Volledige knooppunten en blokgrootte: het belang van het laag houden van de validatiekosten in Bitcoin

Bitcoin-onderwijs

Volledige knooppunten zijn de levensader van de consensus van bitcoin, aangezien validatie van transacties de onderliggende component is die transacties authenticiteit en vervolgens waarde geeft. Het is niet verwonderlijk dat het verlagen van de kosten (d.w.z. gegevensopslag, bandbreedte, etc.) die gepaard gaan met het uitvoeren van deze validatieknooppunten een premie heeft in de bitcoin-gemeenschap.

Lagere kosten voor het uitvoeren van volledige knooppunten komen neer op een betere decentralisatie, een robuuster netwerk en alle voordelen die gepaard gaan met censuurbestendigheid – namelijk het vaste monetaire beleid van bitcoin. Gelaagd bovenop de volledige knooppuntvalidators zijn bitcoin’s sociale consensus over wat bitcoin vormt, en het zijn de feitelijke volledige knooppunten die zowel de programmeerbare als de sociale consensusregels van het protocol van bitcoin versterken.

Bitcoin-onderwijs

Het debat over de kosten van knooppuntvalidatie heeft verschillende vormen aangenomen, met name het schijnbaar oneindige debat over de blokgrootte.

In een van de meest spraakmakende afwegingsbeslissingen, dat subjectief is geïnterpreteerd sinds Satoshi vertrok, de kerngemeenschap van bitcoin heeft een conservatieve, strikt gebonden blokgrootte gehandhaafd. Uiteenlopende meningen leidden uiteindelijk tot de splitsing van bitcoin cash van bitcoin en vervolgens bitcoin sv van bitcoin cash.

De focus van veel bitcoin core-ontwikkelaars en bijdragers was natuurlijk om de validatiekosten van volledige knooppunten laag te houden. Onderwerpen variëren van het verminderen van de opslagbelasting van knooppunten (d.w.z. het snoeien van gegevens) tot het verbeteren van de bandbreedte-efficiëntie. Waarom?

De levensvatbaarheid en duurzaamheid van Bitcoin op de lange termijn, met name wat betreft zijn weerstand tegen het willekeurig wijzigen van zijn vaste monetaire beleid, is sterk afhankelijk van een bloeiend ecosysteem van validators van volledige knooppunten..

Het blokgrootte-debat

Veel altcoin-projecten – waarvan er veel bitcoin-forks zijn – detail technische veranderingen, vaak grotere blokgroottes. Met grotere blokken kunnen meer gegevens worden opgenomen in elke consensusronde (dwz 10 minuten in bitcoin), maar dit gaat ten koste van volledige knooppuntvalidators, via een grotere blockchain-afmeting en meer vereiste opslagruimte, en een mogelijk niet-bestaande vergoedingsmarkt als gevolg van centralisatie van mijnwerkers.

Evenzo bevatten grotere blokken meer gegevens, waardoor ze vatbaar zijn voor langere voortplantingsperioden en vertragingen die de deur kunnen openen voor talloze aanvalsvectoren op de netwerklaag..

Een van de meest opvallende afhaalrestaurants van grotere en mogelijk niet-afgetopte blokken is dat ze mediums worden voor willekeurige gegevensopslag – een bedreiging voor het beveiligingsmodel van bitcoin. De blokken van Bitcoin bevatten transactiegegevens, met een kleine sectie beperkt tot willekeurige gegevens met behulp van de OP_RETURN-functie, wat op zichzelf al een punt van wrijving was.

Door willekeurige gegevensopslag binnen de bitcoin blockchain mogelijk te maken, buiten de transacties om, kan bitcoin een doelwit worden van meer kwaadwillende partijen. Mochten er bijvoorbeeld grote hoeveelheden heimelijke politieke informatie worden gepubliceerd binnen grotere bitcoin-blokken, die gevaarlijk zijn voor een autoritair regime, dan wordt de prikkel om bitcoin aan te vallen enorm vergroot..

Omgekeerd heeft het argument voor grotere blokken de neiging om de voordelen van schaalbaarheid op de keten te benadrukken, aangezien bitcoin schaalvergroting vereist op lagen boven het protocol. Het bliksemnetwerk van bitcoin maakt dat perspectief echter geleidelijk onjuist door een langetermijnprisma.

De bitcoin-gemeenschap heeft daarom de nadruk gelegd op het afvlakken van validatiekosten op protocolniveau. Hoewel er veel voorstellen in de maak zijn om bitcoin te verbeteren buiten de validatiekosten, zijn er in de gemeenschap zinvolle vooruitgang en erkenning van de voortdurende inspanning..

