Consenso de relevo de umbral de DFINITY

DFINIDAD es una próxima plataforma basada en blockchain vinculada como el “Computadora de Internet”Que tiene mucha emoción a su alrededor. DFINITY está diseñado para respaldar la próxima generación de servicios y aplicaciones de software para convertirse en la infraestructura pública de Cloud 3.0.

Como recurso de computación en la nube pública, DFINITY apunta a las aplicaciones comerciales al reducir sustancialmente los costos de computación en la nube para los sistemas de TI. Su objetivo es lograr esto con una red potente y altamente escalable con capacidad potencialmente ilimitada. La plataforma DFINITY está llena de diseños innovadores y características como su Sistema Nervioso Blockchain (BNS) para gobernanza algorítmica.

Uno de los componentes principales de la plataforma es su novedoso Consenso de relevo de umbral modelo a partir del cual se produce la aleatoriedad, impulsando los otros sistemas de los que depende la red para operar de manera efectiva. El sistema de consenso se diseñó primero para un modelo de participación autorizada, pero se puede combinar con cualquier método de resistencia de Sybil para un modelo de participación abierta..

Consenso de relevo de umbral de DFINITY

Entonces, ¿qué es exactamente este mecanismo de consenso y cómo funciona??

Bajo el capó

En esencia, el mecanismo de consenso DFINITY es un modelo de prueba de participación (PoS) altamente optimizado. Pone un gran énfasis en la finalidad de la transacción mediante la implementación de una técnica de retransmisión de umbral junto con el esquema de firma BLS y un método de notarización para abordar muchos de los problemas asociados con el consenso de PoS..

DFINITY cree que hicieron las compensaciones adecuadas entre los supuestos prácticos y la demostrabilidad teórica de la seguridad. El resultado es un diseño de consenso innovador y muy exclusivo.

El mecanismo de consenso de DFINITY se puede dividir en cuatro capas de abajo hacia arriba:

  1. Capa de identidad
  2. Capa de baliza aleatoria
  3. Capa de Blockchain
  4. Capa de notario

Crédito de la imagen – Documento de consenso de DFINITY

los Capa de identidad proporciona el registro para todos los clientes.

los Capa de baliza aleatoria proporciona la fuente de aleatoriedad para todas las capas superiores mediante una función aleatoria verificable (VRF).

los Capa de Blockchain está impulsado por la aleatoriedad de la capa de baliza aleatoria y construye una cadena de bloques a partir de las transacciones verificadas.

los Capa de notario proporciona garantías de finalidad rápida a los clientes en la red.

Capa de identidad

Todos los participantes de DFINITY son clientes registrados con identidades seudónimas permanentes. El propósito general de la capa de identidad es registrar identidades en la red para que puedan ser castigadas adecuadamente por comportamiento malicioso. El registro abierto es posible a través de un depósito de apuesta con un período de bloqueo.

Esta capa proporciona Ataque de Sybil resistencia, y el registro abierto se logra mediante el envío de una transacción especial a la red. Los períodos de registro ocurren en épocas no superpuestas y el bloque producido en la primera ronda de cada época es un bloque de registro que contiene un resumen de todos los registros en esa época. Las transacciones de registro particulares comprenden un método de endoso que es el depósito de participación bloqueado por parte de la entidad de registro..

Capa de baliza aleatoria

La capa de baliza aleatoria es el componente principal del mecanismo de consenso que impulsa la aleatoriedad de la cadena de bloques y la capa de notario, así como cualquier aplicación o contrato inteligente construido en la parte superior. El propósito general de la capa de baliza aleatoria es proporcionar una fuente de aleatoriedad inmanipulable para admitir una capa de consenso rápida y escalable.

