İngiliz ulusal dijital para prototipinin ilkesi ve mekanizması
Bitcoin'in başarısı ve blockchain konseptinin coşkusu, birçok ülkenin merkez bankası tarafından ulusal dijital para birimlerinin önemli teknik seçimlerinden biri olarak görülen blockchain tabanlı dağıtılmış defter teknolojisini yaptı. Çin'in merkez bankası da aktif olarak blockchain teknolojisini araştırıyor ve ulusal dijital para proje ekibi de resmen kuruldu ve işe alım bayrağını yüksek tuttu. Küresel bir perspektiften, İngiltere Merkez Bankası daha hızlı hareket ediyor ve RSCoin adlı dağıtılmış bir defter dijital para birimi sistemi için bir kavram kanıtı tamamladı. Bu makale, ilkelerini ve mekanizmalarını Birleşik Krallık tarafından yayınlanan ve yerli blockchain uygulayıcılarına ilham verebilecek merkez bankası dijital para birimi teknik incelemesine dayanarak yorumlayacaktır.
Merkez bankalarının dijital para birimlerini ihraç etmek için farklı hedefleri vardır, ancak izlenmesi gereken ilkeler neredeyse şaşırtıcı derecede tutarlıdır: Dijital para birimlerinin ihraç ve ihraç süreci Bitcoin gibi merkez bankası tarafından kontrol edilemez ve dijital para birimleri mevcut merkez bankasını etkilemez Ticari bankaların döviz ihraç ikili mekanizması. Teknik açıdan bakıldığında, şu anda Bitcoin'in en büyük sınırlaması olan işlem hacmi, çözülmesi gereken temel sorundur.Bitcoin ağı tarafından desteklenen işlem hacmi saniyede 7 işlemdir.Gerçek ödeme sistemi, saniyede PayPay ile karşılaştırıldığında 100 işlemi gerçekleştirebilir ve Visa saniyede 2000-7000 işlemi gerçekleştirebilir.Yerel Alipay çift 11 zirvesi şimdiden 50.000 işlemi aştı. Teknik olarak konuşursak, iş mantığının farklı karmaşıklığı ve farklı uygulama ortamları nedeniyle, yalnızca verimi karşılaştırmak anlamlı değildir, ancak pratik uygulama açısından bakıldığında, saniyede 7 işlem merkez bankasının rakamlarını desteklemekten uzaktır. Para birimi sistemi.
Yukarıdaki ilkelere dayanarak, RSCoin'in nihai hedefi, merkez bankası tarafından kontrol edilen üstün performansa sahip bir dijital para birimi sağlamaktır. Bu hedefe ulaşmak için RSCoin, benzersiz bir dijital para prototipi oluşturmak için tasarım sürecinde çeşitli dijital para birimlerinin ve kredi kartlarının mekanizmalarını tamamen ödünç aldı. Temelde birkaç yönden yansıtılmıştır:
1) Çift katmanlı zincir mimarisi
2) Geliştirilmiş 2PC konsensüsü
3) Çapraz doğrulama mekanizması
Aşağıda bu para birimi prototipinin ilkelerini ve mekanizmalarını ayrıntılı olarak analiz edeceğiz.
bütün çerçeve
İlk olarak, RSCoin bloğu iki katmana böler, bir yüksek kaldıraçlı blok ve bir düşük kaldıraçlı blok. Yüksek düzeyli blok, merkez bankası tarafından kontrol edilir. Ana sorumluluklar şunlardır: 1) Para birimini kontrol edin Yayınlama 2) Düğüm yetkilendirme, inceleme ve teşvikler 3) Genel defterin bakımı. Ancak hiçbir özel işlem işlenmez. Düşük seviyeli bloklar, ticari bankalar veya merkez bankası tarafından yetkilendirilen kurumlar tarafından sürdürülür. Her düğüme "darphane" adı verilir. Düğümün ana sorumlulukları şunlardır: 1) Kullanıcı işlem taleplerini işleme ve yasallığı doğrulama 2) İşlemleri kaydetme ve defteri güncelleme 3) Birbirinizi çapraz doğrulayın. Bu iki katmanlı tasarım RSCoin'in ilki değil Yazar, Factom'un tasarımından esinlendiğini belirtti. Ayrıca Bitcoin ve Ethereum gibi dijital para mimarilerinden en büyük farkı, işlem verilerinin düğümler arasında senkronize edilmemesi, ki bu da her bir düğümün kendi zincirine eşdeğer olması, ancak zincirin diğer düğüm zincirleri hakkında bilgi içermesidir. Çapraz doğrulama gerçekleştirilir ve belirli bir süre boyunca gerçekleştirilen işlemler, üst düzey bloklar halinde konsolide edilir. Bu çok önemlidir çünkü düğümler arasındaki iletişim yükünü büyük ölçüde azaltır ve bu da performansı artırmaya büyük ölçüde yardımcı olur.
