la peta korpo devas enhavi la jenan parametron: 'stato'
xBORDER-BLANKAPURO 2019

La Historio
xBORDER Kiel Ŝtata Transira Sistemo
Minado en Generic
Merkle Arboj
Alternativaj Blokĉenaj Aplikoj
Skribado xBORDER
BLOCKCNX
Filozofio
xBORDER Kontoj
Mesaĝoj kaj Transakcioj
Mesaĝoj
xBORDER Ŝtata Transira Funkcio
Kodo-Ekzekuto
xBORDER kaj Minado
Aplikoj
Tokenaj Sistemoj
Financaj derivaĵoj kaj Stabil-valoraj Moneroj
Sistemoj de Identeco kaj Reputacio
Malcentralizita Dosiera Stokado
Malcentraj Aŭtonomaj Organizoj
Pliaj Aplikoj
Diversaĵoj Kaj Zorgoj
Modifita GHOST-Efektivigo
Kotizoj
Komputado Kaj Turing-Pleteco
Monero Kaj Emisio
Minindustria Centraligo
Skalebleco
Konkludo
Notoj kaj Plia Legado
Notoj
Plia Legado
Enkonduko al Bitcoin kaj Ekzistantaj Konceptoj

La koncepto de malcentralizita cifereca valuto, same kiel alternativaj aplikoj kiel posedaĵregistroj, ekzistas de jardekoj. La anonimaj e-kontantaj protokoloj de la 1980-aj kaj la 1990-aj jaroj, plejparte dependaj de kripta primitivulo konata kiel Chaumian blinding, disponigis valuton kun alta grado da privateco, sed la protokoloj plejparte ne akiris tiradon pro sia dependeco de alcentrigita peranto. . En 1998, la b-mono de Wei Dai iĝis la unua propono enkonduki la ideon de kreado de mono tra solvado de komputilaj puzloj same kiel malcentralizita interkonsento, sed la propono estis malabunda en detaloj kiel al kiel malcentralizita interkonsento povus fakte esti efektivigita. En 2005, Hal Finney lanĉis koncepton de reuzeblaj pruvoj de laboro, sistemon kiu uzas ideojn de b-mono kune kun la komputile malfacilaj Hashcash-enigmoj de Adam Back por krei koncepton por kripta monero, sed denove mankis al la idealo fidante je fidinda komputado kiel backend. En 2009, malcentralizita valuto estis por la unua fojo efektivigita en praktiko fare de Satoshi Nakamoto, kombinante establitajn primitivulojn por administrado de proprieto tra publikŝlosila kriptografio kun interkonsentalgoritmo por konservi trakon de kiu posedas monerojn, konatajn kiel "pruvo de laboro".

xBORDER-mekanismo malantaŭ pruvo de laboro estis sukceso en la spaco ĉar ĝi samtempe solvis du problemojn. Unue, ĝi disponigis simplan kaj modere efikan konsentan algoritmon, permesante al nodoj en la reto kolektive konsenti pri aro da kanonaj ĝisdatigoj al la stato de la Kripto-ĉeflibro. Due, ĝi disponigis mekanismon por permesi liberan eniron en la konsentprocezon, solvante la politikan problemon de decidi kiu ricevas influi la konsenton, dum samtempe malhelpante sibilajn atakojn. Ĝi faras tion anstataŭigante formalan barieron al partopreno, kiel ekzemple la postulo esti registrita kiel unika unuo en aparta listo, kun ekonomia baro - la pezo de ununura nodo en la konsenta balotprocezo estas rekte proporcia al la komputa potenco. ke la nodo alportas. Ekde tiam, alternativa aliro estis proponita nomita pruvo de intereso, kalkulante la pezon de nodo kiel estante proporcia al ĝiaj valutposedaĵoj kaj ne komputilaj resursoj; la diskuto pri la relativaj meritoj de la du aliroj estas preter la amplekso de ĉi tiu papero sed oni devas rimarki, ke ambaŭ aliroj povas esti uzataj por servi kiel la spino de kripta monero.