La baliza aleatoria es una función aleatoria verificable (VRF), que es una función pseudoaleatoria que crea pruebas públicamente verificables de la exactitud de sus resultados. En DFINITY, el VRF produce salidas completamente impredecibles en cada ronda de bloque que nadie puede saber hasta que esté disponible para todos. El componente central de la baliza aleatoria es el uso de la Esquema de firma BLS para proporcionar singularidad práctica y no interactividad. El despliegue de un mecanismo de firma de umbral de BLS resuelve el problema del “último actor” donde el último actor en un protocolo de aleatoriedad descentralizado conoce el siguiente valor aleatorio, dándoles efectivamente el poder de abortar el protocolo..

Los clientes participan en el proceso de baliza aleatoria produciendo conjuntamente las salidas aleatorias de VRF. Para mejorar la escalabilidad de la red, la baliza aleatoria y la capa de notario están a cargo de un comité que se cambia en cada bloque / ronda. La salida de baliza aleatoria selecciona el siguiente comité a través de un protocolo especializado, y los clientes registrados pueden proponer bloques basados ​​en el valor de salida de la baliza aleatoria que determina la clasificación de prioridad para que los clientes propongan bloques..

Según el Informe de Consenso de DFINITY, el Relevo de Umbral se define como:

“El mecanismo por el cual Dfinity muestrea aleatoriamente las réplicas en grupos, prepara los grupos (comités) para la operación de umbral, elige el comité actual y transmite de un comité al siguiente se llama relé de umbral”.

En particular, la baliza aleatoria está completamente descentralizada pero parece comportarse como un tercero de confianza desde el exterior. Sin embargo, el comité no necesita ejecutar un protocolo de acuerdo bizantino para cada salida de baliza debido a la singularidad del esquema de firma BLS. El acuerdo es automático, lo que permite una baliza aleatoria de alta velocidad y un tiempo de bloqueo bajo.

Crédito de la imagen – Documento de consenso de DFINITY

La salida aleatoria producida por la baliza es utilizada por la siguiente capa, la capa blockchain..

Capa de Blockchain

La salida aleatoria de la baliza es la entrada que el protocolo de ranura probabilístico (PSP) utiliza para clasificar a los clientes registrados para cada altura de la cadena. La aleatoriedad de la salida de la baliza permite que este orden determinado permanezca insesgado. Posteriormente, se asignan pesos a las propuestas de bloques según el rango del cliente proponente. De forma similar al modelo de prueba de trabajo (PoW) de dar preferencia a la cadena más pesada, las horquillas se resuelven dando preferencia a la cadena con más peso. Las cadenas con más peso tienen más clientes más arriba en la lista de prioridades que las cadenas de horquillas desechadas.

El PSP se forma instantáneamente, lo que permite tiempos de bloqueo predecibles de manera constante. Una vez que un cliente ve una salida válida del VRF, puede proponer un candidato de bloque con transacciones agrupadas de los usuarios que propaga a la capa de notario. La capa de notario espera el tiempo de bloque constante específico para recibir los bloques propuestos.

Capa de notario

La capa de notario es la capa más alta del protocolo de consenso y proporciona la finalidad extremadamente rápida de las transacciones en la red. Una vez que la capa de notario recibe los bloques propuestos, ejecuta el mecanismo de clasificación para ellos, selecciona el bloque mejor clasificado y, posteriormente, lo firma y lo transmite a la red. Los clientes agregan el bloque notariado recibido a sus copias de la cadena de bloques. La baliza aleatoria luego transmite una nueva salida aleatoria, comenzando la ronda nuevamente.

La capa de notario acelera la finalidad porque utiliza la firma de umbral para el bloque de mayor rango creado conjuntamente por los clientes registrados. Según el documento técnico:

“Solo se pueden incluir bloques notariados en una cadena. De todos los candidatos de bloque que se presentan a un cliente para su certificación notarial, el cliente solo certifica al mejor clasificado con respecto a un algoritmo de clasificación verificable públicamente impulsado por una baliza aleatoria “.

