ouroboros este nucleul lanțului de date Cardano
- Reprezintă stratul de decontare, ceea ce înseamnă că utilizatorii pot consulta acest strat ca să afle dacă o tranzacție a fost integrată și dacă rezultatul acesteia a fost acceptat de rețea
- Stratul de sedimentare este una dintre componentele cele mai importante ale unei criptovalute
- Bineînțeles, este posibil să ai un singur server și să implementezi stratul de decontare ca serviciu centralizat
- Sistemul ar funcționa și ar oferi tranzacții în timp real (însemnând tranzacții care vor fi acceptate de sistem)
- Dar această metodă are și un dezavantaj semnificativ, prin faptul că introduce un punct unic de eșec în sistem
- Serverul poate fi spart sau controlat de cineva care dorește să cenzureze tranzacțiile, prin urmare sistemul ar fi la discreția celor care ar deține controlul, iar acești participanți ar decide ce tranzacții să fie sau să nu fie incluse
- De aceea descentralizarea este extrem de importantă pentru criptovalute
- Cu ajutorul descentralizării, putem distribui încrederea din punctul unic de eșec către o serie de participanți care oferă în colaborare același serviciu al stratului de decontare
- Acest lucru semnalează o problemă clasică a informaticii, cunoscută drept consens
- Consensul este studiat în domeniul informatic de peste 40 de ani
- Acesta se referă la problema întâmpinată de un număr de părți care vor să ajungă la un acord pentru a produce același rezultat
- Deși în literatura de specialitate există o bună înțelegere a problemei, toate soluțiile care au fost studiate (înaintea protocolului Bitcoin) au în comun aceeași deficiență
- Deficiența este ipoteza că părțile care rulează protocolul se cunosc între ele și că există o infrastructură a numelor de încredere
- În timp ce ipoteza are sens în sisteme informatice clasice, aceasta nu este compatibilă cu modul în care funcționează Internetul, din cauză că nu există o infrastructură a numelor de încredere care să fie disponibilă la nivel global
Apoi a apărut protocolul Bitcoin…
- În 2009, a apărut protocolul Bitcoin și pentru prima dată a devenit fezabil să te gândești la rezolvarea problemei consensului fără ipoteza numelor preexistente ale participanților la rularea protocolului
- Acest lucru este foarte important fiindcă executarea protocolului a devenit publică și toate părțile interesate au posibilitatea și libertatea să participe la executarea protocolului și să contribuie la integritatea registrului
- În acest mod, integritatea sistemului este maximizată și se poate crea un strat de decontare extrem de greu de perturbat
- Totuși, protocolul Bitcoin a avut și un defect semnificativ, și anume, necesarul său enorm de energie
- Pentru a rula protocolul, participanții trebuie să rezolve ceea ce se numește „Dovada Efortului”
- Acest lucru înseamnă că fiecare server care participă la implementarea acestui strat de decontare trebuie să rezolve o problemă computațională dificilă, care cere multă energie
- Deși oferă protocolului multe calități dezirabile pentru descentralizare, Dovada Efortului vine și cu dezavantajul necesarului extrem de mare de consum de energie
- Din acest motiv, s-a discutat la început în comunitatea Bitcoin dacă s-ar putea păstra calitățile descentralizării și elimina simultan risipa de energie
- Diverse persoane au propus un număr mare de idei în acea perioadă
Dovada de Participație
- Dintre acele propuneri, Dovada de Participație (PoS) a devenit cea mai importantă și mai convingătoare cale de a elimina necesitatea Dovezii Efortului și risipa de energie asociată acesteia
- Acum, cu PoS, pentru a rula protocolul, participanții fac trimiteri la resursele lor deja existente și înregistrate în registru
- Aceste trimiteri nu necesită un consum de energie
- Astfel, PoS poate oferi o descentralizare similară cu Bitcoin, dar fără risipa de energie care vine cu Bitcoin și cu alte protocoale bazate pe Dovada Efortului (PoW)
- Protocoalele PoS pot profita de toate instrumentele criptografice de ultimă generație disponibile în prezent și pot oferi protocoale blockchain care se pot extinde și pot fi mai participative decât alte protocoale din zona registrului distribuit
- Datorită faptului că aceste protocoale PoS sunt bazate pe instrumente criptografice (precum semnătura digitală și certificatele de cheie publică), devine posibilă folosirea protocoalelor criptografice care pot oferi servicii utile și adăugarea naturală a acestor protocoale la registre PoS
- În acest mod, registrele PoS pot oferi un tip destul de versatil de funcționalitate, care să îndeplinească cerințele unor aplicații variate, inclusiv pe cele ale votului electronic, ale administrării lanțurilor de aprovizionare și ale multor alte aplicații de valoare pentru registrul distribuit.