İki katmanlı mimari (orijinal metinden)
Konsensüs algoritması
Bitcoin verimini etkilemenin önemli nedeni, Bitcoin tarafından benimsenen iş kanıtı mekanizmasıdır (POW ).Bitcoin açık bir ağ olduğundan, temel varsayım, cadı saldırılarını önlemek için hem dürüst düğümlerin hem de kötü niyetli düğümlerin ağa istediği zaman girip çıkabileceğidir. Hesaplama gücünün rekabeti yoluyla defter tutma hakkının elde edilmesi, tüm ağın güvenliğini sağlamanın etkili bir yoludur. RSCoin'de bu varsayım şu şekildedir: merkez bankasının kötülük yapma olasılığı düşüktür ve diğer düğümler merkez bankası tarafından yetkilendirilir ve bilinir. Bu varsayım altında, sistemin genel güvenliği için gereksinimler nispeten azaltılabilir ve tasarım, performans değerlendirmelerine yönelik daha önyargılıdır.
RSCoin kendi fikir birliği mekanizmasını İki Aşamalı İşlemin geliştirilmiş bir sürümü olarak adlandırır: İlk olarak, düğümlerin "madencilik" yapmasına, yani karma rasgele sayı hesaplamaları gerçekleştirmelerine gerek yoktur. Herhangi bir ticaret sisteminin en önemli gereksinimlerinden biri "çifte harcamadan" kaçınmaktır (aynı miktarda para iki kez harcanır) "Çifte harcama" durumu, kullanıcının kasıtlı veya kasıtsız olarak aynı fonu iki işlem için sunmasıdır. Bu iki işlem tanınmaz ve onaylanmaz; başka bir durum, kötü niyetli düğümlerin veya kullanıcıların sisteme saldırması ve defteri kontrol etmesi ve böylece sistemin iki işlemi kabul etmesi veya doğrudan defteri değiştirmesidir. Açıkça söylemek gerekirse, iş yükü önleme mekanizmasının kendisi doğrudan ilk durumu çözmez, ancak ikinci durum için tasarlanmıştır. Yukarıda belirtildiği gibi, RSCoin'in varsayımsal durumu Bitcoin kadar kötü değildir, bu nedenle ikinci durumda çift harcamadan kaçınmak için iş kanıtı kullanmak gerekli değildir. İlk çift harcama durumunu çözmenin en kolay yolu, herhangi bir işlemin çıktısını, işlem talebi sırasında başka bir işlemin girdisine dayalı olarak en fazla kontrol etmektir. Bunun için RSCoin, muhasebe için hala Bitcoin UTXO (harcanmamış işlem çıktısı) modelini kullanıyor.Buradaki çıktı, önceki ödemeyi ödeyen kişiye bağlıdır ve alıcı, karışıklığı önlemek için girdidir. Aşağıda, ödeyen için çıktı, içeriği temsil etmek için kullanılacaktır.
