El protocol de prova d’aposta de Cardano està previst per produir una descentralització sense precedents, però els mecanismes que el condueixen són encara un misteri per a molts. El professor científic principal de Cardano, Aggelos Kiayias, es va endinsar a Ouroboros i va detallar els principis en què es basa l’ambiciós protocol.

El problema de construir sistemes descentralitzats

Persistència i vivacitat: aquestes són les característiques distintives dels sistemes de llibres distribuïts amb èxit, segons el professor Aggelos Kiayias, el principal científic de Cardano. Tot i això, sembla que els sistemes basats en les premisses més senzilles són els més difícils de lliurar.

Kiayias colom aprofundir en els problemes als quals s’enfronten els sistemes descentralitzats i oferir una visió detallada de com Ouroboros de Cardano va aconseguir resoldre aquests problemes.

La persistència i la vivacitat que va esmentar són una promesa d’una visió coherent per a tots els participants d’un sistema i una garantia de resposta al flux continu d’esdeveniments que resulten de les seves accions. Això és bastant senzill i fàcil d’aconseguir en un sistema centralitzat, però proporciona al sistema un únic punt d’error i el fa vulnerable als atacs..

Dissenyar un sistema descentralitzat robust és una tasca molt més complexa, ja que requereixen desenvolupar models que englobin sistemàticament totes les diferents amenaces que pugui trobar el sistema i que demostrin que es manté la persistència i la vivacitat en tot moment..

Per tant, un sistema descentralitzat ben dissenyat continuarà funcionant fins i tot si algunes de les parts del seu departament es desvien del funcionament adequat. El sistema s’ha de dissenyar de manera que pugui manejar desviacions encara més importants en el seu funcionament sense patir massa danys.

Un sistema descentralitzat fiable combinaria garanties formals contra diversos tipus de models de fracàs i atac, sent la classe de fracàs més gran i més important els models bizantins.

Els models bizantins garanteixen que la persistència i la vivacitat del sistema es mantindran fins i tot si una gran part dels participants a la xarxa es desvien arbitràriament de les normes de la xarxa. La segona, però igual d’important, són els models de racionalitat, que assumeixen que tots els participants a la xarxa són maximitzadors d’utilitat racionals, motiu pel qual les propietats del sistema haurien de sorgir de la seva recerca de l’interès personal..

Analitzar Ouroboros mitjançant dos tipus de comportament

Segons Kiayias, el que fa que Ouroboros sigui únic com a protocol és el fet que combina diversos elements de disseny que consideren els comportaments racionals i bizantins descrits anteriorment.

És a dir, Ouroboros utilitza estaca com a recurs principal per identificar l’apalancament que els participants tenen al sistema. A més de ser resistent als atacs propis dels protocols de prova de treball, com ara l’atac del 51%, la participació fa que Ouroboros sigui més ecològic, ja que requereix recursos físics mínims per executar-se.

Ouroboros també garanteix la disponibilitat dinàmica que un sistema de prova de treball mai no podria: Kiayias va dir que el protocol continua funcionant fins i tot si un gran nombre de participants arbitràriament decideixen no apostar i mantenir el llibre major.

“Dels participants actius, amb prou feines més de la meitat necessita seguir el protocol, la resta es pot desviar arbitràriament”, va escriure a la publicació del bloc.

De fet, Ouroboros fins i tot podria tolerar pics per sobre del llindar del 50% sempre que no durin massa. Aquesta flexibilitat permet que Ouroboros sigui més resistent i adaptable que els protocols clàssics de tolerància a fallades bizantines i els seus model adaptacions. Aquests protocols han de tenir una predicció relativament certa de la participació que esperen de la xarxa per funcionar; qualsevol desviació pot fer que deixin d’operar fàcilment..

Una altra cosa que diferencia Ouroboros d’altres protocols PoS és la seva confiança. Kiayias va explicar que el procés d’unió i participació al protocol no requereix la disponibilitat de cap recurs compartit especial, com ara un punt de control. Quan participar en el protocol no requereix res més que el bloc de gènesi públic de la cadena i l’accés a la xarxa, elimina el punt d’error que és un recurs compartit de confiança.

Però, per molt avançades que siguin aquestes funcions, cal atraure usuaris més que una xarxa ben dissenyada. Això és una cosa que IOHK va dedicar molt de temps i esforç a dissenyar Shelley, l’època de la prova de participació de Cardano. Sabent que una màquina ben greixada no és essencialment inútil sense que ningú la condueixi, Cardano va introduir un mecanisme de recompenses bastant avançat.

Tot i que els pagaments per a aquells que aposten per les seves monedes a la xarxa no són cap novetat, Ouroboros va incorporar un mecanisme de repartiment de recompenses que va incentivar els participants de la xarxa a organitzar-se en nodes operatius. Aquests nodes, coneguts per la majoria com a grups d’aposta, ofereixen una qualitat de servei independentment de com es distribueix la participació entre la població d’usuaris, va dir Kiayias:

“D’aquesta manera, tots els grups d’interès contribueixen al funcionament del sistema (assegurant robustesa i representació democràtica), mentre que el cost del manteniment del llibre major es distribueix de manera eficient entre la població usuària”.

No obstant això, fomentar la creació d’organitzacions pot conduir sense voler a la centralització. Això no es va passar per alt quan es va dissenyar Ouroboros, que inclou un conjunt propi de contramesures que desincentiven la centralització. Amb un control estret sobre les agrupacions d’estacs, el protocol evita una situació en què només un grapat d’operadors serien responsables del manteniment de la cadena de blocs.

A Ouroboros hi ha molt més del que sembla

Tot i que els desenvolupaments dins de Cardano semblen estar passant a la velocitat del llamp recentment, en realitat, el treball sobre el protocol va començar fins al 2015 quan es va anunciar per primera vegada la cadena de blocs. Esgarrapar la superfície revela una quantitat gairebé increïble d’investigacions sobre Ouroboros, cosa que Kiayias va descriure amb orgull al seu missatge..

Va assenyalar que els elements de disseny d’Ouroboros mai havien de ser evidents per a l’usuari mitjà del protocol. En lloc d’això, es van lliurar en papers revisats per parells amb documentació meticulosa. Tots els articles publicats a Cardano, dels quals fins ara n’hi ha més de 50, han aparegut tant en conferències com en publicacions en matèria de criptografia i ciberseguretat..

Cadascun d’aquests articles és explícit sobre els tipus específics de models utilitzats per analitzar el protocol i exposa els resultats que se’n deriven en termes concrets..

“Construir una infraestructura inclusiva, justa i resistent per a aplicacions financeres i socials a escala mundial és el gran repte de la tecnologia de la informació actual”.

És per això que Ouroboros es considera un protocol de canvi de joc a la indústria, no només presenta característiques úniques disponibles per a tothom a través del seu codi de codi obert, sinó que també presenta una metodologia de disseny que ressalta els primers principis, modelització i anàlisi.