Проект 1 от 14 марта 2019 г.

Предисловие

Поскольку мир становится все более цифровым, криптовалюта становится следующим естественным шагом в эволюции денег. Pi — первая цифровая валюта для обычных людей, представляющая собой важный шаг вперед в принятии криптовалюты во всем мире.

Наша миссия : создать платформу криптовалюты и смарт-контрактов, защищенную и управляемую обычными людьми.

Наше видение : создать самую инклюзивную одноранговую торговую площадку в мире, основанную на Pi, самой широко используемой криптовалюте в мире.

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ для более продвинутых читателей: поскольку миссия Pi состоит в том, чтобы быть максимально инклюзивным, мы собираемся воспользоваться этой возможностью, чтобы познакомить наших новичков в блокчейне с кроличьей норой :)

Введение: почему криптовалюты важны

В настоящее время наши повседневные финансовые операции зависят от доверенной третьей стороны, которая ведет учет транзакций. Например, когда вы совершаете банковскую транзакцию, банковская система ведет запись и гарантирует, что транзакция безопасна и надежна. Аналогичным образом, когда Синди переводит Стиву 5 долларов с помощью PayPal, PayPal ведет централизованный учет 5 долларов, списанных со счета Синди, и 5 долларов, зачисленных на счет Стива. Посредники, такие как банки, PayPal и другие члены современной экономической системы, играют важную роль в регулировании мировых финансовых операций.

Однако роль этих доверенных посредников также имеет ограничения:

1. Несправедливое получение стоимости . Эти посредники накапливают миллиарды долларов в создании богатства (рыночная капитализация PayPal составляет около 130 миллиардов долларов), но практически ничего не передают своим клиентам — обычным людям на местах, чьи деньги составляют значительную часть мировой экономики. Все больше и больше людей отстают.

2. Сборы . Банки и компании взимают большие комиссии за проведение транзакций. Эти сборы часто несоразмерно сказываются на малообеспеченных слоях населения, у которых меньше всего альтернатив.

3. Цензура . Если конкретный доверенный посредник решит, что вы не сможете перевести свои деньги, он может наложить ограничения на движение ваших денег.

4. Разрешено . Доверенный посредник служит привратником, который может произвольно запретить кому-либо быть частью сети.

5. Псевдоним . В то время, когда проблема конфиденциальности становится все более актуальной, эти могущественные привратники могут случайно раскрыть — или заставить вас раскрыть — больше финансовой информации о себе, чем вам хотелось бы.
   
   

Биткойнская «одноранговая система электронных денег», запущенная в 2009 году анонимным программистом (или группой) Сатоши Накамото, стала переломным моментом для свободы денег. Впервые в истории люди могли безопасно обмениваться ценностями, не прибегая к третьей стороне или доверенному посреднику. Оплата в биткойнах означала, что такие люди, как Стив и Синди, могли платить друг другу напрямую, минуя институциональные сборы, препятствия и вторжения. Биткойн действительно был валютой без границ, питающей и соединяющей новую глобальную экономику.

Введение в распределенные реестры

Биткойн достиг этого исторического подвига, используя распределенную запись. В то время как текущая финансовая система опирается на традиционную центральную запись правды, запись Биткойн поддерживается распределенным сообществом «валидаторов», которые получают доступ к этой публичной книге и обновляют ее. Представьте себе протокол Биткойн как общедоступную «Google Таблицу», содержащую записи транзакций, проверенные и поддерживаемые этим распределенным сообществом.

Прорыв Биткойн (и общей технологии блокчейна) заключается в том, что, несмотря на то, что запись ведется сообществом, эта технология позволяет им всегда достигать консенсуса в отношении правдивых транзакций, гарантируя, что мошенники не смогут зафиксировать ложные транзакции или обойти систему. Этот технологический прогресс позволяет устранить централизованного посредника без ущерба для финансовой безопасности транзакций.

