تحلیل اثبات کار در استخراج بیت کوین: بخش ۳ – صخره‌‌نوردان

در بخش‌های قبلی این مجموعه به بررسی کارایی اثبات کار بیت کوین پرداختیم. در بخش سوم، روی سوال متفاوتی تمرکز خواهیم کرد: «آیا این سیستم به صورت بهینه کار می‌کند؟» برای پاسخ به این سوال، اول برخی از نکات مربوط به اثرات داشتن یک هش‌ریت فزاینده را شرح خواهیم داد و صخره ساتوشی را معرفی خواهیم کرد، یک تجسم ۳ بعدی از امنیت حاشیه‌ای رو به کاهش که در بلاک‌های قدیمی‌تر وجود داشت. سپس، چیزی را تعریف می‌کنیم که می‌تواند به عنوان حالت بهینه سیستم تلقی شود و بررسی می‌کنیم که چقدر سیستم از این حالت بهینه فاصله دارد. در نهایت، نتیجه‌گیری نهایی در مورد مسیرهای واگرایی را خواهیم داشت که بیت کوین و بیت‌کوین کش در پیش گرفته‌اند.

0 85

برای مطالعه بخش اول اینجا, بخش دوم اینجا و بخش چهارم اینجا کلیک کنید.

مقدمه: بیت کوین Steroïd و بیت کوین Arctic

قبلا با تصور دو نسخه فرضی بیت کوین، در مورد نفوذ hodl کردن (نگه داشتن سکه به جای فروش آن) بر کارایی اثبات کار بیت کوین صحبت کردیم. این دو نسخه در عین کاریکاتوری بودن برای درک عواقب برخی از بده بستان‌ها مفید بودند. بیت کوین Steroïd کارایی خود را در راه فعالیت حداکثری فدا می‌کند، در حالی که بیت کوین Arctic فعالیت خود را در ازای کارایی حداکثری فدا می‌کند. واضح است که هیچ یک از این راهکارها کاملا راضی‌کننده نیستند. آیا می‌توانیم بهتر عمل کنیم؟

صخره ساتوشی

زمانی که مطالعه بر روی پروتکل بیت کوین را آغاز کردم، ابتدا توسط ایده اثبات کارهای جدید که بر روی قبلی‌ها می‌آمدند و امنیت را مدام افزایش می‌دادند، شگفت‌زده شدم. اما معمولا در دنیای بیت کوین امور به آن اندازه که ساده به نظر می‌رسند ساده نیستند. حقیقت این است که با افزایش کارایی و در دسترس بودن سخت‌افزارهای استخراج، امنیت ارائه شده توسط اثبات کارهای قدیمی تمایل به کاهش دارد.

این پدیده را می‌توان با این آمار توسط پ. وویل (P.Wuille) در این صفحه نشان داد. این نمودار تعداد روز‌هایی را نشان می‌دهد که برای محاسبه مجدد تمامی اثبات کارها از روز اول با ۱۰۰٪ نرخ هش واقعی نیاز است.

bitcoin network

روزهای معادل اثبات کار (منبع: bitcoin.sipa.be)

برای تجسم بهتر تکامل این دو پدیده (یعنی اثر انباشته اثبات کار و اثر یک نرخ هش فزاینده بر بلاک‌های قدیمی)، یک تجسم سه بعدی را برای کلیت‌بخشی به نمودار ارائه شده توسط پ. وویل محاسبه خواهیم کرد. ابن تجسم نشان خواهد داد که چند روز (محور z) برای بازنویسی تاریخ تا یک بلاک گذشته (محور y) با ۱۰۰٪ نرخ هش مورد انتظار استفاده شده برای یک بلاک اخیر (محور x) مورد نیاز است.

من این نمودار را «صخره ساتوشی» می‌نامم.

sakhre satoshi

صخره ساتوشی (نسخه ساده‌سازی شده، محورهای x و y در مدت زمانی بین ۲ تعدیل دشواری ابراز شده‌اند)

بیایید تا یک مقدار را به محور x نسبت دهیم و از پایین، از صخره بالا برویم. همانطور که می‌بینید، بازنویسی بلاک‌های بیشتر مستلزم زمان بیش‌تر و بیش‌تری است (و گران‌تر است). اما در جایی به یک فلات می‌رسیم. مسن بودن امنیت بیشتری را به شکلی قابل توجه برای یک UTXO به ارمغان نمی‌آورد. این نشان می‌دهد که چرا رویکرد اتخاذ شده توسط بیت کوین Arctic (یا افزایش حداکثری «ساده‌انگارانه» اثبات کارهای تجمعی) مطلوب نیست. زمانی که به فلات می‌رسیم، فعالیت در ازای امنیت ناچیزی فدا می‌شود.

در لبه صخره

بر اساس این مشاهدات، «لبه صخره» را به عنوان حالت بهینه نظر سیستم در نظر می‌گیریم. البته از جایی به بعد قربانی کردن فعالیت، برای امنیت حاشیه‌ای رو به زوالی که توسط اثبات کارهای قدیمی‌تر ارائه شده است، منطقی به نظر نمی‌رسد.

لازم به ذکر است که مفهوم سن مطلوب لزوما برای یک UTXO خاص معنی نمی‌دهد. البته، شما به عنوان صاحب یک UTXO کنترل دقیقی بر روی سن آن ندارید. شما یا UTXO را hodl می‌کنید و در جایی به فلات می‌رسد، یا آن را خرج می‌کنید و آن بلافاصله به پایین صخره باز می‌گردد.

