Когда в 2008 году начался глобальный финансовый кризис, некто под псевдонимом Сатоши Накамото анонсировал прототип биткойна - валюты, функционирующей на базе криптографических компьютерных сетей, а не государственных или банковских систем.
Этот вид денег он назвал криптовалютой. Компьютерщиков-шифро-панков и либертарианских «золотых жуков» манили новые идеи: цифровой майнинг, ограниченная эмиссия, эквивалент наличных транзакций, которые могут быть безопасными и конфиденциальными. Знакомство с идеями этой аудитории позволило мне разобраться с историями криптовалютных протоколов.
Здесь мы приходим к децентрализации. Децентрализация - одно из самых популярных понятий в криптоэкономическом пространстве. Часто его даже называют главной причиной существования блокчейна. Вместе с тем этот термин крайне расплывчат. Тысячи часов исследований и колоссальные объёмы вычислительной мощности брошены на попытки достичь децентрализации, защитить и усовершенствовать её. Для проектов она считается сильнейшим козырем: когда искуссии перерастают в соперничество, сторонники отдельного протокола (или расширения протокола) часто нокаутируют оппонента заявлением, что его вариант - более "централизованный". Но не всегда ясно что означает это слово. Вспомним совершенно бесполезную, но, к сожалению, очень популярную диаграмму:
Теперь разберемся со значениями слов "децентрализация", "распределение". "Распределенный" означает, что не вся обработка транзакций сосредоточена в одном месте, а "децентрализованный" - что ни у одного объекта нет контроля над обработкой транзакций.
Следующий вопрос "чем хороша децентрализация"? Вот несколько самых популярных доводов:
1) Отказоустойчивость - децентрализованные системы менее подвержены случайным сбоям, поскольку полагаются на множество отдельных и независимых составляющих.
2) Сопротивление атакам - попытки взломать, уничтожить или взять под контроль децентрализованные системы обойдутся дороже, поскольку у таких систем нет уязвимых центральных точек, атаковать которые будет дешевле относительно стоимости окружающей их экономической системы.
3) Сопротивление сговору - участникам децентрализованной сети гораздо сложнее сговориться между собой и нажиться за счёт других участников, в то время как лидеры государств и корпораций постоянно вступают в сговоры, пользуясь менее скоординированными гражданами, клиентами, работниками и просто людьми.
Все три довода важны и обоснованы, однако они ведут к совершенно другим и весьма интересным заключениям, если рассмотреть их в контексте протоколов. Присмотримся к каждому повнимательней.
В случае отказоустойчивости ключевой аргумент довольно прост.
Что произойдет с меньшей вероятностью: откажет один компьютер или одновременно откажут 5 компьютеров из 10? Принцип вполне логичный и часто используется в реальной жизни, например для реактивных двигателей, источников бесперебойного питания в местах вроде больниц, военной инфраструктуры, диверсификации финансовых портфелей и, само собой, компьютерных сетей.
Однако этот несомненно эффективный и важный вид децентрализации, вопреки наивной математической модели, часто оказывается далек от того, чтобы стать панацеей. Причина тому - отказ общего характера. Конечно, один двигатель откажет с большей вероятностью, чем одновременно сразу четыре, но что, если все четыре были изготовлены на одном заводе и по вине конкретного недобросовестного работника вся эта партия вышла с браком?
Могут ли блокчейны в сегодняшнем виде защититься от отказа общего характера? Не факт.
Критически важно иметь множественные, конкурирующие между собой реализации протокола.
- Необходимо демократизировать информацию о технических аспектах обновлений протокола, чтобы люди могли спокойно участвовать в исследовательских обсуждениях и критиковать откровенно неудачные изменения.
- Главные разработчики и исследователи должны работать в разных компаниях и организациях (или, как вариант, многие могут быть волонтерами).
- Дизайн майнинговых алгоритмов должен быть ориентирован на минимизацию рисков централизации.
- В идеале с помощью proof of stake (алгоритм доказательства доли владения) возможно полностью избавиться от риска аппаратной централизации (но не стоит забывать, что proof of stake чреват другими рисками).
Алгоритмы работы блокчейнов.
- Proof-of-Stake (PoS) — самый популярный алгоритм консенсуса в блокчейне, на основе которого построены многие криптовалюты и блокчейн-платформы, например Ethereum, Cardano, Solana, Tezos и Algorand.
- Популярность PoS обусловлена отсутствием необходимости покупать дорогое оборудование для майнинга и возможностью легкого пассивного заработка через стейкинг криптовалют.