Handhaving van lichtere opslag en bandbreedtebelasting van knooppunten

In vergelijking met bitcoin heeft Ethereum een ​​enorm probleem met gegevensopslag, geïllustreerd door de voorgestelde “staatshuur”-Systeem voor Ethereum 2.0. De volledige knooppunten van Ethereum zijn zo groot, omdat het een slim contractplatform is, dat Ethereum-ontwikkelaars ze noemen “grote, enge knooppunten,”Wat het runnen van de volledige validatie volledige nodes onbetaalbaar maakt voor de overgrote meerderheid van de gebruikers.

Bitcoin heeft niet te maken met een opslagprobleem met een validatieknooppunt dat zo groot is als Ethereum, maar het biedt niettemin problemen op de lange termijn.

Het handhaven van afgetopte blokgroottes is een begin, maar het debat over een of andere vorm van blockchain-snoeien of compacte validatie zal de komende jaren waarschijnlijk meer aandacht krijgen. De blockchain-grootte van Bitcoin neemt lineair toe, dus de toekomstige grootte kan gemakkelijk worden geprojecteerd en zit momenteel rond ongeveer 227 GB.

Andere, recentere voorstellen om de kosten te verlagen en de connectiviteit en beveiliging van validatieknooppunten te verbeteren, komen in de vorm van de Erlay voorstel vanaf mei eerder dit jaar. Gepubliceerd door prominente bitcoin core-ontwikkelaars Gregory Maxwell, Pieter Wiulle, onder anderen, de paper verwoordt een methode om de bandbreedtekosten te verminderen, die tegelijkertijd meer verbindingen mogelijk zou maken zonder de afweging van parallelle toenames in bandbreedteverbruik.

Volgens de krant:

“We stellen een nieuw transactieverspreidingsprotocol voor, Erlay, dat niet alleen het bandbreedteverbruik met 40% vermindert, uitgaande van de huidige connectiviteit, maar ook het bandbreedtegebruik vrijwel constant houdt naarmate de connectiviteit toeneemt. Het bestaande protocol daarentegen verhoogt het bandbreedteverbruik lineair met het aantal verbindingen. Door meer verbindingen toe te staan ​​tegen lage kosten, verbetert Erlay de beveiliging van het Bitcoin-netwerk. En, zoals we aantonen, verhardt Erlay ook het netwerk tegen aanvallen die proberen het oorspronkelijke knooppunt van een transactie te achterhalen. “

De beveiligingsvoordelen van Erlay zijn cruciaal om te begrijpen. Door het transactie-uitzendprotocol te wijzigen, kunnen peer-tellingen van volledig validerende knooppunten worden verhoogd (bijvoorbeeld naar verluidt tot 32) zonder parallelle toename van de bandbreedtekosten. Het resultaat is een veerkrachtigere / robuustere connectiviteit tussen validatieknooppunten, die onmiddellijke voordelen biedt tegen kwetsbaarheden zoals Eclipse-aanvallen die gericht zijn op specifieke volledige knooppunten.

Bovendien, volgens de krant:

“De helft van de totale bandbreedte die nodig is om een ​​Bitcoin-node te laten werken, wordt momenteel gebruikt om transacties aan te kondigen. In tegenstelling tot block relay heeft transactieverspreiding weinig aandacht gekregen in eerder werk. “

Consistente bandbreedtekosten maken het runnen van een volledig knooppunt veel levensvatbaarder en van vitaal belang op consumentencomputers.

In lijn met de verbeterde beveiliging is een ander bijkomend effect van Erlay de mogelijkheid om pogingen om gebruikers te de-anonimiseren te verminderen door de IP-locatie van transactie-uitzendingen vast te stellen. Andere initiatieven, zoals Dandelion, proberen ook dergelijke transactiemapping te omzeilen, en naarmate beveiligingsonderzoekers meer kwetsbaarheden op de netwerklaag van bitcoin ontdekken (bijv.., BGP-kaping), is het belangrijk dat de rol die wordt gespeeld door connectiviteitskosten van volledige knooppunten een prominente plaats inneemt in de toekomstige ontwerpoverwegingen van bitcoin.

De validatiekosten van Bitcoin zijn een cruciaal onderdeel van het algehele beveiligingsmodel, zowel vanuit het oogpunt van een netwerklaagaanval als vanuit het oogpunt van het onderhoud van een gedecentraliseerd, censuurbestendig netwerk dat voorkomt dat zijn vaste monetaire beleid willekeurig verandert – misschien wel zijn belangrijkste waardepropositie.

Pogingen om kwetsbaarheden op het volledige knooppuntniveau aan het licht te brengen, zijn aan de gang, en het lijkt erop dat de initiatieven van de bitcoin-gemeenschap klaar zijn om die inspanningen te evenaren met innovaties zoals Erlay.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me