​

Peter Oldenburger, la fondinto de xBORDER skribis ĉi tiun Blogafiŝon:

​

​

la Kripto Kiel Ŝtata Transira Sistemo 
La ĉeflibro de kripta monero kiel la Kripto povas esti opiniita kiel ŝtata transira sistemo, kie ekzistas "ŝtato" konsistanta el la posedstatuso de ĉiuj ekzistantaj Cryptos kaj "ŝtata transira funkcio" kiu prenas ŝtaton kaj transakcion. kaj eligas novan staton kiu estas la rezulto. En norma banka sistemo, ekzemple, la ŝtato estas bilanco, transakcio estas peto movi $X de A al B, kaj la ŝtata transira funkcio reduktas la valoron en la konto de A je $X kaj pliigas la valoron en B. konton de $X. Se la konto de A havas unue malpli ol $X, la ŝtattransira funkcio liveras eraron. Tial, oni povas formale difini:

APLITU(S,TX) -> S' aŭ ERARO
APLITU ({ Alico: $50, Bob: $50 },"sendu $20 de Alico al Bob") = { Alice: $30, Bob: $70 }
APLITU({ Alice: $50, Bob: $50 },"sendu $70 de Alico al Bob") = ERARO
La "ŝtato" en la Kripto estas la kolekto de ĉiuj moneroj (teknike, "neeluzitaj transakcioproduktaĵoj" aŭ UTXO) kiuj estis elminitaj kaj ankoraŭ ne elspezitaj, kun ĉiu UTXO havanta nominalan valoron kaj posedanton (difinite per 20-bajta adreso. kiu estas esence kriptografa publika ŝlosilofn. 1). Transakcio enhavas unu aŭ plurajn enigaĵojn, kie ĉiu enigaĵo enhavas referencon al ekzistanta UTXO kaj ĉifrika subskribo produktita per la privata ŝlosilo asociita kun la adreso de la posedanto, kaj unu aŭ pluraj eliroj, kie ĉiu eligo enhavas novan UTXO por esti aldonita al. la ŝtato.

La ŝtattransira funkcio APPLY(S,TX) -> S' povas esti difinita proksimume jene:

Por ĉiu enigo en TX:

Se la referencita UTXO ne estas en S, redonu eraron.
Se la provizita subskribo ne kongruas kun la posedanto de la UTXO, resendu eraron.
Se la sumo de la nominalaj valoroj de ĉiuj eniga UTXO estas malpli ol la sumo de la nominalaj valoroj de ĉiuj eligo UTXO, redonu eraron.

Revenu S' kun ĉiuj enigo UTXO forigita kaj ĉio eligo UTXO aldonita.

La unua duono de la unua paŝo malhelpas transakciajn sendintojn elspezi monerojn kiuj ne ekzistas, la dua duono de la unua paŝo malhelpas transakciajn sendintojn elspezi aliulajn monerojn, kaj la dua paŝo devigas konservadon de valoro. Por uzi ĉi tion por pago, la protokolo estas jena. Supozu, ke Alice volas sendi 11,7 BTC al Bob. Unue, Alice serĉos aron de disponeblaj UTXO, kiujn ŝi posedas, kiu entute ĝis almenaŭ 11.7 BTC. Realisme, Alice ne povos akiri ĝuste 11,7 BTC; diru, ke la plej malgranda, kiun ŝi povas akiri, estas 6+4+2=12. Ŝi tiam kreas transakcion kun tiuj tri enigaĵoj kaj du eliroj. La unua eligo estos 11.7 BTC kun la adreso de Bob kiel ĝia posedanto, kaj la dua eligo estos la restanta 0.3 BTC "ŝanĝo", kun la posedanto estas Alice mem.