- Преимуществом Proof-of-Stake перед другим популярным алгоритмом Proof-of-Work (PoW) является малое потребление энергии для генерации блоков и обеспечения безопасности блокчейна;
Почему и как появился Proof-of-Stake?
При разработке архитектуры блокчейна, который является децентрализованным протоколом для переводов с постоянно обновляемой базой данных, возникает два ключевых вопроса:
- кому и по какому принципу предоставить право генерировать новые блоки;
- как будут одобряться транзакции для обеспечения защиты от двойных трат и прочих злоупотреблений.
Решение этих вопросов привело к появлению нескольких механизмов консенсуса, то есть наборов правил, по которым участники децентрализованной сети договариваются о том, как именно транзакции могут быть утверждены и включены в новые блоки.
Создатель биткоина Сатоши Накамото в октябре 2008 года в вайтпейпере первой криптовалюты предложил механизм Proof-of-Work («доказательство работы»).
Согласно PoW, операторы *нод децентрализованной сети (майнеры) в режиме свободной конкуренции решают ресурсоемкие математические задачи — поиск хэша блока методом подбора. В случае успеха победивший майнер или пул получает возможность добавить найденный блок, а взамен получает награду — новые биткоины.
Глобально протоколы можно разделить на две группы: примитивные и прикладные.
Примитивный криптографический протокол сам по себе не имеет практической пользы, однако может быть частью прикладного протокола. Решает одну абстрактную задачу.
Прикладной криптографический протокол имеет практическое применение, используется для решения практических задач безопасности. Данные протоколы обычно реализуют сразу несколько криптографических функций. А порой и вовсе являются целым семейством протоколов, способных менять параметры системы по необходимости. Например, система электронных платежей.
* Нода (узел) – это точка в блокчейн-сети, основная функция которой сводится к распределению данных между другими узлами. Это нужно для передачи информации внутри блокчейна с одновременным сохранением эффекта децентрализации. Нода может быть промежуточным звеном либо конечным получателем данных.
PoW/PoS
Согласно Виталику Бутерину, если сжать философию proof of stake до одного предложения, то она не про "безопасность за счет сжигания энергии", а скорее про "безопасность за счет риска экономических потерь".
Алгоритм PoW нацелен на поощрение майнеров за счёт создания блоков своей вычислительной мощностью. PoS нарушает эту симметрию и вместо вознаграждения за безопасность полагается на штрафы. Когда валидаторы (люди, ответственные за хранение данных) ставят на кон свои депозиты, они получают небольшое вознаграждение за блокировку своего капитала и поддержание нод, а также за принятие дополнительных мер предосторожности для обеспечения безопасности своих закрытых ключей. Основная часть затрат на изменение транзакций приходится на штрафы, которые в сотни или тысячи раз превышают вознаграждение.
Конкретный блок или состояние будет безопасно на $X, если вы сможете доказать, что что любой соревнующийся с ним блок или состояние не смогут достигнуть такого же уровня финализации, пока вредосносные ноды, замешанные в попытке подмены, не заплатят внутрипротокольный штраф в размере $X.
Не все упирается в экономику. На отдельных акторов могут влиять внешние мотивы: их могут взломать, их могут похитить, они, в конце концов, могут просто напиться и решить разрушить к чертям весь этот блокчейн, наплевав на все издержки. Но здесь есть и плюсы: моральные принципы и проблемы с коммуникацией отдельных людей часто предотвращают атаки намного эффективнее, чем угроза экономических потерь. Нельзя серьезно полагаться на это преимущество, но и пренебрегать им не стоит.
Следовательно, лучшие протоколы - это протоколы, которые хорошо работают при различных моделях и допущениях: экономической рациональности при согласованном выборе, экономической рациональности при индивидуальном вы-боре, простой отказоустойчивости, византийской отказоустойчивости (в идеале и с адаптивными, и с неадаптивными противниками), моделях экономического поведения в духе Ариели/Канемана («мы все немного жульничаем») и желательно любой другой вообразимой и осуществимой модели. Важно иметь оба уровня защиты: экономические сти-мулы, препятствующие антисоциальному поведению централизованных картелей, и антицентрализационные стимулы, препятствующие сговору в принципе.
