Новый поиск децентрализации, Часть I: Технические аспекты

Хотя большинство активных разговоров сегодня в этой области касается более широкого принятия технологии блокчейн (что часто означает
продажу Уолл-Стриту) и конкуренции с системами, такими как Visa и Mastercard (что часто означает отказ от
dецентрализации или введение неясных предположений о безопасности во имя эффективности), существует очевидная необходимость
вернуться к корням движения криптовалют, которые в основном касаются децентрализации. Здесь много вопросов, на которые нужно ответить. Это нормально, когда 90% вычислительной мощности в Bitcoin может собраться в одной комнате?
Это нормально, когда 2 или 3 майнинг-пула контролируют большинство хеширующей мощности, так что могут осуществлять цензуру? Это нормально, когда почти все
новые узлы избегают обработки блокчейна с его генезис-блока? Это нормально, когда разработчики монет Proof-of-Work делают
хард-форк, изменяя алгоритм консенсуса, чтобы снова сделать его удобным для GPU? Можем ли мы обобщить все проблемы с
dецентрализацией? Можем ли мы покрыть большинство проблем техническими средствами?

Децентрализация касается многих вопросов, лежащих в различных областях, технических, социальных и гибридных. Исследователи и
разработчики пытаются найти технические решения, желательно, элегантные и эффективные. Однако для многих вопросов
такие решения не известны, поэтому также необходимы социальные решения.

В этой статье я рассмотрю только технические аспекты децентрализации, а именно, децентрализацию майнинга и
dецентрализацию верификации.

Децентрализация майнинга

Две самые большие проблемы, касающиеся децентрализации майнинга, это специализированное оборудование (такие как ASIC) и централизованные пулы.

С ASIC крупный игрок, способный инвестировать достаточно денег в НИОКР, может получить несправедливое преимущество от частного
эффективного оборудования. В принципе, для любого вида вычислительной деятельности всегда возможно разработать
специализированное оборудование, которое будет работать лучше, чем стандартные вычислительные единицы, такие как CPU и GPU. Однако для различных
вычислительных задач усилия НИОКР и возможный результат могут сильно различаться. Аргументация за поиском идеального (или
достаточно близкого к идеальному) может быть довольно сложной (см. например, 30-страничный доклад Equihash).

Для большинства криптовалют на основе Proof-of-Work (включая Bitcoin, Ethereum, ZCash) 2-4 централизованных майнинг-пула
контролируют большинство вычислительной мощности. Это может означать легкую цензуру или фронтраннинг на приложениях (например,
перестановка ордеров на обмен), так как в централизованных пулах только пул решает, какой кандидат на блок будет работать для всего пула.
В качестве возможного результата, схемы неаутсорсируемого майнинга могут предотвратить формирование централизованных пулов. Только Ergo Platform известна тем, что внедрила практическую схему неаутсорсируемого Proof-of-Work (основанную на предположительно трудной для памяти задаче из доклада Equihash), называемую Autolykos.

В качестве примера, где проблемы социальной децентрализации пересекаются с децентрализацией майнинга, иногда разработчики
Proof-of-Work вводят хард-форки, чтобы сделать алгоритм Proof-of-Work снова удобным для GPU, когда ASIC собираются
доминировать на рынке майнинга для монеты, однако всегда не совсем ясно, почему совершенно легитимная деятельность запрещена
и почему разработчики (вместе с некоторыми пользователями) могут делать хард-форк по этой конкретной причине.

Децентрализация верификации

Децентрализация верификации касается возможности проверки действительности истории блокчейна. Такая проверка обеспечивает
уверенность в том, что ничего плохого (т.е. не соответствующего протоколу) не было внедрено в блокчейн и, таким образом, дает пользователю
право отклонить злонамеренную цепочку, даже если она поглотила больше работы, чем альтернативы. В сообществе Bitcoin было много разговоров о
таком праве, когда это было частично горячо обсуждено в контексте идеи User-Activated Soft Fork (UASF), и
недавняя статья "Кто защищает Bitcoin?" хорошо резюмирует этот способ мышления.

Если верификация может быть выполнена в разумные сроки только сущностью, способной потратить миллионы на аренду дата-центра,
очевидно, что сеть не децентрализована. В идеале, должно быть возможно проверить целостность всего блокчейна
на стандартном оборудовании, таком как приличный ноутбук.

Однако новые блокчейны также имеют тенденцию поглощать все больше и больше функций, и они не приходят бесплатно. Тогда
огромная тема в исследовательском сообществе касается того, как сделать возможным проверку целостности всего блокчейна
с обрезанными блоками или состоянием системы (или тем и другим) при правдоподобных предположениях. Возможные решения здесь касаются загрузки
снимка состояния и суффикса блокчейна сверху (популярно в клиентских протоколах Ethereum и формализовано даже в академической статье), безстатусных клиентов (частично безстатусных, как реализовано в Ergo Platform или полностью безстатусных, которые в настоящее время существуют только в научных статьях).