Преимущества распределенных реестров

В дополнение к децентрализации, биткойн или криптовалюты в целом имеют несколько общих хороших свойств, которые делают деньги более разумными и безопасными, хотя разные криптовалюты могут быть сильнее в одних свойствах и слабее в других, в зависимости от разных реализаций их протоколов. Криптовалюты хранятся в криптографических кошельках, идентифицируемых по общедоступному адресу, и защищены очень надежным частным паролем, называемым закрытым ключом. Этот закрытый ключ криптографически подписывает транзакцию, и практически невозможно создать мошеннические подписи. Это обеспечивает безопасность и недоступность. В отличие от традиционных банковских счетов, которые могут быть конфискованы государственными органами, криптовалюта в вашем кошельке никогда не может быть забрана кем-либо без вашего закрытого ключа. Криптовалюты устойчивы к цензуре из-за децентрализованного характера, потому что любой может отправлять транзакции на любой компьютер в сети для регистрации и проверки. Криптовалютные транзакции неизменны , потому что каждый блок транзакций представляет собой криптографическое доказательство (хэш) всех предыдущих блоков, существовавших до этого. Как только кто-то отправит вам деньги, он не сможет украсть свой платеж обратно (т. е. никаких возвратов чеков в блокчейне). Некоторые криптовалюты могут даже поддерживать атомарные транзакции.«Смарт-контракты», созданные на основе этих криптовалют, не просто полагаются на закон для обеспечения соблюдения, но напрямую применяются с помощью публично проверяемого кода, что делает их ненадежными и потенциально может избавиться от посредников во многих компаниях, например, условное депонирование в сфере недвижимости.

Защита распределенных реестров (майнинг)

Одной из проблем ведения распределенной записи транзакций является безопасность, в частности, как иметь открытую и редактируемую бухгалтерскую книгу, предотвращая при этом мошеннические действия. Чтобы решить эту проблему, Биткойн представил новый процесс, называемый майнингом (использующий алгоритм консенсуса «Доказательство работы»), чтобы определить, кому «доверено» вносить обновления в общую запись транзакций.

Вы можете думать о майнинге как о типе экономической игры, которая заставляет «валидаторов» доказывать свою заслугу при попытке добавить транзакции в запись. Чтобы пройти квалификацию, валидаторы должны решить ряд сложных вычислительных головоломок. Валидатор, который первым решит головоломку, получает вознаграждение, позволяя опубликовать последний блок транзакций. Публикация последнего блока транзакций позволяет валидаторам «майнить» вознаграждение за блок — в настоящее время 12,5 биткойнов (или ~ 40 000 долларов на момент написания статьи).

Этот процесс очень безопасен, но требует огромных вычислительных мощностей и энергопотребления, поскольку пользователи, по сути, «сжигают деньги», чтобы решить вычислительную головоломку, которая приносит им больше биткойнов. Соотношение сжигания к вознаграждению является настолько карательным, что валидаторы всегда заинтересованы в публикации честных транзакций в записи биткойнов.

Проблема: централизация власти и денег делает криптовалюты 1-го поколения недоступными

В первые дни Биткойна, когда только несколько человек работали над проверкой транзакций и майнингом первых блоков, любой мог заработать 50 BTC, просто запустив программное обеспечение для майнинга Биткойн на своем персональном компьютере. По мере того, как валюта начала набирать популярность, умные майнеры поняли, что они могли бы зарабатывать больше, если бы для майнинга у них работало более одного компьютера.

Поскольку биткойн продолжал расти в цене, целые компании начали заниматься его добычей. Эти компании разработали специализированные микросхемы («ASIC») и построили огромные фермы серверов, использующих эти микросхемы ASIC для майнинга биткойнов. Появление этих огромных горнодобывающих корпораций, как известно, привело к золотой лихорадке биткойнов, из-за чего обычным людям было очень трудно вносить свой вклад в сеть и получать вознаграждение. Их усилия также начали потреблять все больше вычислительной энергии, что способствовало обострению экологических проблем во всем мире.

Простота майнинга биткойнов и последующий рост ферм по добыче биткойнов быстро привели к массовой централизации производственной мощности и богатства в сети биткойнов. Чтобы обеспечить некоторый контекст, 87% всех биткойнов в настоящее время принадлежат 1% их сети, многие из этих монет в первые дни добывались практически бесплатно. В качестве другого примера можно привести Bitmain, одну из крупнейших операций по добыче биткойнов, которая заработала миллиарды долларов дохода и прибыли .

