Consenso de relé de limite DFINITY

DFINITY é uma futura plataforma baseada em blockchain denominada “Computador Internet”Que tem muito entusiasmo em torno disso. DFINITY é projetado para suportar a próxima geração de serviços de software e aplicativos para se tornar a infraestrutura pública da nuvem 3.0.

Como um recurso de computação em nuvem pública, o DFINITY visa os aplicativos de negócios, reduzindo substancialmente os custos de computação em nuvem para sistemas de TI. Eles pretendem alcançar isso com uma rede altamente escalável e poderosa com capacidade potencialmente ilimitada. A plataforma DFINITY é cheia de designs inovadores e recursos como seus Sistema Nervoso Blockchain (BNS) para governança algorítmica.

Um dos principais componentes da plataforma é seu romance Consenso de relé de limite modelo a partir do qual a aleatoriedade é produzida, conduzindo os outros sistemas dos quais a rede depende para operar efetivamente. O sistema de consenso foi projetado primeiro para um modelo de participação permitida, mas pode ser combinado com qualquer método de resistência Sybil para um modelo de participação aberta.

Consenso de relé de limite DFINITY

Então, o que exatamente é esse mecanismo de consenso e como ele funciona?

Sob o capô

Em sua essência, o mecanismo de consenso DFINITY é um modelo de prova de aposta (PoS) altamente otimizado. Ele coloca uma forte ênfase na finalidade da transação através da implementação de uma técnica de Threshold Relay em conjunto com o esquema de assinatura BLS e um método de notarização para resolver muitos dos problemas associados ao consenso de PoS.

O DFINITY acredita que eles fizeram as compensações adequadas entre suposições práticas e comprovabilidade de segurança teórica. O resultado é um design de consenso inovador e altamente exclusivo.

O mecanismo de consenso DFINITY pode ser dividido em quatro camadas de baixo para cima:

  1. Camada de Identidade
  2. Camada de Beacon Aleatória
  3. Camada Blockchain
  4. Camada Notarial

Crédito da imagem – Documento de consenso DFINITY

o Camada de Identidade fornece o registro para todos os clientes.

o Camada de Beacon Aleatória fornece a fonte de aleatoriedade para todas as camadas superiores usando uma função aleatória verificável (VRF).

o Camada Blockchain é conduzido pela aleatoriedade da Random Beacon Layer e constrói um blockchain a partir das transações verificadas.

o Camada Notarial fornece garantias de finalização rápidas aos clientes da rede.

Camada de Identidade

Todos os participantes do DFINITY são clientes registrados com identidades de pseudônimos permanentes. O objetivo geral da camada de identidade é registrar identidades na rede para que possam ser devidamente punidas por comportamento malicioso. O registro aberto é possível através de um depósito de aposta com um período de bloqueio.

Esta camada fornece Ataque Sybil resistência, e o registro aberto é obtido por meio do envio de uma transação especial à rede. Os períodos de registro ocorrem em épocas não sobrepostas e o bloco produzido na primeira rodada de cada época é um bloco de registro que contém um resumo de todos os registros naquela época. As transações de registro específicas compreendem um método de endosso que é o depósito de participação bloqueada pela entidade de registro.

Camada de Beacon Aleatória

A camada de beacon aleatório é o principal componente do mecanismo de consenso que conduz a aleatoriedade da blockchain e da camada de notário, bem como de quaisquer aplicativos ou contratos inteligentes criados por cima. O objetivo geral da Random Beacon Layer é fornecer uma fonte não manipulável de aleatoriedade para oferecer suporte a uma camada de consenso rápida e escalável.

O farol aleatório é um função aleatória verificável (VRF), que é uma função pseudo-aleatória que cria provas publicamente verificáveis ​​da exatidão de suas saídas. Em DFINITY, o VRF produz saídas completamente imprevisíveis em cada rodada de bloco que ninguém pode saber até que esteja disponível para todos. O componente principal do farol aleatório é o uso do Esquema de assinatura BLS para fornecer exclusividade prática e não interatividade. A implantação de um mecanismo de assinatura de limite de BLS resolve o problema do “último ator” em que o último ator em um protocolo de aleatoriedade descentralizado conhece o próximo valor aleatório, dando-lhes efetivamente o poder de abortar o protocolo.

Os clientes participam do processo de farol aleatório, produzindo conjuntamente as saídas aleatórias VRF. Para melhorar a escalabilidade da rede, o beacon aleatório e a camada notarial são administrados por um comitê que é alterado a cada bloco / rodada. A saída do beacon aleatório seleciona o próximo comitê por meio de um protocolo especializado, e os clientes registrados podem propor blocos com base no valor de saída do beacon aleatório que determina a classificação de prioridade para os clientes proporem blocos.

De acordo com o Documento de Consenso DFINITY, o Relé de Limite é definido como:

“O mecanismo pelo qual o Dfinity coleta amostras aleatoriamente de réplicas em grupos, define os grupos (comitês) para a operação de limite, escolhe o comitê atual e retransmite de um comitê para o próximo é chamado de relé de limite.”

Notavelmente, o beacon aleatório é totalmente descentralizado, mas parece se comportar como um terceiro confiável de fora. No entanto, o comitê não precisa executar um protocolo de acordo bizantino para cada saída de beacon por causa da exclusividade do esquema de assinatura do BLS. O acordo é automático, permitindo um farol aleatório de alta velocidade e baixo tempo de bloqueio.

Crédito da imagem – Documento de consenso DFINITY

A saída aleatória produzida pelo beacon é usada pela próxima camada, a camada blockchain.