Протоколы консенсуса, работающие по принципу «как можно быстрее», сопряжены с определенными рисками, и стоит подходить к ним очень осторожно, если вообще стоит. Если возможность работать очень быстро связана со стимулами работать очень быстро, такая комбинация будет поощрять очень высокую и отягощенную системными рисками централизацию на сетевом уровне (например, где все валидаторы работают от одного хостинг-провайдера). У протоколов консенсуса, для которых не очень важна скорость отправления сообщения валидатором, пока тот попадает в приемлемый временной интервал (например,
4- 8 секунд, поскольку мы эмпирически знаем, что задержка в Ethereum обычно составляет ~ 500 мс - 1 с), таких проблем нет. Вероятная золотая середина - протоколы, которые могут работать очень быстро, но где механизмы вроде анклов (блоков, не включенных в основную ветку + майнер получает за них меньшее вознаграждание) в Ethereum гарантируют, что увеличение скорости ноды выше определенного предела не принесет ей существенного вознаграждения.
Философия блокчейн-протокола PoIC.
Ценообразование. Сеньораж.
PoIC - proof of instant convertation - доказательство мгновенной конвертации. Такой протокол не является децентрализованным, но и централизованным, согласно схеме Барана я его назвать не могу. Например, я создал монету на алгоритме PoS и сеть для неё. Это наш проектный концепт IGM. Всего в сети на текущий момент 300млн монет, из которых заблокировано 200млн монет, причем находятся они на 10000 адресах в неравных пропорциях. В обороте всего 100млн монет. При достижении отметки капитализации в $500k мы получим стоимость одной монеты в $0,02.
Но чем это будет отличаться от стейбл-коинов Tether в сети эфириум? Ничем. И когда доллар будет дешеветь относительно других валют, валидаторам прийдется терпеть убытки. Мы идём ещё дальше: Выпуск монет теперь не бесплатный, но вместо того, чтоб сжигать монеты из оставшихся 200 млн мы вводим рыночную стоимость, не подтвержденную финансовыми институтами. Стоимость производства средств оплаты называется "сеньораж". И в то время, когда биткоин обеспечен лишь бесполезной вычислительной мощностью своего консенсуса и его стоимость производства равна $0, стоимость выпуска IGM будет зависеть от корреляции XAU/USD.
В случае когда среднемесячная цена на благородный металл увеличивается - алгоритм предусматривает опосредованную конвертацию в золото. Если снижается - в доллар. Для совершения сих процедур предполагается задействовать автоматическую торговлю через самый популярный обменник - Forex. Прогнозировалось, что за март 2024 года золото вырастет на 9,83% по отношению к американцу. Мы учли этот прогноз и цена монеты IGM привязывали к золоту и при росте золота, поскольку капитализация увеличивается, в оборот вводится 500к монет как почва для понижения рисков прогнозирования на следующий месяц. А при несбывшемся прогнозе мы бы сожгли 10млн монет. Средний винрейт хедж-фонда AQR Capital Management составляет 4 из 5 сделок. Это 80%. Получается, что в 8 случаях из 10 монеты будут печататься. Когда инвесторы начнут вкладывать свои деньги в IGM, конечно, не исключены спекуляции. Но ценность нашей монеты более всего понятна тем кому долгосрочные инвестиции уже знакомы.
Обеспечением таких манёвров, некоторое время, послужат заблокированные активы. После полного сжигания монет мы перейдем на алгоритм PoIC. С этого момента нашу цифровую валюту можно рассматривать как брокера, берущего комиссии, которые идут на обеспечение работы сети.
Торгуя только на одной паре XAU/USD возможность ошибиться снижается ввиду привязки к одному инструменту, а пространство для инвестиционных решений сужается. В перспективе перехода монеты на сеть PoIC вероятно внедрение контрактов на разницу цен, в случае принятия её более чем 51% сообщества.
InGoldMan [IGM]
Instant golden management - криптопроект, фигурой которого станет монета IGM в одноимённой сети. Задача проекта – спрограммировать POS UC терминал (point of sale using crypto), который будет принимать платежи в сверхстабильной валюте. Таким образом, это позволит обычным гражданам отвлечься от рутинных мыслей о переводе средств из одних активов в другие с какой бы то ни было целью, ведь всем известно, что мы и по сей день считаем золото активом мировой надёжности.
Заключение
Рассматривая новые идеи в поле экономических решений, мы непременно натыкаемся на грабли, разбросанные по всему полю. Описывая данный алгоритм я понимал его схожесть с алгоритмом PoS, который является базой для криптовалют второго поколения. Не обладая навыками программирования нужного уровня, я не смогу должным образом выстроить архитектуру алгоритма PoIC для обеспечения непрерывной и безопасной работы. Но безусловно можно сказать, что подобные протоколы появятся. Очень возможно, что их алгоритм будет очень схож с концептуальным алгоритмом proof of instant convertation, рассмотренным в этой статье.