Централизация власти в сети Биткойн делает ее очень сложной и дорогой для обычного человека. Если вы хотите приобрести биткойн, самые простые варианты:

1. Добудь это сам. Просто подключите специализированное оборудование (вот установка на Amazon , если вам интересно!) и отправляйтесь в город. Просто знайте, что, поскольку вы будете конкурировать с огромными фермами серверов со всего мира, потребляющими столько же энергии, сколько страна Швейцария, вы не сможете много майнить.

2. Купить биткойн на бирже. Сегодня вы можете купить биткойн по цене 3500 долларов США за монету на момент написания (примечание: вы можете купить биткойн за дробное количество!) является довольно изменчивым.
   
   

Биткойн был первым, кто показал, как криптовалюта может разрушить текущую финансовую модель, предоставив людям возможность совершать транзакции, не прибегая к помощи третьих лиц. Увеличение свободы, гибкости и конфиденциальности продолжает вести к неизбежному переходу к цифровым валютам как к новой норме. Несмотря на свои преимущества, концентрация денег и власти Биткойна (вероятно, непреднамеренная) представляет собой серьезное препятствие для массового принятия. Поскольку основная команда Pi провела исследование, чтобы попытаться понять, почему люди не хотят входить в криптовалютное пространство. Люди постоянно называли риск инвестирования / майнинга ключевым препятствием для входа.

Решение: Pi — включение майнинга на мобильных телефонах

Определив эти ключевые препятствия для внедрения, команда Pi Core решила найти способ, который позволил бы обычным людям майнить (или получать вознаграждение в криптовалюте за проверку транзакций в распределенной записи транзакций). Напомним, что одна из основных проблем, возникающих при ведении распределенной записи транзакций, заключается в обеспечении того, чтобы обновления этой открытой записи не были мошенническими. Хотя процесс Биткойн для обновления своего рекорда доказан (сжигание энергии/денег, чтобы доказать надежность), он не очень удобен для пользователя (или планеты!). Для Pi мы ввели дополнительное конструктивное требование по использованию алгоритма консенсуса, который также был бы чрезвычайно удобен для пользователя и идеально позволял майнить на персональных компьютерах и мобильных телефонах.

При сравнении существующих алгоритмов консенсуса (процесс, который записывает транзакции в распределенный реестр), Stellar Consensus Protocol становится ведущим кандидатом на обеспечение удобного майнинга для мобильных устройств. Stellar Consensus Protocol (SCP) был разработан Дэвидом Мазьером, профессором компьютерных наук в Стэнфорде, который также является главным научным сотрудником Stellar Development Foundation . SCP использует новый механизм под названием «Федеративные византийские соглашения», чтобы гарантировать точность и надежность обновлений распределенного реестра. SCP также развертывается на практике через блокчейн Stellar, работающий с 2015 года .

Упрощенное введение в алгоритмы консенсуса

Прежде чем перейти к представлению алгоритма консенсуса Pi, полезно иметь простое объяснение того, что алгоритм консенсуса делает для блокчейна, и типы алгоритмов консенсуса, которые обычно используются в современных протоколах блокчейна, например, Биткойн и SCP. Этот раздел явно написан упрощенно для ясности и не является полным. Для более высокой точности см. Раздел « Адаптация к SCP » ниже и прочитайте документ протокола звездного консенсуса.

Блокчейн — это отказоустойчивая распределенная система, цель которой — полностью упорядочить список блоков транзакций. Отказоустойчивые распределенные системы — область компьютерных наук, изучаемая на протяжении многих десятилетий. Они называются распределенными системами, потому что у них нет централизованного сервера, а вместо этого они состоят из децентрализованного списка компьютеров (называемых узлами или одноранговыми узлами ), которым необходимо прийти к консенсусу относительно содержания и общего порядка блоков. Их также называют отказоустойчивыми, поскольку они могут допускать наличие в системе определенного количества неисправных узлов (например, до 33% узлов могут быть неисправными, а система в целом продолжает нормально работать).

