Недавно была опубликована обширная запись выступления Виталика Бутерина, в которой он рассказал о децентрализации, преимуществах PoS и выразил критическое мнение относительно существующей биткоин-среды.

Представляем вашему вниманию основные тезисы активного сторонника одной их ведущих концепций блокчейн-технологий.

Истинное значение децентрализации в виртуальной экономике в последнее время набирает все больший вес, и споры вокруг нее не утихают. Однако само определение этого понятия дано очень слабо, чаще всего децентрализация рассматривается в качестве основы существования блокчейн-технологий. В попытках добиться надежной и качественной децентрализации проводятся тысячи исследований и тратятся огромные хэшевые мощности.

Чаще всего в качестве определения децентрализации предлагается подобная популярная, но абсолютно бесполезная схема:

Существует множество ответов на вопрос о разнице между децентрализованной и дистрибьютивной системами, некоторые из них основываются на приведенной выше схеме, а некоторые звучат абсолютно противоположно. Например, дистрибьютивная система подразумевает, что обработка транзакций осуществляется в разных местах, а децентрализация означает, что не существует единого контролирующего процессинг центра. Попробуем разобраться.

В дискуссиях о децентрализации ПО часто обсуждаются три типа осей объединения/разъединения, они связаны друг с другом, но также их можно и полноценно рассматривать по отдельности. Это, в первую очередь, архитектурная ось – количество устройств одной системы в целом, а также критическое число устройств, при выходе из строя которых система сможет функционировать. Во-вторых, это политическая ось – итоговое количество контролеров системы (организаций или частных лиц). И третья ось – это логическая ось – представление интерфейса системы в качестве единого целого или группы самостоятельных объектов, то есть, если, к примеру, конкретную систему разделить на две половины, будут ли они самостоятельно функционировать, или нет.

Все вышеперечисленное можно представить следующим образом:

Это весьма обобщенная схема, одна рассмотрим подробно каждый из ее элементов.

Ярким примером полной централизации (по архитектурной, политической и логической осям) являются традиционные корпорации – у них один главный управляющий, общий центральный офис и функционирование в случае разделения невозможно.

Судебная практика и гражданское право логически централизованы, так как подчиняются законам, однако по архитектурной оси все не однозначно – гражданское право основывается на решениях централизованного законодательного органа. Но  при этом практика судебная полагается на прецеденты, создаваемые разными судьями, и в тоже время архитектурная децентрализация гражданского права проявляется в том, что разным судам присущи различные полномочия.

Язык является логически децентрализованным, так как существующие и создающиеся грамматические правила какого-либо языка не подвластны одному лицу, и не существует какой бы то ни было централизованной инфраструктуры языка. Однако не стоит забывать и о существовании эсперанто, который сейчас хоть и функционирует так же, как и живой язык, создан был одним человеком.

Как и языки, BitTorrent и сети доставки контента по логической оси децентрализованы, но контроль над ними идет из единого центра.

Блокчейн-технологии никому не  подконтрольны (политическая децентрализация), у них нет точки отказа (сколько бы составляющих не прекратило работу, остальные продолжат функционировать (архитектурная децентрализация), но логическая централизация тут присутствует – вся система работает по одной схеме. Эту логическую централизацию часто называют одной из сильнейших сторон блокчейна, благодаря ее удобствам и преимуществам как единой базы данных.

Все оси тесно переплетаются друг с другом, и в каких-то случаях создают благоприятные условия для объединения/разъединения, а в каких-то наоборот, препятствуют этим процессам. Например, наличие архитектурной централизации может привести к образованию политической, но не всегда. В формализованной демократии участники политического сообщества обычно принимают решения в реально существующем административном пункте, однако, не все присутствующие в этом здании (например, обслуживающий персонал), имеют возможность участвовать в процессе принятия решений. А вот в каком-нибудь виртуальном сообществе, обосновавшемся на централизованном форуме политическая децентрализация невозможна, только архитектурная.

Наличие логической централизации может усложнить процесс архитектурной и политической децентрализации, но в качестве обратного примера можно привести отлично функционирующие децентрализованные сети, которые основаны на логическом согласии.

Основными доводами в пользу децентрализации часто называют устойчивость к ошибкам, сопротивление атакам и сговору. Это весьма весомые аргументы, однако, существует множество нюансов, о которых не стоит забывать. Рассмотрим каждую из составляющих по-отдельности.

Устойчивость к ошибкам подразумевает то, что при использовании различных компонентов маловероятно появление критической ошибки на таком количестве устройств, что это повлияет на всю систему. Действительно, это верный принцип, однако бывают случаи, когда он не срабатывает, например, если неполадка компонентов системы случается по общей причине. К примеру, у самолета может отказать один двигатель, но вряд ли одновременно откажут все четыре, только если они не были произведены в одном месте и с одинаковой ошибкой в технологии.

Могут ли сегодняшние блокчейны обеспечить защиту от неполадок по причинам общего характера? Не факт.

Рассмотрим для примера следующие ситуации:

Все ноды у блокчейна работают на одинаковом клиентском программном обеспечении, но в этом ПО содержится баг.

Все ноды у блокчейна также работают на одинаковом клиентском ПО, но создатели данного клиентского ПО подвержены коррупции.

Или коррумпированная группа исследователей, которая предлагает улучшения для протокола.

70% майнеров  блокчейна proof-of-work находятся на территории одной страны, а правительство этой страны, к примеру, ради национальной безопасности принимает решение все фермы у них конфисковать.

Большая часть оборудования и компонентов  для майнинга выпускается одной компанией, а эта компания, допустим, подкуплена или ей приходится выполнять бэкдор, принудительно прекращающий работу данного оборудования.