Minado
bloko_bildo.jpg

Se ni havus aliron al fidinda centralizita servo, ĉi tiu sistemo estus bagatela por efektivigi; ĝi povus simple esti kodita ekzakte kiel priskribite, uzante la durdiskon de centralizita servilo por konservi trakon de la ŝtato. Tamen, kun la Kripto ni provas konstrui malcentralizitan monsistemon, do ni devos kombini la ŝtatan transiran sistemon kun konsenta sistemo por certigi, ke ĉiuj konsentas pri la ordo de transakcioj. la malcentralizita konsenta procezo de la Crypto postulas nodojn en la reto senĉese provi produkti pakaĵojn de transakcioj nomataj "blokoj". La reto estas celita produkti proksimume unu blokon ĉiujn dek minutojn, kie ĉiu bloko enhavas tempomarkon, nonce, referencon al (t.e. hash de) la antaŭa bloko kaj liston de ĉiuj transakcioj kiuj okazis ekde la antaŭa. bloko. Kun la tempo, ĉi tio kreas konstantan, ĉiam kreskantan, "blokĉenon", kiu konstante ĝisdatigas por reprezenti la lastan staton de la Kripta ĉeflibro.

La algoritmo por kontroli ĉu bloko estas valida, esprimita en tiu paradigmo, estas kiel sekvas:

Kontrolu ĉu la antaŭa bloko referencita de la bloko ekzistas kaj validas.
Kontrolu, ke la tempomarko de la bloko estas pli granda ol tiu de la antaŭa blockfn. 2 kaj malpli ol 2 horojn en la estonteco
Kontrolu, ke la pruvo de laboro sur la bloko validas.
Estu S[0] la stato ĉe la fino de la antaŭa bloko.
Supozu TX estas la transakcia listo de la bloko kun n transakcioj. Por ĉiuj i en 0...n-1, agordu S[i+1] = APPLY(S[i],TX[i]) Se iu ajn aplikaĵo resendas eraron, eliru kaj redonu malvera.
Revenu vera, kaj registri S[n] kiel la staton ĉe la fino de ĉi tiu bloko.
Esence, ĉiu transakcio en la bloko devas disponigi validan ŝtattransiron de kio estis la kanonika ŝtato antaŭ ol la transakcio estis efektivigita al iu nova ŝtato. Notu, ke la stato neniel estas kodita en la bloko; ĝi estas sole abstraktaĵo memorenda de la validiga nodo kaj povas nur esti (sekure) komputita por iu bloko komencante de la genezstato kaj sinsekve aplikante ĉiun transakcion en ĉiu bloko. Aldone, notu, ke la ordo en kiu la ministo inkluzivas transakciojn en la blokon gravas; se ekzistas du transakcioj A kaj B en bloko tia ke B elspezas UTXO kreitan fare de A, tiam la bloko estos valida se A venas antaŭ B sed ne alie.

La unu valideckondiĉo ĉeestanta en la supra listo, kiu ne troviĝas en aliaj sistemoj, estas la postulo por "pruvo de laboro". La preciza kondiĉo estas, ke la duobla-SHA256 hash de ĉiu bloko, traktita kiel 256-bita nombro, devas esti malpli ol dinamike ĝustigita celo, kiu en la momento de ĉi tiu skribo estas proksimume 2187. La celo de ĉi tio estas fari bloko kreado kompute "malmola", tiel malhelpante sybil atakantoj refari la tutan blokĉenon en ilia favoro. Ĉar SHA256 estas dizajnita por esti tute neantaŭvidebla pseŭdohazarda funkcio, la nura maniero krei validan blokon estas simple provo kaj eraro, plurfoje pliigante la nonce kaj vidante ĉu la nova hash kongruas.

Ĉe la nuna celo de ~2187, la reto devas fari mezumon de ~269 provoj antaŭ ol valida bloko estas trovita; ĝenerale, la celo estas rekalibrata de la reto ĉiujn 2016-blokojn tiel ke averaĝe nova bloko estas produktita de iu nodo en la reto ĉiujn dek minutojn. Por kompensi ministojn por ĉi tiu komputila laboro, la ministo de ĉiu bloko rajtas inkluzivi transakcion donante al si 12.5 BTC el nenie. Aldone, se iu transakcio havas pli altan totalan nominalan valoron en siaj enigaĵoj ol en ĝiaj eliroj, la diferenco ankaŭ iras al la ministo kiel "transakcia kotizo". Cetere, ĉi tio ankaŭ estas la sola mekanismo per kiu BTC estas elsenditaj; la genezstato tute ne enhavis monerojn.