Существует две широкие категории алгоритмов консенсуса: те, которые выбирают узел в качестве лидера, создающего следующий блок, и те, в которых нет явного лидера, но все узлы приходят к консенсусу относительно следующего блока после обмена голосами отправка компьютерных сообщений друг другу. (Строго говоря, последнее предложение содержит множество неточностей, но оно помогает нам объяснить общие черты.)

Биткойн использует первый тип алгоритма консенсуса: все биткойн-узлы соревнуются друг с другом в решении криптографической головоломки. Поскольку решение находится случайным образом, по сути, узел, который случайно находит решение первым, избирается лидером раунда, который создает следующий блок. Этот алгоритм называется «Доказательство работы» и приводит к большому потреблению энергии.

Упрощенное введение в Stellar Consensus Protocol

Pi использует другой тип алгоритмов консенсуса и основан на Stellar Consensus Protocol (SCP) и алгоритме под названием Federated Byzantine Agreement (FBA). У таких алгоритмов нет потерь энергии, но они требуют обмена многими сетевыми сообщениями, чтобы узлы пришли к «консенсусу» в отношении того, каким должен быть следующий блок. Каждый узел может независимо определить, действительна ли транзакция или нет, например полномочия на выполнение перехода и двойные расходы, на основе криптографической подписи и истории транзакций. Однако, чтобы сеть компьютеров согласовала, какие транзакции записывать в блок и порядок этих транзакций и блоков, им необходимо обмениваться сообщениями и провести несколько раундов голосования, чтобы прийти к консенсусу. Интуитивно,предлагаю всем проголосовать за то, чтобы блок А был следующим»; «Я голосую за то, чтобы блок А был следующим блоком»; «Я подтверждаю , что большинство узлов, которым я доверяю, также проголосовали за блок А», из чего алгоритм консенсуса позволяет этому узлу сделать вывод, что «А — следующий блок; и не может быть другого блока, кроме А в качестве следующего блока»; Несмотря на то, что приведенные выше этапы голосования кажутся слишком большими, интернет работает достаточно быстро, а эти сообщения легковесны, поэтому такие алгоритмы консенсуса более легковесны, чем доказательство работы Биткойна. Один из основных представителей таких алгоритмов называется Byzantine Fault Tolerance (BFT). Некоторые из ведущих сегодня блокчейнов основаны на вариантах BFT, таких как NEO и Ripple.

Одна из основных критических замечаний по поводу BFT заключается в том, что у него есть точка централизации: поскольку задействовано голосование, набор узлов, участвующих в голосовании «кворум», централизованно определяется создателем системы в ее начале. Вклад FBA заключается в том, что вместо одного централизованно определяемого кворума каждый узел устанавливает свои собственные «срезы кворума», которые, в свою очередь, формируют разные кворумы. Новые узлы могут присоединяться к сети децентрализованным способом: они объявляют узлы, которым они доверяют, и убеждают другие узлы доверять им, но им не нужно убеждать какой-либо центральный орган.

SCP — это один из экземпляров FBA. Вместо сжигания энергии, как в биткойнском алгоритме консенсуса «доказательство работы», узлы SCP защищают общую запись, ручаясь за другие узлы в сети как заслуживающие доверия. Каждый узел в сети создает срез кворума, состоящий из других узлов в сети, которые они считают заслуживающими доверия. Кворумы формируются на основе срезов кворума его членов, и валидатор будет принимать новые транзакции только тогда и только тогда, когда часть узлов в их кворумах также примет транзакцию. Поскольку валидаторы в сети создают свои кворумы, эти кворумы помогают узлам достигать консенсуса в отношении транзакций с гарантией безопасности. Вы можете узнать больше о Stellar Consensus Protocol, просмотрев это техническое резюме SCP .