У блокчейна proof-of-stake около семидесяти процентов монет хранятся в одной бирже.

Подход к процедуре децентрализации, нацеленной на невосприимчивость к ошибкам, в комплексе учитывает такие моменты и ищет способы сведения их к минимуму. Таким образом появляются вполне очевидные выводы:

Категорически важно иметь множество конкурирующих имплементаций.

Стоящие за улучшениями протокола соображения технического характера, должны быть упрощены, для того, чтобы большинство участников чувствовало себя комфортнее в дискуссиях исследователей и обсуждая не особо удачные изменения в протоколе.

Лучше, если разработчиков ядра ПО и исследователей наймут разные фирмы или компании.  Они даже могут быть привлечены волонтерами.

Алгоритмы майнинга лучше спроектировать так, чтобы риски централизации стали минимальными.

Чтобы полностью исключить риск централизации оборудования, может применяться протокол proof-of-stake, но обязательно при этом нужно проявить осторожность по отношению к новым рискам, которые он может принести.

Стоит отметить, что на архитектурной децентрализации строится главное требование устойчивости к ошибкам. Но важной становится и политическая децентрализация, особенно если начать думать об устойчивости к допущению ошибок со стороны сообщества, управляющего текущей разработкой какого-либо протокола.

Сопротивление атакам.

Бывают такие модели (исключительно экономические), в которых получается результат, где децентрализация совсем не имеет никакого значения. Если создается протокол, при котором валидаторы теряют 50 млн долларов при атаке 51%, то становится уже не важно, одной компанией контролируются эти валидаторы, или же ста компаниями. На самом деле, имеются разные причины, исходя из которых централизация помогает хорошо улучшить понятие экономической надежности. Это подтверждается и  моделью выбора транзакции существующих цепочек блоков транзакций, так как помещение транзакции в блок через майнеров или заявителей – это не что иное, как очень стремительно видоизменяющаяся диктатура.

Важность децентрализации увеличивается, если принять экономическую модель с большими возможностями, например такую, которая может допускать принуждения или таргетированные Dos-атаки на ноды.

Данные рассуждения являются серьезным доводом в пользу того, чтобы предпочесть proof-of-stake, а не proof-of-work – отследить оборудование просто, так же легко атаковать или регулировать ,и в тоже время спрятать монеты проще. Еще это возможность воспользоваться командами разработчиков, распределенными очень широко, в том числе по признаку географии. Кроме того, proof-of-stake подразумевает, что создавая основанные на согласии протоколы, следует принимать во внимание обе модели — как экономическую, так и модель устойчивости к различным ошибкам.

Сговор и как ему препятствовать.

Перейдем к особому, наиболее непростому аргументу – это сопротивление сговору. Как известно, сговор – это нежелательная координация. Существует множество примеров из жизни, когда при отличной координации между всеми, одна из подгрупп может скоординироваться между собой, а другие нет — и  это плохо.

Приведем небольшой пример – существуют барьеры антимонопольного законодательства, которые запрещают объединяться участникам одного рыночного сегмента и выступать как монополист, получая более высокую прибыль.

Для протоколов блокчейна  математическо- экономические доводы о пользе согласия зачастую опираются на некоординированную модель выбора, а также на гипотезе построения игры большим количеством мелких участников, которые принимают свои решения независимо от решений других участников. Если у одного из участников окажется более трети майнговой мощности в системе proof-of work , он сможет получать завышенную прибыль.

Отмечено, что блокчейны безопаснее в качестве основы, так как невозможно просто поменять правила в любой момент если захочется. Главное, чтобы разработчики ПО и протокола не работали в одной фирме, являясь частицей одной «семьи» и находясь в одном кабинете. Таким образом, блокчейны станут безопаснее, если будут скоординированы  как можно меньше.

Решить эти задачи можно тремя способами:

Попытаться создавать такие протоколы, которые будут устойчивыми к нежелательной координации, а не пытаться ей помешать.

Находить золотую середину, позволяющую использовать координацию, в достаточном количестве для развития протокола и продвижения вперед, но в не достаточном объеме для осуществления атак.

Разграничить полезную координацию и вредную. Сделать так, чтобы вредная координация была сложной, а полезную — упростить.

Первый способ является значительной частью концепции Casper. Но самого по себе его недостаточно, так как ставка исключительно на одну лишь экономику оставляет нерешенными два других вида опасений по децентрализации.

Непросто выработать второй способ, особенно для долгосрочной перспективы. Однако бывает, что это происходит случайно. К примеру, разработчики Bitcoin Core в основном англоязычны, а майнеры – преимущественно говорят на китайском. Это удачное совпадение, которое создает своего рода «двухкамерное» управление, сильно затрудняющее их координацию и снижающее возможность такой ситуации, что они допустят одинаковую ошибку.

Решения по третьему способу могут включать:

Повышение приверженности участников к блокчейн-сообществу в общем, а также исключение возможности установления лояльных отношений между игроками из разных частей рынка.

В этом же контексте следует поощрять коммуникации между различными участниками рынка, стараться не разделять валидаторов, разработчиков или майнеров, как обособленные сегменты, которые вынуждены координировать свои действия, защищая свои интересы от остальных сегментов.

Создать такой протокол, который ограничит причины, побуждающие валидаторов и майнеров вступать в непосредственные взаимоотношения, централизованные сети и другие подобные механизмы супер-протоколов.

Определение точных норм фундаментальных свойств протокола и того, чего делать нельзя (либо делать только в крайнем случае).

Третий тип децентрализации является самым сложным. Здесь необходим компромисс, и лучшее решение – это положиться на одну гарантированно децентрализованную группу пользователей прото