Burada UTXO modeline kısa bir giriş. Aşağıdaki Şekil 1, geleneksel defter tutma modelidir ve Şekil 2, UTXO defter tutma modelidir. İkisi arasındaki fark, geleneksel modelin işlem kayıtlarının ve bakiyelerin mutabakatı yoluyla bakiyenin doğruluğunu garanti etmesidir.Ödeme yapıldığında, yalnızca bakiyenin yeterli olup olmadığını belirlemek gerekir ve bakiyenin nereden geldiğini yeniden hesaplamaya gerek yoktur. UTXO modunda, bakiye, birden çok önceki ödeyen tarafından işaretlenen çıktının toplamıdır.Ödeme sırasında harcanması gereken gelen ödeme, kendi işaretiyle işaretlenir ve alacaklının gelen ödemesi olur (bu model çok benzerdir Banka poliçesi havalesinin onaylanması: her havale için havale edenin adını imzalayın ve uygun şekilde iletin). Bu modda, çifte harcamadan kaçınmanın yolu, bu işlemle ilgili UTXO'nun diğer işlemler tarafından harcanıp harcanmadığını kontrol etmektir.
Aşağıda, RSCoin'in fikir birliği sürecini ayrıntılı olarak sunuyoruz.
Her şeyden önce, performansı artırmak için işlemler tüm ağa yayınlanmaz, ancak işlemler işlem için farklı düğümlere rastgele atanır.Her düğüm işlemin bir bölümünü işler, ancak her işlem yalnızca bir düğüm tarafından işlenmeyecektir. Belirtilmesi gereken şey, performansı artırmak için Ethereum'un iyileştirme planında parçalama işleme konseptinin önerilmiş olması ve yeni versiyonda uygulanacağıdır.
RSCoin'in bazı sembollerini ve tanımlarını kısaca tanıtın.
adres, hesap olan adresi temsil eder
addrid, adresle ilgili belirli bir çıktıyı temsil eder, addrid işlemin hash'inden (tx ile temsil edilir), çıktı adresinin indeksinden (i ile gösterilir) ve işlemin değerinden (v) oluşur.
Addrid, sırasıyla tüm harcanmamış çıktıları temsil eden UTXO listesi olmak üzere üç tablo halinde kaydedilir, pset listesi, ilişkili işlemleri olan ancak belirli bir süre içinde kaydedilmeyen UTXO'ları temsil eder ve txset listesi, deftere kaydedilen işlemleri temsil eder. Basitçe ifade etmek gerekirse, üç liste belirli bir süre boyunca aynı fonun üç farklı durumunu kaydeder: harcanmamış, harcanmış, ancak rezerve edilmemiş ve rezerve edilmemiş. Her liste belirli bir dönemdeki her fonu içerir.
Tüm fikir birliği süreci iki adıma bölünmüştür.
İlk adım, kullanıcı ve düğüm arasında gerçekleşir Kullanıcı işlemi başlatır ve işlemdeki tüm UTXO'lara karşılık gelen çıkış adresinin yönetim düğümünü (sahibi) adres indeksi (merkezi hizmet) aracılığıyla otomatik olarak bulur.Farklı adresler, farklı yönetim düğümlerine karşılık gelir. Adres dizini, kullanıcıların farklı adreslere karşılık gelen yönetim düğümlerini hızlı bir şekilde bulmaları için uygun olan merkezi bir hizmettir. Yönetim düğümü, kullanıcı tarafından gönderilen işlemi kontrol edecektir: işlemin yasallığı, adresin kendisi tarafından yönetilip yönetilmediği ve adrese karşılık gelen UTXO'nun iki kez harcanıp harcanmadığı. Çift harcamayı kontrol etmenin spesifik süreci şudur: ilk önce adres altındaki çıktının harcanmadığını (adresin utxo listesinde olduğunu) ve bu adres altındaki çıktının diğer işlemlerle ilişkili olmadığını doğrulayın (adres, pset listesinde değildir); doğrulama başarılı olursa, düğüm Addrid'in utxo listesinden pset listesine konulması, addrid'in işlem ile ilişkilendirildiği anlamına gelir, diğer işlemler doğrulanırsa, addrid'in iki kez harcandığı görülecektir. Küresel bir perspektiften, tüm sorumlu düğümlerin çoğu onay bilgisi döndürürse, bu, UTXO çift harcama kontrolünün geçtiği ve kullanıcının tüm onay düğümlerinin imzasının sonucuyla birlikte işlemi ödeme adresine karşılık gelen yönetim düğümüne gönderdiği anlamına gelir.