Адаптация Пи к Stellar Consensus Protocol (SCP)

Алгоритм консенсуса Pi строится поверх SCP. SCP был официально подтвержден [ Mazieres 2015 ] и в настоящее время реализован в Stellar Network. В отличие от Stellar Network, состоящей в основном из компаний и учреждений (например, IBM) в качестве узлов, Pi намеревается позволить устройствам отдельных лиц вносить свой вклад на уровне протокола и получать вознаграждение, включая мобильные телефоны, ноутбуки и компьютеры. Ниже приведено введение о том, как Pi применяет SCP для обеспечения майнинга отдельными лицами.

Пользователи Pi могут играть четыре роли в качестве майнеров Pi. А именно:

• Пионер . Пользователь мобильного приложения Pi, который просто ежедневно подтверждает, что он не «робот». Этот пользователь подтверждает свое присутствие каждый раз, когда входит в приложение. Они также могут открыть приложение для запроса транзакций (например, сделать платеж в Pi другому Pioneer).

• Автор . Пользователь мобильного приложения Pi, который вносит свой вклад, предоставляя список пионеров, которых он знает и которым доверяет. В совокупности участники Pi построят глобальный граф доверия.

• посол . Пользователь мобильного приложения Pi, который знакомит других пользователей с сетью Pi.

• узел . Пользователь, который является пионером, участником, использующим мобильное приложение Pi, а также запускающим программное обеспечение узла Pi на своем настольном или портативном компьютере. Программное обеспечение узла Pi — это программное обеспечение, которое запускает основной алгоритм SCP с учетом информации графа доверия, предоставленной Участниками.

Пользователь может играть более одной из вышеперечисленных ролей. Все роли необходимы, поэтому все роли ежедневно награждаются новоиспеченными Пи, если они участвовали и вносили свой вклад в течение данного дня. В широком определении «майнера», являющегося пользователем, который получает только что отчеканенную валюту в качестве вознаграждения за вклад, все четыре роли считаются майнерами Pi. Мы определяем «майнинг» более широко, чем его традиционное значение, приравниваемое к выполнению алгоритма консенсуса «доказательство работы», как в Биткойне или Эфириуме.

Прежде всего, мы должны подчеркнуть, что программное обеспечение Pi Node еще не выпущено. Так что этот раздел предлагается скорее как архитектурный проект и как запрос на получение комментариев от технического сообщества. Это программное обеспечение будет полностью открытым исходным кодом, и оно также будет сильно зависеть от stellar-core, которое также является программным обеспечением с открытым исходным кодом, доступным здесь . Это означает, что любой участник сообщества сможет читать, комментировать и предлагать улучшения. Ниже приведены предложенные Pi изменения в SCP, позволяющие майнить на отдельных устройствах.

Узлы

Для удобочитаемости мы определяем как правильно подключенный узел то, что в документе SCP называется неповрежденным узлом . Кроме того, для удобства чтения мы определяем основную сеть Pi как набор всех неповрежденных узлов в сети Pi. Основная задача каждого узла — настроить его для корректного подключения к основной сети Pi. Интуитивно, узел, неправильно подключенный к основной сети, аналогичен узлу Биткойн, не подключенному к основной сети Биткойн.

С точки зрения SCP, правильное подключение узла означает, что этот узел должен выбрать «срез кворума», чтобы все результирующие кворумы, включающие этот узел, пересекались с кворумами существующей сети. Точнее, узел v n+1 правильно подключен к основной сети N из n уже правильно связанных узлов (v 1 , v 2 , …, v n ), если результирующая система N' из n+1 узлов (v 1 , v 2 , …, v n+1 ) имеет пересечение кворума. Другими словами, N' имеет пересечение кворума тогда и только тогда, когда любые два его кворума имеют общий узел. -- т. е. для всех кворумов U 1 и U 2 U 1 ∩ U 2 ≠ ∅.

Основной вклад Pi по сравнению с существующим развертыванием консенсуса Stellar заключается в том, что он вводит концепцию графа доверия, предоставляемого участниками Pi, в качестве информации, которая может использоваться узлами Pi, когда они настраивают свои конфигурации для подключения к основной сети Pi. .

