By Bitcoin مجلة - منذ سنة - وقت القراءة: 1 دقائق
توفر السلاسل الناعمة ربطًا ثنائي الاتجاه ومساحة محتملة لحالات الاستخدام - ولكن ليس بدون تكاليف أمنية
Softchains هي عبارة عن تطبيق جانبي يتفاعل على مستوى أعمق مع آليات الإجماع ، والتي يمكن أن تجلب الفوائد والمخاطر.
هذه مقالة افتتاحية بقلم شينوبي ، المربي العصامي في Bitcoin الفضاء والتكنولوجيا المنحى Bitcoin مضيف بودكاست.
في هذه المقالة التالية التي تبحث في تصميمات تنفيذ مختلفة للسلسلة الجانبية ، سنستعرضها سلاسل ناعمة. هذا هو واحد آخر من روبن سومسنمقترحات لآلية جانبية. هذا يختلف بشكل كبير عن سلاسل الفضاء ، التصميم الذي تمت تغطيته في مقالتي السابقة. يتطلب تغييرًا محددًا في Bitcoin البروتوكول الأساسي المصمم خصيصًا لتنفيذ سلسلة جانبية ، يفرض تكلفة تحقق جديدة عليه Bitcoin العقد الكاملة ، ولديها دعم لآلية ربط ثنائية الاتجاه لا تعتمد على اتحاد لصيانة الأموال.
حجر الاساس
جوهر الفكرة مبني على اقتراح سابق من سومسن يسمى أدلة إثبات الغش في إثبات العمل، آلية لتحسين الأمان المبسط للتحقق من الدفع (SPV) للمحافظ. تعتمد الفكرة على ملاحظة بسيطة حول blockchain - إذا تم إنتاج كتلة غير صالحة ، فمن المحتمل أن يكون هناك مفترق في blockchain لأن أيًا كان عمال المناجم الصادقون سيرفضون البناء على الكتلة غير الصالحة وفي النهاية تعدين كتلة صالحة. يتم إنتاج كتلة غير صالحة ولا يتم إنشاء مفترق بواسطة عمال مناجم صادقين يعني بشكل أساسي أنه كان هناك انهيار كامل في عملية الإجماع للشبكة ، وبالتالي فإن الاحتمالات الإحصائية لحدوث ذلك ضئيلة للغاية. لذلك ، يمكن اعتبار حدوث الانقسام كنوع من الإشارة إلى أنه "مرحبًا ، كان من الممكن أن يحدث شيء ما هنا ، لذا يجب عليك التحقق من ذلك." يمكن للعملاء استخدام شوكات مثل هذا كنوع من التنبيه بأنه يجب عليهم في الواقع تنزيل هذه الكتل والتحقق مما يجري.
هذا يمثل مشكلة أساسية رغم ذلك - من أجل التحقق من كتلة ، يجب أن يكون لديك مجموعة UTXO. من أجل الحصول على مجموعة UTXO ، يجب عليك التحقق من جميع الكتل السابقة في السلسلة لإنشائها. فكيف تعمل هذه كآلية SPV؟ الجواب هو مجموعة الالتزامات UTXO.
يجب التحقق من صحة كل كتلة مقابل مجموعة UTXO ، وهي قاعدة بيانات لكل bitcoin موجود ولم يتم إنفاقه بعد وحالياً هذه مجرد قاعدة بيانات محلية تنشئها كل عقدة وتحفظها أثناء مسحها عبر blockchain من البداية. يأخذ التزام مجموعة UTXO مجموعة UTXO ، ويبني شجرة Merkle منه ويلتزم بشكل مثالي بتجزئة منه داخل كل كتلة. يتيح لك هذا تلقي كتلة مع بعض البيانات الإضافية - فرع Merkle لكل إدخال لكل معاملة يثبت أنها كانت في التزام مجموعة UTXO الأخير - والتحقق من ذلك بهذه الطريقة. إذا استخدم نظام مخطط الالتزام هذا من البداية ، وتم استخدامه بالفعل من قبل عدد كبير من المستخدمين الذين يتحققون من السلسلة بشكل كامل ، فإنهم سيوفرون ضمانًا أمنيًا يكافئ تقريبًا عقدة كاملة. عندما يحدث الانقسام التسلسلي ، يمكنك تنزيل جميع الكتل المعنية والتأكد من أن السلسلة التي تتبعها صالحة. إذا كان كلا طرفي الانقسام صالحين ، فإن الأطول لا تزال هي التي تفوز. ومع ذلك ، إذا كان أحدهم غير صالح ، فسيتيح لك ذلك اكتشافه على الفور.