İkinci adımda, alıcı adresin yönetim düğümü ilk olarak adresin kendi yönetimine ait olduğunu onaylar ve ardından tüm çıktıların çoğunluk düğümler tarafından onaylanıp onaylanmadığını ve imzalarının doğru olup olmadığını kontrol eder. Kontrol başarılı olursa, düğüm bu çıktıları utxo listesine ekler (yeni bir UTXO haline gelir) ve işlemi txset listesine ekler. Düğüm daha sonra kullanıcıya "işlemin gelişmiş bloğa ekleneceğini" bildirecektir (aksi takdirde kullanıcı bunu bir kanıt hesap verebilirlik düğümü olarak kullanacaktır). Bir süre sonra, tüm düğümler txset listesini konsolidasyon için merkez bankasına gönderir.
İşlem sürecinde, düğümler arasında doğrudan bir iletişim yoktur, ancak kullanıcılar ve düğümler arasında ağ iletiminin yükünü azaltır ve RSCoin'in genel performansını iyileştirir.
Çapraz doğrulama
Her düğümün kendi zinciri olduğundan, RSCoin tüm sistemin bütünlüğünü sağlamak için bir çapraz doğrulama yöntemi tasarlamıştır. Düğüm tarafından gerçekleştirilen her işlemin ilgili işlemleri kesinlikle sırayla günlüğü oluşturur.Düğüm bir bloğu tamamladığında, bir önceki blok başlığının günlüğü ve hash'i kendi blok başlığı olarak kullanılır. Düğüm, işlemin dışıyla iletişim kurduğunda, imza bilgilerinin bir parçası olarak blok başlığı gönderilecek ve bu bilgi işlemle ilgili düğüm tarafından alınacaktır. Bir düğüm bir bloğu tamamladığında, düğümün bloğunun hem kendi hem de diğer düğüm zincirlerinin en son blok başlıklarını içermesi gerekir. Bu şekilde, düşük seviyeli zincirin bir bloğu şu bölümlerden oluşur: b = (h, txset, , mset), h bloğun karmasını temsil eder, txset işlem listesi, düğümün imzasını temsil eder ve mset diğer düğümlerin en son bloğunu temsil eder. bilgi. Bu şekilde, farklı düğüm zincirleri "sen benim içimdesin ve benim içimdesin" tam çapraz doğrulama.
Beyaz kağıt ayrıca çapraz doğrulama garantilerinin güvenliğini de analiz eder. Sonuç, ne kadar çok parça olursa, sistemin güvensiz olma olasılığı o kadar yüksek olur ve gerçek sistem işlem verimliliği ve parça sayısının dengelenmesi gerekir.
Üst düzey zincir
Üst düzey zincir tüm düğümlerin işlemlerini birleştirdikten sonra, bir blok aşağıdaki bölümlerden oluşur:
Bloğun hashini, işlem listesini, merkez bankasının imzasını ve bir sonraki blok tarafından yetkilendirilen düğümü temsil ederler. Para basımından üst düzey zincir sorumludur.İhraç ve alıcı sayısı merkez bankası tarafından kontrol edilir.Üretme süreci yeni madeni paralar üretmek ve bunları alınması gereken banka adresine transfer etmektir. Üst düzey zinciri kontrol eden merkez bankası, işlemin iki adımında her düğümün kaç kez rol oynadığını ve her düğümün günlüğünü kaydederek düğümleri ücretlerle ödüllendirir.
Test sonuçları
Beyaz kitapta, yerel alan ağı ve geniş alan ağı koşulları altında iki tür işlem test edilmiş ve bir giriş ve iki çıkış, iki giriş ve iki çıkış olmak üzere iki işlem modu seçilmiştir Test sonuçları aşağıdaki gibidir (orijinal metinden). Test sonuçları, düğüm sayısındaki artışla birlikte verimin doğrusal olarak arttığını da yansıtır.