При выборе своих сегментов кворума эти узлы должны учитывать граф доверия, предоставленный участниками, включая их собственный круг безопасности. Чтобы помочь в этом решении, мы намерены предоставить вспомогательное программное обеспечение для анализа графов, чтобы помочь пользователям, работающим с узлами, принимать максимально обоснованные решения. Ежедневная производительность этого программного обеспечения будет включать:

• ранжированный список узлов, упорядоченных по их расстоянию от текущего узла в графе доверия; ранжированный список узлов, основанный на анализе рейтинга страниц узлов в графе доверия

• список узлов, о которых сообщество сообщило, что они каким-либо образом неисправны; список новых узлов, пытающихся присоединиться к сети.

• список самых последних статей из Интернета по ключевому слову «плохое поведение узлов Pi» и другим связанным ключевым словам; визуальное представление узлов, составляющих сеть Pi, аналогично тому, что показано в мониторе StellarBeat Quorum [ исходный код ]

• проводник кворума, аналогичный QuorumExplorer.com [ исходный код ]

• инструмент моделирования, подобный тому, который используется в мониторе StellarBeat Quorum , который показывает ожидаемые результирующие воздействия на подключение этих узлов к сети Pi при изменении конфигурации текущего узла.

Интересная исследовательская задача для будущей работы состоит в том, чтобы разработать алгоритмы, которые могут учитывать граф доверия и предлагать каждому узлу оптимальную конфигурацию или даже устанавливать эту конфигурацию автоматически. При первом развертывании сети Pi, хотя пользователи, работающие с узлами, могут обновлять конфигурацию своего узла в любое время, им будет ежедневно предлагаться подтверждать свои конфигурации и обновлять их, если они сочтут нужным.

Пользователи мобильного приложения

Когда первопроходцу необходимо подтвердить, что данная транзакция была выполнена (например, что он получил Pi), он открывает мобильное приложение. В этот момент мобильное приложение подключается к одному или нескольким узлам, чтобы узнать, была ли транзакция записана в реестре, а также получить номер самого последнего блока и значение хеш-функции этого блока. Если этот Pioneer также использует узел, мобильное приложение подключается к собственному узлу этого Pioneer. Если Pioneer не использует узел, приложение подключается к нескольким узлам и перепроверяет эту информацию. У первопроходцев будет возможность выбирать, к каким узлам они хотят подключать свои приложения. Но чтобы упростить его для большинства пользователей, приложение должно иметь разумный набор узлов по умолчанию, например, количество узлов, ближайших к пользователю, на основе графа доверия, а также случайный выбор узлов с высоким рейтингом страниц.

Награды за майнинг

Прекрасным свойством алгоритма SCP является то, что он более общий, чем блокчейн. Он координирует консенсус в распределенной системе узлов. Это означает, что один и тот же базовый алгоритм не только используется каждые несколько секунд для записи новых транзакций в новые блоки, но также может использоваться для периодического запуска более сложных вычислений. Например, раз в неделю звездная сеть использует его для расчета инфляции в звездной сети и распределения вновь отчеканенных токенов пропорционально всем держателям звездных монет (монета Stellar называется люменами). Аналогичным образом сеть Pi использует SCP один раз в день для вычисления нового распределения Pi по всей сети среди всех майнеров Pi (пионеров, участников, послов, узлов), которые активно участвовали в любой день. Другими словами,

Для сравнения, Биткойн распределяет вознаграждение за майнинг в каждом блоке и отдает все вознаграждение тому майнеру, которому посчастливилось решить рандомизированную задачу с интенсивными вычислениями. Это вознаграждение в биткойнах в настоящее время составляет 12,5 биткойнов (~ 40 тысяч долларов США) и дается только одному майнеру каждые 10 минут. Это делает крайне маловероятным, что какой-либо конкретный майнер когда-либо получит вознаграждение. В качестве решения этой проблемы майнеры биткойнов организуются в централизованные майнинговые пулы, каждый из которых вносит свой вклад в вычислительную мощность, увеличивая вероятность получения вознаграждения и, в конечном итоге, пропорционально распределяя эти вознаграждения. Пулы для майнинга — это не только точки централизации, но и их операторы получают комиссионные, уменьшая сумму, отдаваемую отдельным майнерам. В Pi нет необходимости в пулах для майнинга, так как раз в день каждый внесший вклад получает меритократическую раздачу нового Pi.

