Maciej, 16 april 2020

De grote misvatting

Proof-of-stake is geen consensusalgoritme maar wordt er vaak mee verward!

Dit is een probleem dat nogal regelmatig wordt bediscussieerd door de cryptogemeenschap, vooral wanneer de schaalbaarheid van potentiële consensusalgoritmen wordt besproken. Het neemt vaak de vorm aan van: Hoe kan je schalen met PoS? Ik dacht dat PoS-schaling onmogelijk was? Als je PoS gebruikt dan gaat schalen gewoon niet werken toch?

Deze misconceptie is nogal populair vanwege het feit dat sybil-bescherming en consensusalgoritmen dicht bij elkaar hebben gelegen – dit is in het bijzonder het geval bij Proof-of-Work, wat eigenlijk een sybil-beschermingsmechanisme is (ja!) dat een consensusmechanisme produceert, terwijl velen het verwarren met het consensusalgoritme zelf.

Dus laten we een stap terug doen en proberen te begrijpen wat een consensusmechanisme eigenlijk is in een gedecentraliseerd netwerk.

Hoe consensus te definiëren voor publieke netwerken?

In gewone termen is een consensusalgoritme een manier waarop een stel computers tot overeenstemming kunnen komen.

Consensusalgoritmen zijn er in principe om gedistribueerde ledgertechnologie (DLT) te laten functioneren. Ze worden gebruikt om te verifiëren welke data die is ingevoerd in een gedeelde ledger als correct moet worden behouden en welke moet worden genegeerd.

Als het desbetreffende netwerk noch gebaseerd is op ‘vertrouwen’ noch op ‘toestemming’ dan kan iedere computer zich aansluiten bij het netwerk en, eenmaal aangesloten, data invoeren om op de ledger te schrijven.

In zo’n systeem zijn de regels die helpen om alle computers te laten besluiten of de data behouden of verworpen moet worden de regels van het consensusalgoritme. Als het algoritme wordt gevolgd zullen de andere nodes de invoer accepteren, en als het algoritme niet wordt gevolgd kunnen die invoeren worden begeneerd.

Wat is een Sybil-aanval?

Eén van de grootste problemen in gedistribueerde netwerken die niet gebaseerd zijn op “vertrouwen” is daarom hoe tot deze overeenstemming te komen zonder te weten welke computers vertrouwd kunnen worden en welke niet. Om dit te bereiken moet het consensusalgoritme resistent zijn voor zowel onbetrouwbare als kwaadwillende actoren die het netwerk willen kapen – zelfs wanneer voorgenoemde actoren een groot deel van het netwerk uitmaken. Hoe kan een groep van ongecoördineerde actoren een overeenstemming bereiken over een strategie om falen te vermijden wanneer ze weten dat sommige, misschien vele, gebruikers onbetrouwbaar zullen zijn en ze geen manier hebben om elkaar te vertrouwen?

Denk aan het boek Sybil – een verhaal van een vrouw die meerdere persoonlijkheidsstoornissen had (16 persoonlijkheden!) – bedenk nu hoe een aanvaller die claimt meerdere verschillende entiteiten te zijn schade kan aanbrengen aan een netwerk dat werkt op basis van een algemene overeenkomst van meerdere nodes. Met dit gegeven kan een Sybil-aanval beschreven worden als het creëren van meerdere valse identiteiten in een gedistribueerd netwerk om er controle over te krijgen.

Dusss… Kun je het uitleggen alsof ik 5 ben?

Laten we het proberen met een voorbeeld – een publieke verkiezing. In deze verkiezing is het doel om een leider te  kiezen (laten we zeggen; ‘een president’). Er zijn twee kandidaten die deze positie ambiëren – A en B. Iedere volwassen burger van het land kan stemmen.

Er is slechts één manier om overeenstemming te bereiken over welke kandidaat gekozen is – degene die 50% +1 stemmen krijgt van alle volwassen burgers die besloten om te stemmen.

Omwille van ons voorbeeld stellen we voor dat kandidaat A won met 60% van de stemmen in zijn voordeel.

Wat zou consensus- en sybilbescherming zijn in dit scenario?

De regels van het stemproces – wie wint – zou het consensusalgoritme zijn; d.w.z. een manier om tot een overeenstemming te komen over hoe verder te gaan.

Het identificeren van mensen die in aanmerking komen om deel te nemen aan de verkiezing als stemmers en het verzekeren dat ze niet meerdere keren stemmen – dat zou een sybil-beschermingsmechanisme zijn.

Terwijl het identificeren van mensen die in aanmerking komen om te stemmen heel lang kan duren kan het stemmen, eenmaal gevalideerd, heel snel gedaan worden.

Dit is in essentie waarom Proof-of-Stake (sybil) terwijl het als proces traag kan zijn niet betekent dat de consensus traag is of moeilijk om te schalen.

Als je geïnteresseerd bent in dit onderwerp check dan onze podcast – waar oprichter Dan en Matt veel meer in detail treden over deze tweede oneindig fascinerende onderwerpen!

Website (https://radixdlt.com)
Medium (https://medium.com/@radixdlt)
Telegram (https://t.me/radix_dlt)
Twitter (https://twitter.com/RadixDLT)