Wat is DFINITY Threshold Relay Consensus? Volledige gids

DFINITY Threshold Relay Consensus

DFINITY is een aankomend blockchain-gebaseerd platform dat is gekoppeld als de “Internetcomputer”Waar veel opwinding omheen zit. DFINITY is ontworpen om de volgende generatie softwarediensten en -toepassingen te ondersteunen om de openbare infrastructuur van de Cloud 3.0 te worden.

Als een openbare cloud computing-bron richt DFINITY zich op zakelijke applicaties door de cloud computing-kosten voor IT-systemen aanzienlijk te verlagen. Dit willen ze bereiken met een zeer schaalbaar en krachtig netwerk met potentieel onbeperkte capaciteit. Het DFINITY-platform staat vol met innovatieve ontwerpen en functies zoals hun Blockchain zenuwstelsel (BNS) voor algoritmisch bestuur.

Een van de belangrijkste componenten van het platform is zijn roman Threshold Relay-consensus model waaruit willekeur wordt geproduceerd, waardoor de andere systemen waarvan het netwerk afhankelijk is, worden aangestuurd om effectief te werken. Het consensussysteem is in eerste instantie ontworpen voor een toegelaten participatiemodel, maar kan worden gecombineerd met elke methode van Sybil-resistentie voor een open participatiemodel.

DFINITY Threshold Relay Consensus

Dus wat is dit consensusmechanisme precies en hoe werkt het??

Onder de motorkap

In de kern is het consensusmechanisme van DFINITY een sterk geoptimaliseerd proof of stake (PoS) -model. Het legt een sterke nadruk op de finaliteit van transacties door het implementeren van een Threshold Relay-techniek in combinatie met het BLS-handtekeningschema en een notarisatiemethode om veel van de problemen in verband met PoS-consensus aan te pakken.

DFINITY is van mening dat ze de juiste afwegingen hebben gemaakt tussen praktische aannames en theoretische bewijsbaarheid van de beveiliging. Het resultaat is een innovatief en zeer uniek consensusontwerp.

Het consensusmechanisme van DFINITY kan van onder naar boven worden opgesplitst in vier lagen:

  1. Identiteitslaag
  2. Willekeurige bakenlaag
  3. Blockchain-laag
  4. Notaris Layer

Image Credit – DFINITY Consensus Paper

De Identiteitslaag biedt het register voor alle klanten.

De Willekeurige bakenlaag biedt de bron van willekeur voor alle hogere lagen met behulp van een verifieerbare willekeurige functie (VRF).

De Blockchain-laag wordt aangedreven door de willekeur van de Random Beacon Layer en bouwt een blockchain op uit de geverifieerde transacties.

De Notaris Layer biedt snelle finaliteitsgaranties aan klanten in het netwerk.

Identiteitslaag

Alle deelnemers aan DFINITY zijn geregistreerde klanten met permanente pseudonieme identiteiten. Het algemene doel van de identiteitslaag is om identiteiten in het netwerk te registreren, zodat ze gepast kunnen worden gestraft voor kwaadaardig gedrag. Open inschrijving is mogelijk door middel van een storting met een lock-up periode.

Deze laag biedt Sybil-aanval weerstand en open registratie wordt bereikt door het indienen van een speciale transactie bij het netwerk. Registratieperioden vinden plaats in niet-overlappende tijdvakken en het blok dat in de eerste ronde van elk tijdperk wordt geproduceerd, is een registerblok dat een samenvatting bevat van alle registraties in dat tijdperk. De specifieke registratietransacties omvatten een goedkeuringsmethode die de geblokkeerde storting is door de registrerende entiteit.

Willekeurige bakenlaag

De willekeurige bakenlaag is het primaire onderdeel van het consensusmechanisme dat de willekeur van de blockchain- en notarislaag aandrijft, evenals alle applicaties of slimme contracten die erop zijn gebouwd. Het algemene doel van de Random Beacon Layer is om een ​​onmanipuleerbare bron van willekeur te bieden om een ​​snelle en schaalbare consensuslaag te ondersteunen.