به نظر من، این مفهوم سن بهینه در اصل زمانی مفید است که مجموعه UTXO را به طور کلی در نظر بگیریم. این می‌تواند به عنوان یک نقطه مرجع در توزیع بیت کوین موجود بر اساس سن تلقی شود. هرچه بیت کوین‌های بیشتری حول سن بهینه متمرکز شوند، سیستم به حالت بهینه خود نزدیک‌تر می‌شود.

بسیار خوب. بیایید تا تکامل این سن بهینه را تعیین کنیم. برای این منظور، محاسبات را برای تمام مقادیر محور x تکرار کنیم و یک نمودار دوبعدی برای هر مقدار رسم کنیم (نوعی محور قاطع از صخره).

number of days

برشی از صخره

سپس از یک روش بسیار ساده بر اساس حساب برداری (پیوست الف را ببینید) برای تخمین سن بهینه برش استفاده می‌کنیم. تنها نیاز داریم تا همین عملیات را برای هر برش تکرار کنیم و در نهایت نمودار زیر به دست می‌آید.

optimal age

باید به خاطر داشته باشیم که می‌توان از یک معیار کاملا متفاوت برای تشخیص این که بهینه در هر تاریخ چیست استفاده کرد. این که کدامیک بهترین است یک سوال باقی می‌ماند.

اثر موش قطبی؟

شاید برخی از مشاهدات در مورد موج‌های Hodl را به خاطر بیاورید که نشان‌دهنده یک اثر «موش قطبی» در طول صعودهای قیمت بیت کوین بود و برخی از UTXOهای قدیمی از صخره پایین پریدند. همانطور که قبلا نشان داده شد، یکی از عواقب این پدیده (به عنوان نرخ هش فزاینده) کاهش موقت کارایی سیستم است. آیا این به آن معنا است که سیستم طی این رویدادها به شکل قابل توجهی از حالت بهینه نظری ما دور می‌شود؟

به عنوان اولین معیار سنجش، می‌توانیم تلاش کنیم تا از چند نقطه داده که از تحلیل‌های حول موج‌های Hodl به دست آمده‌اند استفاده کنیم و توزیع مقدار UTXO به ازای صفحه را رسم کنیم. نقطه داده‌های انتخاب شده آخرین ۴ مقدار بالا و پایین هستند که در PPR شناسایی شده‌اند. سپس فواصل زمانی موقعیت سن بهینه در بالای این توزیع‌ها را رسم می‌کنیم.

70

توزیع بیت کوین‌های موجود بر اساس سن (نقطه داده‌های انتخاب شده ۴ مقدار بالا و پایین PPR هستند)

مشاهده می‌کنیم که برای بسیاری از این نقطه داده‌ها، اکثریت بیت کوین‌های موجود (۵۰ تا ۷۰ درصد) از صخره آویزان هستند (یعنی پایین حالت بهینه هستند) اما یک شناسه مهم‌تر از میانه، تمرکز بیت کوین‌های موجود حول حالت بهینه است. باید اعتراف کنم که کمی شگفت‌زده شده‌ام. انتظار داشتم تا تفاوت واضحی بین مقدار پایینی (۰۷٫۰۷٫۲۰۱۲، ۳۱٫۰۱٫۲۰۱۳ و غیره) و بالایی (۲۱٫۰۹٫۲۰۱۲، ۱۶٫۱۱٫۲۰۱۳ و غیره) ببینم، اما این طور نیست.

صادقانه بگویم، فکر نمی‌کنم که بتوانیم با استفاده از این نقطه‌ داده‌ها به چیزی قطعی برسیم. متاسفانه، من زمانی برای محاسبه یک مقایسه جامع و دقیق در اختیار نداشتم و این کاری است که باید انجام شود. [بله، صخره‌نوردی بی‌رحمانه‌ای است]

بیت کوین و بیت‌کوین کش

به عنوان آخرین نظر در مورد این موضوع، می‌گویم که مشاهده چگونگی تکامل بیت کوین و بیت‌کوین کش در آینده جالب خواهد بود. همانطور که متوجه شدید، بده بستان‌های شرح داده شده برای بیت کوین Arctic و بیت کوین Steroïd مشابه بینش‌های واگرایی هستند که در این دو زنجیره وجود دارند.

در مورد بیت کوین، مشاهده تاثیر شبکه لایتنینگ بر روی کارایی سیستم جالب خواهد بود. البته،‌ ایده کانال‌های بلند مدت (یعنی چند ماه یا سال) شاید به تجمیع «طبیعی» UTXOهای بیشتر حول حالت بهینه کمک کند (که در حال حاضر بین ۱۸ و ۲۴ ماه نوسان دارد).

در مورد بیت‌کوین کش، مشاهده این که آیا تاثیر تعداد فزاینده پرداخت‌های OnChain، توسط hodlکننده‌ها خنثی می‌شود یا خیر و این که آیا این برای نزدیک ماندن به استفاده بهینه از امنیت تامین شده توسط اثبات کارهای آن کافی است یا خیر جالب خواهد بود.

نتیجه‌گیری

در بخش سوم،‌ در مورد ایده سن بهینه UTXOها بحث کردیم که اجازه می‌دهد فاصله سیستم از حالت بهینه را بسنجیم. واضح است که این متن شاید به عنوان مقدمه پاسخ برای این سوال نیز کافی نباشد. امید من این است که این مقاله سرآغازی باشد تا افراد بیشتری به بررسی این موضوع تشویق شوند.

شاید از این مطالب هم خوشتان بیاید.

ارسال پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.