Por pli bone kompreni la celon de minado, ni ekzamenu, kio okazas en la okazo de malica atakanto. Ĉar la subesta kriptografio de la Crypto estas konata kiel sekura, la atakanto celos la unu parton de la Bitcoin-sistemo, kiu ne estas protektita per ĉifrografio rekte: la ordo de transakcioj. La strategio de la atakanto estas simpla:

Sendu 100 BTC al komercisto kontraŭ iu produkto (prefere rapid-livera cifereca varo)
Atendu la liveron de la produkto
Produktu alian transakcion sendante la saman 100 BTC al si mem
Provu konvinki la reton, ke lia transakcio al si mem estis tiu, kiu venis unue.
Post kiam paŝo (1) okazis, post kelkaj minutoj iu ministo inkludos la transakcion en bloko, diru bloko numero 270. Post ĉirkaŭ unu horo, kvin pliaj blokoj estos aldonitaj al la ĉeno post tiu bloko, kun ĉiu el tiuj blokoj nerekte montrantaj al la transakcio kaj tiel "konfirmante" ĝin. Je ĉi tiu punkto, la komercisto akceptos la pagon kiel finite kaj liveros la produkton; ĉar ni supozas, ke ĉi tio estas cifereca bono, livero estas tuja. Nun, la atakanto kreas alian transakcion sendante la 100 BTC al si. Se la atakanto simple liberigas ĝin en la sovaĝejon, la transakcio ne estos prilaborita; ministoj provos ruli APPLY(S,TX) kaj rimarkos, ke TX konsumas UTXO, kiu ne plu estas en la ŝtato. Do anstataŭe, la atakanto kreas "forkon" de la blokĉeno, komencante per minado de alia versio de bloko 270 montranta al la sama bloko 269 kiel gepatro sed kun la nova transakcio anstataŭ la malnova. Ĉar la blokaj datumoj estas malsamaj, ĉi tio postulas refari la pruvon de laboro. Krome, la nova versio de la atakanto de bloko 270 havas malsaman haŝiŝon, do la originaj blokoj 271 ĝis 275 ne "montras" al ĝi; tiel, la origina ĉeno kaj la nova ĉeno de la atakanto estas tute apartaj. La regulo estas, ke en forko la plej longa blokoĉeno estas konsiderata la vero, kaj do laŭleĝaj ministoj laboros sur la 275-ĉeno dum la atakanto sole laboras pri la 270-ĉeno. Por ke la atakanto faru sian blokĉenon la plej longa, li bezonus havi pli da komputa potenco ol la resto de la reto kombinita por atingi (do, "51% atako").

Merkle Arboj
SPV en la Kripto

Maldekstre: sufiĉas prezenti nur malgrandan nombron da nodoj en Merkle-arbo por doni pruvon pri la valideco de branĉo.

Ĝuste: ĉiu provo ŝanĝi ajnan parton de la Merkle-arbo eventuale kondukos al malkongruo ie supre en la ĉeno.

Grava skalebla trajto de la Kripto estas, ke la bloko estas stokita en plurnivela datumstrukturo. La "hash" de bloko estas fakte nur la hash de la blokkapo, proksimume 200-bajta datumo kiu enhavas la tempomarkon, nonce, antaŭan blokhash kaj la radikan hash de datumstrukturo nomita la Merkle-arbo stokanta ĉiujn transakciojn. en la bloko. Merkle-arbo estas speco de binara arbo, kunmetita de aro de nodoj kun granda nombro da folinodoj ĉe la fundo de la arbo enhavanta la subestajn datenojn, aron de mezaj nodoj kie ĉiu nodo estas la haŝo de siaj du infanoj, kaj finfine ununura radiknodo, ankaŭ formita de la haŝiŝo de ĝiaj du infanoj, reprezentante la "pinton" de la arbo. La celo de la Merkle-arbo estas permesi la datumojn en bloko esti liveritaj popoce: nodo povas elŝuti nur la kaplinion de bloko de unu fonto, la malgrandan parton de la arbo signifa al ili de alia fonto, kaj ankoraŭ esti certa. ke ĉiuj datumoj estas ĝustaj. La kialo kial tio funkcias estas ke haŝiŝoj disvastiĝas supren: se malica uzanto provas interŝanĝi en falsa transakcio en la fundon de Merkle-arbo, tiu ŝanĝo kaŭzos ŝanĝon en la nodo supre, kaj tiam ŝanĝon en la nodo super tiu. , finfine ŝanĝante la radikon de la arbo kaj tial la haŝon de la bloko, igante la protokolon registri ĝin kiel tute malsaman blokon (preskaŭ certe kun nevalida pruvo de laboro).