Sin embargo, la notarización es no consenso ya que una sincronización desfavorable puede crear más de un bloque notariado a una altura específica. DFINITY identifica esto como una ventaja particular sobre otros sistemas PoS:

“Esto se tolera explícitamente y es una diferencia importante con otras propuestas de prueba de participación que aplican el acuerdo bizantino completo en cada bloque. DFINITY logra su alta velocidad y tiempos de bloque cortos exactamente porque la notarización no es un consenso total “.

Una transacción en DFINITY se considera final después de dos confirmaciones de bloque notariadas. Una de las distinciones más importantes que se deben hacer sobre todo el protocolo de consenso con respecto a su existencia como un mecanismo de PoS se encuentra en el siguiente párrafo:

“Nos gusta enfatizar que una notarización en DFINITY no es principalmente una garantía de validez sino más bien una marca de tiempo más una prueba de publicación. El paso de la notarización hace que sea imposible para el adversario construir y mantener en secreto una cadena de bloques vinculados y notarizados. Por eso, DFINITY no sufre el ataque minero egoísta [4] ni el problema de nada en juego ”.

los nada en juego problema es una de las principales preocupaciones de los modelos de consenso de PoS y requiere medidas complejas para mitigarlo. El dilema ha sido una de las principales críticas a la implementación práctica de los sistemas de consenso PoS en redes públicas..

La capa de notario está completamente descentralizada como la baliza aleatoria y ejecuta un protocolo optimista para llegar a un consenso sobre el bloque, lo que permite que sea rápido y no interactivo. Como resultado, puede funcionar a una velocidad paralela a la baliza aleatoria..

El documento técnico de consenso de DFINITY se sumerge ampliamente en el protocolo de consenso, por lo que si desea obtener más información al respecto, puede encontrarlo. Aquí.

Implicaciones del mecanismo de consenso DFINITY

El mecanismo de consenso de DFINITY está diseñado para ofrecer rendimiento y flexibilidad. El algoritmo escala a través de selecciones de quórum impulsadas por la baliza aleatoria que le otorga una finalidad rápida y resistencia contra pérdidas de sincronía de red..

DFINITY será uno de los primeros proyectos importantes de criptomonedas en implementar un mecanismo de consenso de PoS en una red pública de blockchain a gran escala. Está diseñado explícitamente para impulsar el rendimiento de la plataforma y permitirle escalar a una capacidad ilimitada, en teoría. Además, el BNS de la plataforma DFINITY puede actualizar el protocolo de forma transparente, automática y coherente para impulsar la evolución de la red..

Iniciar un mecanismo de gobernanza en cadena con un protocolo de consenso de PoS muy optimizado es muy ambicioso y, sin embargo, conlleva preocupaciones legítimas. PoS a menudo es criticado por no estar probado en la práctica y por ser demasiado complicado de implementar con éxito en un sistema del mundo real. Además, los mecanismos de gobernanza en cadena no están probados en lo que respecta a la sostenibilidad en sí mismos. Combinar los dos en una nueva plataforma diseñada para escalar como la infraestructura de Cloud 3.0 puede parecer una locura (y con razón) pero, no obstante, ha alcanzado su punto máximo en el interés de los capitalistas de riesgo al ritmo de $ 102 millones en una segunda ronda de financiación liderada por Andreessen Horowitz y Polychain Capital.

Conclusión

El mecanismo de consenso de DFINITY es novedoso y ambicioso, pero también demuestra el tipo de complejidades asociadas con la optimización de un modelo de PoS para redes públicas de blockchain a gran escala. Existe una gran expectativa en torno al proyecto, y tienen un conjunto de documentación técnica disponible en los otros componentes del sistema, como la gobernanza y la finalidad casi instantánea. Independientemente de cómo se desarrolle DFINITY, proporcionará un indicador fascinante de cuán lejos ha llegado la industria blockchain en general y cuán poderosa es la tecnología detrás de ella..

Mike Owergreen Administrator
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