Camada Blockchain

A saída aleatória do beacon é a entrada que o protocolo de slot probabilístico (PSP) usa para classificar os clientes cadastrados para cada altura da corrente. A aleatoriedade da saída do farol permite que essa ordem determinada permaneça imparcial. Os pesos são posteriormente atribuídos para bloquear propostas com base na classificação do cliente proponente. Semelhante ao modelo de prova de trabalho (PoW) de dar preferência à corrente mais pesada, os garfos são resolvidos dando preferência à corrente de maior peso. Correntes com mais peso têm mais clientes no topo da lista de prioridade do que correntes de garfo descartadas.

O PSP é formado instantaneamente, permitindo tempos de bloqueio consistentemente previsíveis. Assim que um cliente vê uma saída válida do VRF, ele pode propor um candidato a bloco com transações agrupadas de usuários que se propaga para a camada do cartório. A camada notarial aguarda o tempo de bloqueio constante específico para receber os blocos propostos.

Camada Notarial

A camada notarial é a camada mais alta do protocolo de consenso e fornece a finalidade extremamente rápida das transações em toda a rede. Assim que a camada notarial recebe os blocos propostos, ele executa o mecanismo de classificação para eles, seleciona o bloco com classificação mais alta e, subsequentemente, o assina e transmite para a rede. Os clientes adicionam o bloco autenticado recebido às suas cópias do blockchain. O sinalizador aleatório então transmite uma nova saída aleatória, começando a rodada novamente.

A camada notarial acelera a finalidade porque usa a assinatura de limite para o bloco de classificação mais alta criado em conjunto por clientes registrados. De acordo com o white paper:

“Apenas blocos com firma reconhecida podem ser incluídos em uma cadeia. De todos os candidatos de bloco que são apresentados a um cliente para reconhecimento de firma, o cliente reconhece apenas o que está com a classificação mais alta em relação a um algoritmo de classificação publicamente verificável conduzido por um farol aleatório. ”

No entanto, notarização é não consenso, uma vez que o momento desfavorável pode criar mais de um bloco com firma reconhecida em uma altura específica. DFINITY identifica isso como uma vantagem particular sobre outros sistemas PoS:

“Isso é explicitamente tolerado e uma diferença importante em relação a outras propostas de prova de aposta que aplicam o acordo bizantino total em cada bloco. DFINITY atinge sua alta velocidade e tempos de bloqueio curtos exatamente porque a notarização não é um consenso completo. ”

Uma transação em DFINITY é considerada final após duas confirmações de bloco com firma reconhecida. Uma das distinções mais importantes a fazer sobre todo o protocolo de consenso em relação à sua existência como um mecanismo de PoS está no seguinte parágrafo:

“Gostamos de enfatizar que o reconhecimento de firma em DFINITY não é principalmente uma garantia de validade, mas sim um carimbo de data / hora mais uma prova de publicação. A etapa de notarização torna impossível para o adversário construir e manter uma cadeia de blocos vinculados e notarizados em segredo. Por esta razão, DFINITY não sofre com o ataque egoísta da mineração [4] ou com o problema do nada em jogo. ”

o nada em jogo problema é uma das principais preocupações dos modelos de consenso de PoS e requer medidas complexas de mitigação. O dilema tem sido uma das principais críticas à implementação prática de sistemas de consenso PoS em redes públicas.

A camada notarial é totalmente descentralizada como o farol aleatório e executa um protocolo otimista para chegar a um consenso sobre o bloco, permitindo que seja não interativo e rápido. Como resultado, ele pode funcionar em uma velocidade paralela ao farol aleatório.

O whitepaper de consenso DFINITY analisa amplamente o protocolo de consenso, então, se você quiser saber mais sobre ele, pode encontrá-lo Aqui.

Implicações do mecanismo de consenso DFINITY

O mecanismo de consenso DFINITY é projetado para desempenho e flexibilidade. O algoritmo é escalonado por meio de seleções de quorum impulsionadas pelo beacon aleatório, que garante finalização rápida e resistência contra perdas de sincronia de rede.

DFINITY será um dos primeiros grandes projetos de criptomoeda a implementar um mecanismo de consenso de PoS em uma rede de blockchain pública em grande escala. É explicitamente adaptado para impulsionar o desempenho da plataforma e permitir que ela seja dimensionada para uma capacidade ilimitada, teoricamente. Além disso, o BNS da plataforma DFINITY pode atualizar o protocolo de forma transparente, automática e consistente para conduzir a evolução da rede.

A inicialização de um mecanismo de governança em cadeia com um protocolo de consenso de PoS altamente otimizado é altamente ambicioso e, entretanto, traz preocupações legítimas. O PoS é frequentemente criticado por não ser comprovado na prática e muito complicado para implementar com sucesso em um sistema do mundo real. Além disso, os mecanismos de governança na cadeia não são comprovados em relação à sustentabilidade em si. Combinar os dois em uma nova plataforma projetada para escalar conforme a infraestrutura da nuvem 3.0 pode parecer loucura (e com razão), mas ainda assim despertou o interesse dos VCs ao som de $ 102 milhões em uma segunda rodada de financiamento liderada por Andreessen Horowitz e Polychain Capital.

Conclusão

O mecanismo de consenso do DFINITY é inovador e ambicioso, mas também demonstra o tipo de complexidades associadas à otimização de um modelo de PoS para redes de blockchain públicas em grande escala. Há um exagero significativo em torno do projeto, e eles têm um conjunto de documentação técnica disponível nos outros componentes do sistema, como governança e finalidade quase instantânea. Independentemente de como o DFINITY se desenvolver, ele fornecerá um indicador fascinante de quão longe avançou a indústria de blockchain e quão poderosa é a tecnologia por trás dela.

Mike Owergreen Administrator
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