La Merkle-arba protokolo estas verŝajne esenca por longdaŭra daŭripovo. "Plena nodo" en la Kripta reto, kiu stokas kaj prilaboras la tuton de ĉiu bloko, okupas ĉirkaŭ 15 GB da diskospaco en la Bitcoin-reto ekde aprilo 2014, kaj kreskas je pli ol gigabajto monate. Nuntempe tio estas realigebla por iuj labortablaj komputiloj kaj ne por telefonoj, kaj poste estonte nur entreprenoj kaj hobiistoj povos partopreni. Protokolo konata kiel "simpligita pagkontrolo" (SPV) permesas ke alia klaso de nodoj ekzistu, nomitaj "malpezaj nodoj", kiuj elŝutas la blokkapojn, kontrolas la pruvon de laboro sur la blokkapoj, kaj tiam elŝutas nur la "branĉojn". " asociita kun transakcioj kiuj rilatas al ili. Ĉi tio permesas al malpezaj nodoj determini kun forta garantio de sekureco, kia estas la statuso de iu ajn Bitcoin-transakcio, kaj ilia nuna bilanco, dum elŝuto de nur tre malgranda parto de la tuta blokĉeno.

Alternativaj Blokĉenaj Aplikoj
La ideo preni la suban blokĉenan ideon kaj apliki ĝin al aliaj konceptoj ankaŭ havas longan historion. En 1998, Nick Szabo eliris kun la koncepto de sekuraj posedaĵtitoloj kun posedanto-aŭtoritato, dokumento priskribanta kiel "novaj progresoj en reproduktita datumbaza teknologio" permesos blokĉen-bazitan sistemon por stoki registron de kiu posedas kian teron, kreante teron. ellaborita kadro inkluzive de konceptoj kiel ekzemple hejmloko, malfavora posedo kaj kartvela terimposto. Tamen, ekzistis bedaŭrinde neniu efika reproduktita datumbazsistemo havebla tiutempe, kaj tiel la protokolo neniam estis efektivigita en praktiko. Post 2009, tamen, post kiam la malcentralizita konsento de Bitcoin estis evoluigita kelkaj alternativaj aplikoj rapide komencis aperi.