Gelecek büyüme
Şu anda açıklanan RSCoin, RSCoin teknik incelemesinin sonunda yalnızca minimal bir kavramsal sürüm olduğundan, yazar, RSCoin'in olası ölçeklenebilirliğinden çeşitli yönlerden bahsetti. A. Budama: Merkez bankasının hesabının çok büyük olmasını önlemek için, merkez bankası bazı küçük işlemleri tekdüze bir şekilde toplayıp netleştirebilir ve nihai netleştirme sonuçlarını zincire kaydedebilir. Tabii ki, bunun öncülü merkez bankasının tamamen dürüst olmasıdır. . Büyük ülkelerdeki mevcut merkez bankası takas sisteminin de merkez bankasına duyulan güven ve karşılıklı uzlaşmaya dayandığı ve mutabakat sürecinin takasın daha az verimli kısmı olduğu unutulmamalıdır. Budama yapılırsa uzlaşma gereklidir. B. Düğüm teşvikleri: Düğüm teşvikleri için POS'a (Eşitlik Kanıtı) benzer bir mekanizma getirilebilir.Her düğüm, merkez bankasına para yatırır ve para yatırma miktarına göre işlem sayısını düzenler. Yanlış bir davranış varsa, bu önceden yatırılmış para birimlerini kullanır. Ceza olarak belirli bir miktarı düşürün. C. Çoklu para birimi platformu: Yazar, farklı merkez bankalarının farklı dijital para birimleri ihraç etmek için aynı platformu kullandığına dair cesur bir fikirden bahsetti. Bu, sınır ötesi fon mutabakatına daha elverişlidir ve Bitcoin ve diğer dijital para birimlerinin abartılı para birimi işlemlerinde doğrudan yürütülememesine ilişkin mevcut sorunu azaltır. Ancak yazar, bunun tamamen bir ideal olduğuna inanıyor. Para birimi ulusal güvenlik ve çıkarlarla ilgili. Uygunluk ve verimlilik, ulusal çıkarlar karşısında bahsetmeye değmez. Birleşik para birimi ihraç sistemi, birleşik para birimi kadar zordur.
Her durumda RSCoin, bağımsız hükümetin parasal sistem gereksinimlerini ve performans gereksinimlerini birleştirir. Blockchain ve dijital para alanındaki çeşitli fikir ve deneyimleri bir araya getiren, merkez bankasının dijital para birimi yayınlamasına uygun bir çerçeve önerilmiş ve ilke analizi ve deneysel testler açısından titiz bir tutum ve bilimsel yöntemler göstermiştir.
Bu makale temel olarak İngiliz ulusal dijital para birimi prototip teknik incelemesine dayanmaktadır: George Danezis ve Sarah Meiklejohn tarafından yazılan "Merkezi Bankalı Kripto Para Birimleri"
Yazan: Lu Xujun, Yang Tao
Jack Lu
Wanglu Technology'nin kurucusu, CEO / CEO'su
Eski Factom Kurucu Ortağı ve Baş Teknoloji Sorumlusu, Peking Üniversitesi, Ohio Eyalet Üniversitesi. Ekonomi Yüksek Lisansı, Bilgisayar, MBA. İnternet ve yazılım geliştirme ve yönetiminde 20 yıldan fazla deneyim. Amerika Birleşik Devletleri, Çin ve Avrupa'da birçok girişimcilik tecrübesine sahiptir.
Yang Tao, blok zinciri uygulaması ürün tasarımına odaklanan Wanglu Technology'nin ürün direktörüdür. Yönetim yazılımı ve İnternet alanında uzun yıllara dayanan proje ve ürün pratik deneyimine sahip, iş sistemi planlaması ve tasarımında iyi
Gönderildiği andaki Bitcoin standart fiyatı Alış fiyatı: 5180,00 Satış fiyatı: 5174,00
Yazar: Lvxu Jun, Yang Tao
Yazının kaynağı: Babbitt Information ( Telif hakkı beyanı: Yazar hakkını saklı tutar. Makale, yazarın bağımsız bakış açısıdır ve Babbitt'in görüşünü temsil etmez.