الوتد ثنائي الاتجاه
كجزء من تصميم softchain ، سيتعين على عقد mainchain تنزيل رؤوس الكتلة والتحقق من صحتها لكل softchain ، وفي حالة أي تنزيل chainsplit والتحقق من صحة تلك الكتل باستخدام التزامات مجموعة UTXO. سيشكل هذا أساس آلية الربط لتمكين الربط ثنائي الاتجاه. لترحيل العملات المعدنية إلى السلسلة الجانبية ، سيقوم المستخدم بإنشاء معاملة mainchain بتعيينها إلى softchain محددة ثم الإشارة إلى تلك المعاملة عند تأكيد المطالبة بالعملات المعدنية على السلسلة الجانبية. على العكس من ذلك ، ستفعل العكس عند محاولة الربط من السلسلة الجانبية. هذا هو المكان الذي تدخل فيه أدلة إثبات الاحتيال في إثبات العمل. أثناء عملية الربط ، تكمن الفكرة في إنشاء معاملة على السلسلة الرئيسية تشير إلى معاملة سحب على السلسلة الجانبية. لن تصبح هذه العملات قابلة للإنفاق إلا بعد فترة تأكيد طويلة (على سبيل المثال سنة) وستظل "مقفلة في softchain" إذا تمت إعادة هيكلة معاملة السحب على السلسلة الجانبية أو تبين أنها غير صالحة. سيتم اكتشاف الأخير لأنه في حالة الانقسام التسلسلي ، ستقوم عقدة mainchain بتنزيل جميع الكتل على كل جانب من جوانب الانقسام والتحقق منها باستخدام التزامات مجموعة UTXO.
إن فترة التأكيد الطويلة للربط هي أنه حتى نسبة ضئيلة من عمال المناجم الصادقين يمكنهم الحصول على وقت كافٍ لإنتاج كتلة واحدة صالحة تقسم السلسلة وتحفيز التحقق من صحة كل شيء بدءًا من تلك النقطة باستخدام التزامات مجموعة UTXO. يسمح هذا لعقد mainchain بإمساك ربط السلسلة الجانبية الاحتيالية قبل تأكيد السحب على mainchain ، وبالتالي إبطال هذه المعاملة دون مطالبتهم بالتحقق من صحة السلسلة الجانبية بالكامل - والتي لن تختلف عن زيادة حجم الكتلة.
العوامل الأمنية والمخاطر
يخلق هذا التصميم بعض الأسئلة من حيث مستوى الأمان استنادًا إلى متغيرات معينة وكيف يتفاعل هذا النوع مع عمال المناجم. بادئ ذي بدء ، يجب نشر أي softchain مع الحد الأدنى من متطلبات الصعوبة للكتل ، بحيث إذا كان معدل التجزئة منخفضًا جدًا بدلاً من صعوبة ضبط أقل من الحد الأدنى للكتل على السلسلة الجانبية ، فسيستغرق الأمر وقتًا أطول للعثور عليه - أي أن الفاصل الزمني للكتلة زيادة. يعد هذا ضروريًا نظرًا لأنه يجب أن تعمل عُقد السلسلة الرئيسية للتحقق من صحة إثبات الغش في إثبات العمل كجزء من هذا التصميم. إذا كانت صعوبة softchain منخفضة للغاية ، فسيصبح من السهل على المعدنين أن يقوموا بالتشعب الضار لـ softchain على أساس منتظم وتنفيذ هجوم رفض الخدمة (DoS) بشكل فعال ضد عقد mainchain عن طريق زيادة كمية البيانات الإضافية التي يقومون بها. يجب التحقق من صحة.