Het willekeurige baken is een verifieerbare willekeurige functie (VRF), een pseudo-willekeurige functie die publiekelijk verifieerbare bewijzen van de juistheid van de output creëert. In DFINITY produceert de VRF volledig onvoorspelbare outputs in elke blokronde die niemand kan weten totdat deze voor iedereen beschikbaar is. De kerncomponent van het willekeurige baken is het gebruik van de BLS-handtekeningschema om praktische uniciteit en non-interactiviteit te bieden. De inzet van een BLS-drempelhandtekeningmechanisme lost het ‘laatste actor’-probleem op waarbij de laatste actor in een gedecentraliseerd randomness-protocol de volgende willekeurige waarde kent, waardoor ze effectief de macht hebben om het protocol af te breken.

Cliënten nemen deel aan het random beacon-proces door gezamenlijk de VRF random outputs te produceren. Om de schaalbaarheid van het netwerk te verbeteren, worden de random beacon en notarislaag beheerd door een commissie die elke blok / ronde wordt gewisseld. De willekeurige bakenuitgang selecteert de volgende commissie via een gespecialiseerd protocol, en geregistreerde klanten kunnen blokken voorstellen die zijn gebaseerd op de uitvoerwaarde van de willekeurige baken die de prioriteitsrangschikking voor klanten bepaalt om blokken voor te stellen.

Volgens de DFINITY Consensus Whitepaper wordt de Threshold Relay gedefinieerd als:

“Het mechanisme waarmee Dfinity willekeurig replica’s in groepen bemonstert, de groepen (commissies) instelt voor drempelbediening, de huidige commissie kiest en van de ene commissie naar de andere doorgeeft, wordt de drempelrelais genoemd.”

Met name het willekeurige baken is volledig gedecentraliseerd, maar lijkt zich van buitenaf te gedragen als een vertrouwde derde partij. De commissie hoeft echter niet voor elke bakenuitvoer een Byzantijns overeenkomstprotocol uit te voeren vanwege het unieke karakter van het BLS-handtekeningschema. De overeenkomst is automatisch, waardoor een willekeurig baken met hoge snelheid en een korte bloktijd mogelijk is.

Image Credit – DFINITY Consensus Paper

De willekeurige uitvoer die door het baken wordt geproduceerd, wordt gebruikt door de volgende laag, de blockchain-laag.

Blockchain-laag

De willekeurige uitvoer van het baken is de invoer die de probabilistisch slotprotocol (PSP) gebruikt om de geregistreerde klanten te rangschikken voor elke hoogte van de keten. De willekeurigheid van de bakenuitvoer zorgt ervoor dat deze bepaalde volgorde onbevooroordeeld blijft. Er worden vervolgens gewichten toegewezen om voorstellen te blokkeren op basis van de rang van de voorgestelde klant. Vergelijkbaar met het proof of work (PoW) -model waarbij de voorkeur wordt gegeven aan de zwaarste ketting, worden vorken opgelost door de voorkeur te geven aan de ketting met het meeste gewicht. Kettingen met meer gewicht hebben meer klanten hoger op de prioriteitenlijst dan afgedankte vorkkettingen.

De PSP wordt onmiddellijk gevormd, waardoor consistent voorspelbare bloktijden mogelijk zijn. Zodra een klant een geldige output van de VRF ziet, kan hij een blokkandidaat voorstellen met gepoolde transacties van gebruikers die hij doorgeeft aan de notarislaag. De notaris wacht op de specifieke constante bloktijd om de voorgestelde blokken te ontvangen.

Notaris Layer

De notarislaag is de hoogste laag van het consensusprotocol en zorgt voor de extreem snelle finaliteit van transacties over het netwerk. Zodra de notarislaag de voorgestelde blokken heeft ontvangen, voert het het rangschikkingsmechanisme voor hen uit, selecteert het blok met de hoogste rang en ondertekent het vervolgens en zendt het uit naar het netwerk. Klanten voegen het ontvangen notariële blok toe aan hun kopieën van de blockchain. Het willekeurige baken zendt vervolgens een nieuwe willekeurige uitvoer uit en begint de ronde opnieuw.

