根据其首席科学家的说法,为何卡尔达诺的Ouroboros将会成为改变游戏规则的协议
卡尔达诺的股权证明协议将带来前所未有的去中心化,但是驱动它的机制对许多人来说仍然是个谜。卡尔达诺首席科学家教授Aggelos Kiayias深入研究了Ouroboros,并详细阐述了雄心勃勃的协议所基于的原理. 建立分散系统的问题 持久性和活力-这是成功的分布式分类账系统的标志,据Cardano首席科学家Aggelos Kiayias教授说。但是,基于最简单前提的系统似乎是最难交付的系统. 凯亚斯 鸽子 深入研究去中心化系统面临的问题,并详细介绍了卡尔达诺的Ouroboros如何解决这些问题. 他提到的持久性和活力是对系统所有参与者的一致看法的保证,并保证对因其行为而导致的连续事件流做出响应。这在集中式系统中非常简单明了,而且很容易实现,但是却给系统带来了单点故障,使它容易受到攻击. 设计一个强大的分散式系统是一项复杂得多的任务,因为他们需要开发模型来系统地涵盖系统可能遇到的所有不同威胁,并证明始终保持持久性和活力. 因此,即使其中的某些参与方偏离正常运行,设计良好的分散系统也将继续起作用。系统的设计方式应使其能够处理更大的运行偏差而不会造成太大的损坏. 一个可靠的分散系统将针对各种类型的故障和攻击模型的正式保证结合在一起,最大和最重要的故障类别是拜占庭模型. 拜占庭模型可确保即使网络中很大一部分参与者任意偏离网络规则,也能保持系统的持久性和活力。第二类也是同等重要的一类是理性模型,它假设网络的所有参与者都是理性效用最大化者,这就是为什么系统的属性应该从追求自身利益中产生的原因. 通过两种类型的行为来分析Ouroboros 根据Kiayias的说法,使Ouroboros成为协议的独特之处在于它结合了多种设计元素,这些元素同时考虑了上述的拜占庭行为和理性行为. 即,Ouroboros使用股份作为主要资源来识别参与者在系统中具有的杠杆作用。除了能够抵抗工作量证明协议固有的攻击(例如51%攻击)外,放样还使Ouroboros对环境更加友好,因为它只需要最少的物理资源即可运行. Ouroboros还保证了工作量证明系统永远无法提供的动态可用性-Kiayias表示,即使任意数量的参与者决定不放样和维护分类帐,该协议仍将继续运行. 他在博客文章中写道:“在活跃的参与者中,几乎只有一半以上的参与者需要遵守协议,其余参与者可以任意偏离。”. 实际上,只要持续时间不长,我们的衔尾蛇甚至可以忍受超过50%阈值的峰值。这种灵活性使Ouroboros比传统的拜占庭容错协议及其协议更具弹性和适应性 模型 改编。这些协议需要对网络期望的参与有相对确定的预测才能正常工作—任何偏差都可能轻易导致它们停止运行. 使Ouroboros与其他PoS协议区分开的另一件事是它的不信任。 Kiayias解释说,加入和参与协议的过程不需要任何特殊的共享资源(如检查点)的可用性。当参与协议只需要链的公共创世块和对网络的访问时,它就消除了作为可靠共享资源的故障点. 但是,无论这些功能多么先进,吸引一个用户所需要的不仅仅是一个精心设计的网络。 IOHK在设计Cardano的股权证明时代Shelley时花了很多时间和精力。卡尔达诺知道没有人驾驶的情况下,上油的机器从根本上是一文不值的,卡尔达诺引入了一种相当先进的奖励机制. 尽管为那些在网络上撒硬币的人支付的钱并不是什么新鲜事,但Ouroboros引入了一种奖励分享机制,该机制激励网络参与者在运营节点中进行组织。 Kiayias表示,这些节点(最被称为权益池)提供的服务质量与权益在用户群体中的分配方式无关。 “通过这种方式,所有利益相关者都对系统的运行做出了贡献-确保了健壮性和民主代表性-同时账本维护的成本可以有效地分配给整个用户群。” 但是,鼓励创建组织可能会无意间导致集中化。在设计Ouroboros时,这一点并没有被忽略,它带有自己的一系列反措施来消除集中化的动力。通过对权益池进行严格控制,该协议可以防止只有少数运营商负责维护区块链的情况. 衔尾蛇的魅力远不止于眼神 虽然Cardano内部的发展最近似乎以迅雷不及掩耳之势发生,但实际上,该协议的工作可追溯到2015年首次宣布区块链时。划伤表面揭示了对Ouroboros进行的几乎不可思议的研究,这是Kiayias在他的帖子中自豪地描述的。. 他指出,对于普通的协议用户而言,Ouroboros的设计元素绝对不言自明。取而代之的是,它们以附有细致文档的同行评审论文的形式提供。到目前为止,在Cardano上发表的所有论文均超过50种,已出现在加密和网络安全领域的会议和出版物中. 这些论文中的每一篇都明确说明了用于分析协议的特定类型的模型,并具体列出了从这些模型中得出的结果. “在全球范围内为金融和社会应用程序建立一个包容,公平和弹性的基础架构是当今信息技术的巨大挑战。” 这就是为什么Ouroboros被认为是行业中改变游戏规则的协议的原因-它不仅通过其开放源代码呈现了所有人都可以使用的独特特性,而且还提出了一种突出基本原理,建模和分析的设计方法.