Nowa misja decentralizacji, Część I: Aspekty techniczne

Podczas gdy większość aktywnych rozmów w dzisiejszej przestrzeni dotyczy szerszej adopcji technologii blockchain (co często oznacza
sprzedaż Wall St.) oraz konkurencji z systemami takimi jak Visa i Mastercard (co często oznacza rezygnację z
decentralizacji lub wprowadzenie niejasnych założeń bezpieczeństwa w imię efektywności), istnieje oczywista potrzeba
ponownego przemyślenia korzeni ruchu kryptowalutowego, które w dużej mierze dotyczą decentralizacji. Wiele pytań wymaga jasnych odpowiedzi. Czy to
jest w porządku, gdy 90% mocy wydobywczej w Bitcoinie może zgromadzić się w jednym pomieszczeniu?
Czy to jest w porządku, gdy 2 lub 3 pule wydobywcze kontrolują większość mocy haszującej, co pozwala im na cenzurę? Czy to jest w porządku, gdy prawie wszystkie
nowe węzły unikają przetwarzania blockchaina od jego bloku genesis? Czy to jest w porządku, gdy deweloperzy monet Proof-of-Work
robią hard-fork zmieniający algorytm konsensusu, aby ponownie uczynić go przyjaznym dla GPU? Czy możemy podsumować wszystkie problemy z
decentralizacją? Czy możemy pokryć większość problemów za pomocą środków technicznych?

Decentralizacja dotyczy wielu problemów leżących w różnych dziedzinach, technicznych, społecznych i hybrydowych. Naukowcy i
developerzy starają się znaleźć techniczne rozwiązania, najlepiej eleganckie i efektywne. Jednak dla wielu problemów
takie rozwiązania nie są znane, dlatego potrzebne są również rozwiązania społeczne.

W tym artykule omówię tylko techniczne aspekty decentralizacji, a mianowicie, decentralizację wydobycia i
decentralizację weryfikacji.

Decentralizacja wydobycia

Dwie największe obawy dotyczące decentralizacji wydobycia to specjalistyczny sprzęt (taki jak ASIC) i scentralizowane pule.

W przypadku ASIC, duży gracz zdolny do zainwestowania wystarczającej ilości pieniędzy w badania i rozwój może uzyskać niesprawiedliwą przewagę dzięki prywatnie
posiadanemu efektywnemu sprzętowi. Z zasady, dla każdego rodzaju działalności obliczeniowej zawsze możliwe jest opracowanie
specjalistycznego sprzętu, który działa lepiej niż jednostki obliczeniowe ogólnego przeznaczenia, takie jak CPU i GPU. Jednak dla różnych
zadań obliczeniowych wysiłki R&D i możliwe wyniki mogą się znacznie różnić. Rozumowanie stojące za poszukiwaniem idealnego (lub
bliskiego ideałowi) może być dość złożone (zob. np. 30-stronicowy artykuł Equihash).

Dla większości kryptowalut Proof-of-Work (w tym Bitcoin, Ethereum, ZCash), 2 do 4 scentralizowanych pul wydobywczych
kontroluje większość mocy wydobywczej. Może to oznaczać łatwą cenzurę lub frontrunning w aplikacjach (na przykład,
przestawianie zleceń wymiany), ponieważ w scentralizowanych pulach tylko pula decyduje o kandydacie na blok, nad którym cała pula ma pracować.
Jako możliwy wynik, schematy wydobycia, które nie mogą być outsourcingowane, mogą zapobiegać powstawaniu scentralizowanych pul. Tylko Ergo Platform jest znana z wdrażania praktycznego schematu Proof-of-Work, który nie może być outsourcingowany (opartego na rzekomo trudnym problemie pamięciowym z artykułu Equihash) nazwanego Autolykos.

Jako przykład, w którym problemy z decentralizacją społeczną spotykają się z decentralizacją wydobycia, czasami deweloperzy
Proof-of-Work wprowadzają hard-forki, aby ponownie uczynić algorytm Proof-of-Work przyjaznym dla GPU, gdy ASIC mają dominować na
rynku wydobycia dla danej monety, jednak zawsze nie jest do końca jasne, dlaczego całkowicie legalna działalność jest zabroniona
i dlaczego deweloperzy (wraz z niektórymi użytkownikami) mogą przeprowadzać hard-fork z tego konkretnego powodu.

Decentralizacja weryfikacji

Decentralizacja weryfikacji dotyczy możliwości sprawdzenia ważności historii blockchaina. Taka weryfikacja zapewnia
pewność, że nic złego (tj. niezgodnego z protokołem) nie zostało wprowadzone do blockchaina i tym samym daje użytkownikowi
prawo do odrzucenia złośliwego łańcucha, nawet jeśli pochłonął on więcej pracy niż alternatywy. W społeczności Bitcoin było wiele rozmów na temat
tego prawa, gdy częściowo gorąco dyskutowano o idei User-Activated Soft Fork (UASF), a
ostatni artykuł "Kto zabezpiecza Bitcoin?" dobrze podsumowuje ten sposób myślenia.

Jeśli weryfikacja może być przeprowadzona w rozsądnym czasie tylko przez podmiot zdolny do wydania milionów na wynajem centrum danych,
oczywiście sieć nie jest zdecentralizowana. Idealnie, powinno być możliwe sprawdzenie integralności całego blockchaina
na sprzęcie ogólnego przeznaczenia, takim jak przyzwoity laptop.

Jednak nowe blockchainy również mają tendencję do wchłaniania coraz większej liczby funkcji, a one nie są darmowe. Wtedy ogromnym tematem w społeczności badawczej jest to, jak umożliwić sprawdzenie integralności całego blockchaina
z przyciętymi blokami lub stanem systemu (lub oboma) pod wiarygodnymi założeniami. Możliwe rozwiązania dotyczą bootstrappingu
zdjęcia stanu i sufiksu blockchaina na jego szczycie (popularne w klientach protokołu Ethereum, a formalizowane w nawet artykule akademickim), klientów bezstanowych (częściowo bezstanowych, jak zaimplementowane w Ergo Platform lub całkowicie bezstanowych, które obecnie istnieją tylko w artykułach badawczych).