التعدين المدمج هو حل لهذه المشكلة. إذا كان كل ملف Bitcoin قام عمال المناجم أيضًا بتعدين الكتل على السلسلة الجانبية ، ثم يتم حل مشكلة هجمات DoS على السلسلة الرئيسية عن طريق إنشاء سلاسل على سلسلة softchain كما يمكن حلها. سيتطلب تقسيم softchain نفس القدر من العمل كما هو الحال مع mainchain ، مما يمنع الهجمات التعسفية ومنخفضة التكلفة لزيادة كمية البيانات اللازمة للتحقق من صحة السلسلة الرئيسية. ومع ذلك ، في حل مشكلة هجوم DoS ، فإنه يخلق مشكلة أخرى: زيادة تكلفة التحقق من صحة المعدنين.
إذا كان عمال المناجم سيقومون بتعدين السلاسل الناعمة أيضًا ، فعليهم تشغيل العقد لهم للتأكد من أن الكتل التي يقومون بتعدينها صالحة. إذا لم يكونوا كذلك ، فإنهم يتعرضون لخطر اليتم وفقدان عائدات الرسوم من كتلة غير صالحة. إذا تم تنشيط العديد من السلاسل البرمجية باهظة الثمن للتحقق ، مثل سلاسل Ethereum-clone أو سلاسل الكتل الكبيرة ، فقد يجعل هذا التعدين أكثر مركزية ومكلفة للمشاركة فيه. يتعين على المعدنين التحقق من صحة سلسلة لمعرفة أنهم لا يقومون بالبناء على كتلة غير صالحة وخسارة المال ، لذلك هذا ليس اختياريًا حقًا. جعل عملية التحقق من الصحة أكثر تكلفة يقوض الجهود المبذولة لتعظيم اللامركزية في التعدين.
أكبر مشكلة هي خطر حدوث خطأ إجماع على softchain مما يتسبب في الواقع في انقسام إجماع على mainchain نفسها. هناك خطر من إعادة ترتيب sidechain الرئيسية لإبطال معاملة pegout صالحة على جانب sidechain الأيمن حيث أن جانب mainchain على وشك أن يصبح صالحًا. تذكر أن عُقد mainchain تتبع أيضًا رؤوس softchain. قد يؤدي ذلك إلى تقسيم السلسلة الرئيسية إذا كانت أجزاء مختلفة من الشبكة على جوانب مختلفة من تقسيم softchain حيث يتم التحقق من صحة ربط السلسلة الجانبية على mainchain. يمكن أن تتسبب أخطاء الإجماع غير القطعية على softchain أيضًا في انقسام mainchain ، أي إذا رأت بعض العقد أن الربط غير صالح بينما رأى البعض الآخر أنه صالح.
هذا الارتباط الأعمق مع إجماع mainchain يجعل هذا التصميم الجانبي محفوفًا بالمخاطر إلى حد ما وربما شيء لا ينبغي القيام به. على الأقل ، يجب تنشيط softchains واحدًا تلو الآخر في شوكات فردية ، بدلاً من نشر شوكة واحدة تسمح بتدوير softchains حسب الرغبة. حقيقة أن سلاسل الانقسام في هذا التصميم تجعل عقد السلسلة الرئيسية تتحقق من المزيد من البيانات تجعل القدرة ببساطة على تشغيل العديد من السلاسل الإلكترونية في آن واحد بمثابة ناقل هجوم على السلسلة الرئيسية.
تشارك Softchains في طبقة الإجماع في السلسلة الرئيسية أكثر من سلاسل الفضاء ، والتي تأتي مع العديد من المخاطر ، لكنها تسمح بربط أصلي ثنائي الاتجاه وبالتالي مساحة أكبر لحالات الاستخدام المختلفة. بعد ذلك ، سأخوض في سلاسل القيادة ، ثم بعد ذلك بعض الأفكار النهائية حول السلسلة الجانبية بشكل عام.
هذا منشور ضيف بواسطة Shinobi. الآراء المعبر عنها هي آراء خاصة بها ولا تعكس بالضرورة آراء BTC Inc أو Bitcoin مجلة.
المصدر الأصلي: Bitcoin مدونة