Namecoin - kreita en 2010, Namecoin estas plej bone priskribita kiel malcentralizita nomregistrada datumbazo. En malcentralizitaj protokoloj kiel Tor, Bitcoin kaj BitMessage, devas esti iu maniero identigi kontojn por ke aliaj homoj povu interagi kun ili, sed en ĉiuj ekzistantaj solvoj la nura speco de identigilo disponebla estas pseŭdohazarda hash kiel 1LW79wp5ZBqaHW1jL5TCiBCrhQYtHagUWy. Ideale, oni ŝatus povi havi konton kun nomo kiel "georgo". Tamen, la problemo estas, ke se unu persono povas krei konton nomitan "georgo" tiam iu alia povas uzi la saman procezon por registri "georgon" ankaŭ por si kaj personigi ilin. La sola solvo estas unua-al-dosiera paradigmo, kie la unua registrilo sukcesas kaj la dua malsukcesas - problemo perfekte taŭga por la Bitcoin-konsenta protokolo. Namecoin estas la plej malnova, kaj plej sukcesa, efektivigo de nomregistra sistemo uzante tian ideon.
Koloraj moneroj - la celo de koloraj moneroj estas servi kiel protokolo por permesi homojn krei siajn proprajn ciferecajn valutojn - aŭ, en la grava bagatela kazo de valuto kun unu unuo, ciferecaj ĵetonoj, sur la Bitcoin-blokĉeno. En la protokolo pri koloraj moneroj, oni "eldonas" novan valuton publike asignante koloron al specifa Bitcoin UTXO, kaj la protokolo rekursie difinas la koloron de alia UTXO por esti la sama kiel la koloro de la enigaĵoj kiujn la transakcio kreanta ilin elspezis. (kelkaj specialaj reguloj validas en la kazo de mikskoloraj enigaĵoj). Ĉi tio permesas al uzantoj konservi monujojn enhavantajn nur UTXO de specifa koloro kaj sendi ilin tre kiel regulaj bitcoins, retroirante tra la blokĉeno por determini la koloron de iu ajn UTXO kiun ili ricevas.
Metacoins - la ideo malantaŭ metacoin estas havi protokolon kiu vivas sur la supro de Bitcoin, uzante Bitcoin-transakciojn por stoki metacoin-transakciojn sed havante malsaman ŝtatan transiran funkcion, APPLY'. Ĉar la metakoina protokolo ne povas malhelpi nevalidajn metakoinajn transakciojn aperi en la Bitcoin-blokĉeno, regulo estas aldonita, ke se APPLY'(S,TX) resendas eraron, la protokolo defaŭlte al APPLY'(S,TX) = S. Ĉi tio provizas facila mekanismo por krei arbitran kriptan protokolon, eble kun altnivelaj funkcioj, kiuj ne povas esti efektivigitaj ene de Bitcoin mem, sed kun tre malalta disvolva kosto ĉar la kompleksecoj de minado kaj retoj estas jam pritraktitaj de la Bitcoin-protokolo. Metacoins estis uzataj por efektivigi iujn klasojn de financaj kontraktoj, nomregistrado kaj malcentralizita interŝanĝo.
Tiel, ĝenerale, estas du aliroj al konstruado de konsenta protokolo: konstrui sendependan reton kaj konstrui protokolon sur Bitcoin. La antaŭa aliro, kvankam racie sukcesa en la kazo de aplikoj kiel Namecoin, estas malfacile efektivigi; ĉiu individua efektivigo bezonas startigi sendependan blokĉenon, kaj ankaŭ konstrui kaj testi ĉiujn necesajn ŝtattransirojn kaj interkonektajn kodojn. Aldone, ni antaŭdiras, ke la aro de aplikoj por malcentralizita konsenta teknologio sekvos potencoleĝan distribuon kie la granda plimulto de aplikoj estus tro malgranda por garantii sian propran blokĉenon, kaj ni rimarkas, ke ekzistas grandaj klasoj de malcentralizitaj aplikoj, precipe malcentralizitaj aŭtonomaj. organizoj, kiuj bezonas interagi unu kun la alia.

La aliro bazita en Bitcoin, aliflanke, havas la difekton, ke ĝi ne heredas la simpligitajn pagajn kontrolajn funkciojn de Bitcoin. SPV funkcias por Bitcoin ĉar ĝi povas uzi blokĉenan profundon kiel prokurilon por valideco; iam, post kiam la prapatroj de transakcio iras sufiĉe malproksimen reen, estas sekure diri ke ili estis laŭleĝe parto de la ŝtato. Blockchain-bazitaj meta-protokoloj, aliflanke, ne povas devigi la blokĉenon ne inkluzivi transakciojn kiuj ne validas ene de la kunteksto de siaj propraj protokoloj. Tial, plene sekura SPV meta-protokola efektivigo bezonus malantaŭen skani ĝis la komenco de la Bitcoin-blokĉeno por determini ĉu aŭ ne certaj transakcioj validas. Nuntempe, ĉiuj "malpezaj" efektivigoj de Bitcoin-bazitaj meta-protokoloj dependas de fidinda servilo por provizi la datumojn, verŝajne tre suboptimuma rezulto precipe kiam unu el la ĉefaj celoj de kripta monero estas forigi la bezonon de fido.