De notarislaag versnelt de finaliteit omdat het de drempelhandtekening gebruikt voor het hoogst gerangschikte blok dat gezamenlijk door geregistreerde klanten is gemaakt. Volgens de whitepaper:

“Alleen notariële blokken kunnen in een keten worden opgenomen. Van alle blokkandidaten die voor notarisering aan een klant worden aangeboden, noteert de klant alleen de hoogst gerangschikte met betrekking tot een openbaar verifieerbaar ranking-algoritme aangedreven door een willekeurig baken. “

Legalisatie is echter niet consensus omdat een ongunstige timing meer dan één notarieel blok op een specifieke hoogte kan creëren. DFINITY identificeert dit als een bijzonder voordeel ten opzichte van andere PoS-systemen:

“Dit wordt expliciet getolereerd en is een belangrijk verschil met andere proof-of-stake-voorstellen die op elk blok een volledige Byzantijnse overeenkomst toepassen. DFINITY bereikt zijn hoge snelheid en korte bloktijden juist omdat notarisering geen volledige consensus is. “

Een transactie in DFINITY wordt als definitief beschouwd na twee notariële blokbevestigingen. Een van de belangrijkste onderscheidingen die gemaakt moeten worden over het volledige consensusprotocol met betrekking tot het bestaan ​​ervan als PoS-mechanisme, staat in de volgende paragraaf:

“We willen benadrukken dat een notarisering in DFINITY niet in de eerste plaats een geldigheidsgarantie is, maar eerder een tijdstempel plus een bewijs van publicatie. De stap van de notarisering maakt het voor de tegenstander onmogelijk om in het geheim een ​​ketting van gekoppelde, notariële blokken te bouwen en in stand te houden. Om deze reden lijdt DFINITY niet onder de egoïstische mijnaanval [4] of het probleem dat er niets op het spel staat. “

De niets op het spel is een van de belangrijkste zorgen van PoS-consensusmodellen en vereist complexe maatregelen om dit te verminderen. Het dilemma was een van de belangrijkste punten van kritiek op de praktische implementatie van PoS-consensussystemen in openbare netwerken.

De notarislaag is volledig gedecentraliseerd zoals het willekeurige baken en voert een optimistisch protocol uit om tot een consensus over het blok te komen, waardoor het niet-interactief en snel kan zijn. Als gevolg hiervan kan het met een parallelle snelheid naar het willekeurige baken lopen.

De DFINITY consensus whitepaper duikt uitgebreid in het consensus protocol, dus als je er meer over wilt weten, kun je het vinden hier.

Implicaties van het DFINITY-consensusmechanisme

Het consensusmechanisme van DFINITY is ontworpen voor prestaties en flexibiliteit. Het algoritme schaalt door quorumselecties aangedreven door het willekeurige baken die het een snelle finaliteit en weerstand bieden tegen verlies van netwerksynchronisatie.

DFINITY zal een van de eerste grote cryptocurrency-projecten zijn die een PoS-consensusmechanisme implementeert op een grootschalig openbaar blockchain-netwerk. Het is expliciet op maat gemaakt om de prestaties van het platform te sturen en het theoretisch te laten opschalen naar een onbeperkte capaciteit. Bovendien kan de BNS van het DFINITY-platform het protocol transparant, automatisch en consistent upgraden om de netwerkevolutie te stimuleren.

Het opstarten van een on-chain governance-mechanisme met een sterk geoptimaliseerd PoS-consensusprotocol is zeer ambitieus en brengt echter terechte zorgen met zich mee. PoS wordt vaak bekritiseerd omdat het niet praktisch is bewezen en te gecompliceerd is om met succes in een echt systeem te implementeren. Bovendien zijn on-chain governance-mechanismen zelf niet bewezen met betrekking tot duurzaamheid. De combinatie van de twee in een nieuw platform dat is ontworpen om te schalen, aangezien de Cloud 3.0-infrastructuur misschien gek klinkt (en terecht), maar desalniettemin de interesse van VC’s heeft bereikt op de melodie van $ 102 miljoen in een tweede financieringsronde onder leiding van Andreessen Horowitz en Polychain Capital.

Conclusie

Het consensusmechanisme van DFINITY is zowel nieuw als ambitieus, maar toont ook het soort complexiteit aan dat gepaard gaat met het optimaliseren van een PoS-model voor grootschalige openbare blockchain-netwerken. Er is een aanzienlijke hype rondom het project, en ze hebben er een reeks van technische documentatie beschikbaar op de andere componenten van het systeem, zoals bestuur en bijna onmiddellijke finaliteit. Hoe DFINITY zich ook uitstrekt, het zal een fascinerende graadmeter zijn voor hoe ver de bredere blockchain-industrie is gekomen en hoe krachtig de technologie erachter is..

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