Какво Е Доказателство За Изтеклото Време Консенсус? (Poet) Пълно Ръководство За Начинаещи

0 Comments


Още от създаването на Биткойн и признаването на неговия консенсусен модел „доказателство за работа“ (PoW) като механизъм за легитимност на блокчейн мрежата като разпределена счетоводна книга, бяха експериментирани и въведени множество други консенсусни механизми. Тези нови механизми за консенсус се основават на византийската толерантност към грешки и се фокусират главно върху намаляването на енергийната неефективност, свързана с интензивния процес на добив на доказателства за работа.

Доказателство за изтеклото време

Доказателството за изминало време (PoET) е един от тези механизми за консенсус, предназначен да подобри консенсуса на доказателството за работа и да предостави свежа алтернатива за разрешените блокчейн мрежи.

Контекст

PoET е разработен от гиганта в производството на чипове Intel още през 2016 г. като ефективен консенсусен механизъм предимно за разрешени блокчейн мрежи. PoET вече е избраният консенсусен модел за модулната рамка Hyperledger Sawtooth и е популярен инструмент за внедряване и експериментиране с разпределени системи за водене на книги.

Какво е Hyperledger

Прочетете: Hyperledger: Проект за блокчейн с отворен код

Критичен компонент на PoET консенсуса е иновативната технология, с която той работи заедно, за да работи по начина, по който го прави, а именно свръхмодерното ръководство за програмиране на Intel Software Guard Extensions (SGX). Въведена през 2015 г. с 6-то поколение Core процесори на Intel, SGX функционира като среда за надеждно изпълнение (Trusted Execution Environment – TEE), която позволява на избран, доверен код да се изпълнява независимо от приложението, в което работи.

Преди да разберем как работи цялостният консенсус на PoET, е важно да разберем малко за това как функционира SGX.

Какво е SGX?

SGX е сложна технология, но в същността си тя на практика представлява набор от инструкции за централния процесор, който се използва от приложенията за изолиране на специфични, надеждни области от код и данни. Тя осигурява сигурен анклав за разработчиците, за да защитят чувствителни данни или код от външна намеса или проверка.

Кодът, който се изпълнява в TEE, използвайки SGX, може да създаде подписано удостоверение от платформата или приложението, което е вкоренено в процесора и осигурява удостоверяване, че кодът е бил правилно инициализиран в доверена среда. Тази особеност оказва съществено влияние върху функционалността на консенсуса PoET, но също така създава присъща бариера за навлизане и ограничение за използването му.

Паметта, в която се съхранява защитеният код в SGX, е защитена дори от злонамерени потребители, които контролират физическия достъп до платформата и имат най-висока степен на удостоверяване на автентичността за достъп до нейната памет. Като функция за сигурност SGX беше приета със значителни очаквания поради потенциалната сигурност, предоставена от тази възможност.

В контекста на консенсуса PoET SGX функционира като механизъм за присъединяване на участниците към мрежата и проверка дали те изпълняват доверен код, необходим за изпълнението на консенсуса PoET.

Как работи PoET

Консенсусът PoET е ефективна форма на доказателство за работа, която премахва необходимостта от интензивен процес на добив и го заменя със система за рандомизирани таймери за участниците в мрежата. По принцип на всеки участник в мрежата се дава произволен обект с таймер и първият, който изтече, „събужда“ този участник, който става лидер на блока и произвежда новия блок.

По отношение на византийската толерантност към грешки, това осигурява необходимо и ефективно рандомизирано решение на проблема за случаен избор на лидер.“ По същество този проблем е как да се определи лидерът на рунд на консенсус във византийски системи, устойчиви на грешки. Например практическата византийска толерантност към грешки използва формат в стил round-robin, докато доказателството за работа на Биткойн използва консенсус на Накамото, при който лидерът се избира от този, който реши изчислително интензивния криптографски пъзел на всеки кръг от блокове.

Практическа византийска толерантност към грешки

Прочетете: Какво представлява практическата византийска толерантност към грешки? Пълно ръководство за начинаещи

Консенсусът на PoET може да бъде разделен на 2 фази, присъединяване към мрежата и проверка на TEE с помощта на атестации от SGX и действителната лотария за добив, изминал кръг от време.

Проверка на мрежата и SGX

Това е началната фаза на консенсуса и в нея SGX играе важна роля. Както беше споменато по-рано, когато използвате SGX, можете да представите подписан атестат, че използвате доверен код, който е бил правилно настроен в TEE.

В PoET потенциален участник в мрежата изтегля доверения код и разпространява съобщение „присъединяване“ към мрежата с подписаното удостоверение от SGX, която е изготвила двойка публичен/частен ключ. Мрежата от възли след това приема или отхвърля атестацията. Ако бъде приет, участникът се присъединява към мрежата и може да участва в процеса на избор на случаен принцип чрез лотария за изминало време.

