Алгоритм консенсуса Proof-of-Individuality



Введение



Для поддержки консенсуса проект Эфириум использует алгоритм PoW (Proof-of-Work), который он позаимствовал от сети Биткоин. Однако работает этот метод в Эфириуме несколько иначе. В то время как Биткоин поддерживает криптографическую функцию SHA-256, разработчики Эфириума создали собственную функцию и назвали ее Ethash. Консенсус в данном случае достигается вполне успешно, и всё же некоторых недостатков избежать не удалось. Среди них:



— Необходимость многократного хеширования.



— Уязвимость к атаке 51%.



— Возможность скрытно получить преимущество в хешировании.



Для предотвращения потенциальных проблем разработчики Эфириума планируют изменить консенсус-протокол с PoW на PoS (Proof-of-Stake), который должен быть активирован в окончательной версии Эфириума. У PoS есть собственные недостатки, которые, впрочем, считаются менее опасными.



Помимо этих двух методов достижения консенсуса в блокчейн-сети, существуют и альтернативные. Они основаны на размере памяти, на правах участников, а некоторые даже могут объединять PoW и PoS. Один из таких альтернативных методов использует частичные персональные данные и обеспечивает достижение консенсуса специальной периодической процедурой подтверждения. Он называется Proof-of-Individuality (PoI), его мы и рассмотрим сегодня.



Основы PoI



Впервые метод PoI был кратко описан в статье Форда и Штрауса. Основная идея статьи — найти способ избежать атаки по типу Сивиллы. Дальнейшее развитие выполнялось для системы смарт-контрактов Эфириума. Результаты можно отследить на странице GitHub или на вебсайте проекта. К сожалению, разработка алгоритма остановилась два года назад, однако его исследование по-прежнему интересно в качестве альтернативы стандартным методам.



Атака Сивиллы



Давайте для начала определим, что это за тип атаки и чем он опасен. Атака Сивиллы основана на множестве фальшивых личностей, вовлеченных в тот или иной процесс. Все эти личности создаются из одного источника. Это значит, что один человек может получить контроль над всей системой, в которой эти личности существуют.



Это не проблема для подхода PoW — нет разницы, сколько нод майнит блоки. А вот для метода PoS такая атака может стать источником трудностей. Представьте несколько анонимных пользователей, участвующих в PoS-майнинге со своими ставками. Если несколько из этих участников в действительности являются одним и тем же человеком, они могут создавать последовательность из блоков. Эта последовательность будет считаться неправильной с точки зрения честности, тем не менее сможет существовать благодаря большинству Сивиллы.



PoI как способ противодействия



Основная идея PoI как метода противодействия атаке Сивиллы заключается в частичном взаимодействии участников. Совершенно неважно, что за пользователи находятся в твоей группе. Важно быть уверенным в том, что они честные игроки, которые участвуют в процессе «однократно». Такая проверка проводится разными способами. Простейший — видеоконференции с одновременно запущенным программным обеспечением.



Группы и токен



Ключевой концепт PoI — разделение участников на группы. В каждой такой группе может быть минимум пять пользователей, которые некоторое время общаются для того, чтобы убедиться в существовании друг друга. Согласно концепции PoI, каждая такая группа собирается примерно за четыре недели. Через год группы меняются.



Для поддержки правильности подтверждения необходимо использовать особый токен. Этот токен должен обладать некоторыми важными свойствами: уникальностью, проверяемостью, неотслеживаемостью. Эта комбинация гарантирует, что каждый токен будет правильным, не приведет к его владельцу и не будет дублирован.



Послесловие



Альтернативные подходы к консенсусу иногда могут быть по-настоящему уникальными. Для предотвращения манипуляций и разного рода атак разработчики создают настоящие шедевры. К сожалению, неизвестно, будет ли PoI успешно внедрен в системы.


Источник: “https://ru.blockspoint.com/articles/technologies/proof-of-individuality”