Лотария с изтеклото време за случаен избор

Това е втората и последна фаза на механизма за консенсус. Във всеки кръг на консенсус участниците в мрежата получават подписан обект на таймера от доверен код, който е напълно рандомизиран. Идеята е да се ограничи възможността на всеки потенциален злонамерен участник да играе на системата и да се опитва постоянно да получава по-кратък таймер, за да може да произвежда повече блокове.

Впоследствие всеки участник изчаква изтичането на своя рандомизиран таймер. Таймерът на участника в мрежата, който първи изтича, разпространява подписан сертификат в мрежата, който показва, че той е лидерът на рандомизирания блок за този кръг. Съобщението се удостоверява и блокът се създава. След това кръгът започва отново.

Разпространението на подписаното удостоверение всъщност става с всички участници в мрежата, дори и да не са спечелили. Това се прави, за да се гарантират основно 2 неща:

  1. На всеки възел всъщност се дава произволен таймер на обект от доверен код.
  2. Възелът изчака определения период от време, даден от обекта.

Както можете да видите, процесът е изцяло случаен, а интеграцията с технологията SGX гарантира, че няма манипулация на доверения код, върху който работи протоколът. Съществуват няколко други функции за сигурност, като например алгоритъм, който следи за подозрителни възли, които постоянно печелят от лотарията или постоянно имат по-кратки таймери, при които се появява модел.

Механизмът за консенсус PoET е изключително ефективен и може да се мащабира до хиляди възли, без да се изпотява. Опасенията са, че тя разчита в голяма степен на SGX за основа на протокола и съвсем наскоро тези опасения се засилиха.

По-рано този месец групата Large-Scale Data & Systems (LSDS) към Имперския колеж в Лондон откри критична уязвимост в SGX, известна като „Foreshadow“, която може да се използва за атака на защитения анклав на SGX.

Вероятно вече сте запознати с произхода на атаката, тъй като имаше глобални опасения, широко отразени от основните медии, относно уязвимостта „Spectre“, която беше открита в съвременните процесори за чипове по-рано тази година. Предвестник атаката беше разяснена по-рано този месец от екипа на LSDS и представлява адаптирана версия на Spectre Уязвимост. Все още развиваща се история, която е важно да се следи по много причини, включително за целостта на консенсуса на PoET.

Предимства и недостатъци на използването на PoET

PoET е изключително ефективна и не е толкова ресурсоемка, колкото системите за доказване на работа, но около нея има и някои опасения. И така, какви са общите предимства и недостатъци на използването му като консенсусен механизъм за мрежите с разпределена счетоводна книга?

Предимства

PoET е значително подобрение на ефективността на системите за доказване на работа. Едновременно с това тя предоставя и чудесно решение на „проблема за случайния избор на лидер“, без да е ресурсоемка или да изисква сложна механика на залагане и структури за стимулиране, необходими при доказателството за консенсус на залога.

PoET също така е отличен консенсусен механизъм за разрешени мрежи, поради което е консенсусен механизъм за Hyperledger Sawtooth. На всичкото отгоре тя се мащабира ефективно и може да се използва като модел „plug and play“ за среди за тестване с Hyperledger Sawtooth.

Недостатъци

SGX е възхвалявана и новаторска технология, но последните събития явно са причина за безпокойство по отношение на използването ѝ с консенсус PoET. Intel вероятно ще успее да отстрани проблема по отношение на критичната уязвимост, но недостатъкът тук е очевидната и необходима зависимост от сигурността на специализирания хардуер.

Не само това, но SGX се произвежда изцяло от Intel, така че зависимостта от консенсусния модел се разпростира върху Intel като компания, трета страна. Идеята за подобно разчитане противоречи на новата парадигма, която криптовалутите се опитват да постигнат с блокчейн мрежите, премахването на доверието в посредници.

Заключение

PoET представлява още един опит за осигуряване на консенсусни механизми за византийска толерантност към грешки за системи с разпределени счетоводни книги. Тя е изключително ефективна и сама работи с друга нова технология, SGX.

Занапред, наблюдавайки развитието на събитията около SGX, ще има голямо влияние върху PoET като устойчив консенсусен модел. Засега той е отличен инструмент за Hyperledger Sawtooth и играе важна роля в експериментирането и разработките в рамките на модулните блокчейн рамки.


Важна забележка: Има съобщения за измамници, които се свързват с компании чрез Telegram, LinkedIn и други социални платформи, представяйки се за представители на Blockonomi и предлагайки рекламни оферти. Никога няма да се обърнем директно към някого. Моля, винаги се свързвайте с нас чрез нашата страница за контакти тук.