Операционные издержки

Как и в случае с биткойн-транзакциями, комиссия в сети Pi необязательна. Каждый блок имеет определенный лимит на количество транзакций, которые могут быть включены в него. Когда нет отложенных транзакций, транзакции, как правило, бесплатны. Но если транзакций больше, узлы упорядочивают их по комиссии, при этом транзакции с самой высокой комиссией находятся вверху и выбирают только лучшие транзакции для включения в создаваемые блоки. Это делает его открытым рынком. Реализация: сборы пропорционально распределяются между узлами один раз в день. В каждом блоке комиссия за каждую транзакцию переводится во временный кошелек, откуда в конце дня она распределяется между активными майнерами дня. Этот кошелек имеет неизвестный закрытый ключ.

Ограничения и будущая работа

SCP в течение нескольких лет тщательно тестировался как часть Stellar Network, которая на момент написания этой статьи является девятой по величине криптовалютой в мире. Это дает нам достаточно большую степень уверенности в нем. Одной из целей проекта Pi является масштабирование количества узлов в сети Pi, чтобы оно превышало количество узлов в сети Stellar, чтобы позволить большему количеству обычных пользователей участвовать в основном алгоритме консенсуса. Увеличение количества узлов неизбежно приведет к увеличению количества сетевых сообщений, которыми необходимо обмениваться между ними. Несмотря на то, что эти сообщения намного меньше, чем изображение или видео на YouTube, а Интернет сегодня может надежно и быстро передавать видео, количество необходимых сообщений увеличивается с количеством участвующих узлов, что может стать узким местом для скорости достижения консенсуса. В конечном итоге это снизит скорость, с которой в сети регистрируются новые блоки и новые транзакции. К счастью, Stellar в настоящее время намного быстрее, чем биткойн. На данный момент Stellar настроен на создание нового блока каждые 3–5 секунд, что позволяет поддерживать тысячи транзакций в секунду. Для сравнения, Биткойн создает новый блок каждые 10 минут. Более того, из-за отсутствия у Биткойна гарантии безопасности блокчейн Биткойна в редких случаях может быть перезаписан в течение первого часа. Это означает, что пользователь Биткойн должен подождать около 1 часа, прежде чем он сможет быть уверен, что транзакция считается окончательной. SCP гарантирует безопасность, то есть уже через 3-5 секунд можно быть уверенным в транзакции. Таким образом, даже с учетом потенциального узкого места масштабируемости,

В то время как масштабируемость SCP все еще остается открытой исследовательской проблемой. Есть несколько многообещающих способов ускорить процесс. Одним из возможных решений масштабируемости является bloXroute.. BloXroute предлагает сеть распределения блокчейнов (BDN), которая использует глобальную сеть серверов, оптимизированных для производительности сети. Хотя каждый BDN централизованно контролируется одной организацией, они предлагают доказуемо нейтральное ускорение передачи сообщений. Т.е. BDN могут обслуживать только все узлы без какой-либо дискриминации, поскольку сообщения зашифрованы. Это означает, что BDN не знает, откуда приходят сообщения, куда они идут и что находится внутри. Таким образом, узлы Pi могут иметь два маршрута передачи сообщений: быстрый через BDN, который, как ожидается, будет надежным в большинстве случаев, и его исходный одноранговый интерфейс передачи сообщений, который полностью децентрализован и надежен, но медленнее. Интуиция этой идеи отдаленно похожа на кеширование: кеш — это место, где компьютер может очень быстро получить доступ к данным, ускоряя средние вычисления, но не всегда гарантируется наличие всей необходимой информации. При промахе кеша компьютер тормозит, но ничего катастрофического не происходит. Другим решением может быть использование безопасного подтверждения многоадресных сообщений в открытых одноранговых сетях.Nicolosi and Mazieres 2004 ] для ускорения распространения сообщений среди одноранговых узлов.

Экономическая модель Pi: баланс между дефицитом и доступом

Плюсы и минусы экономических моделей 1-го поколения

Одно из самых впечатляющих нововведений Биткойна — сочетание распределенных систем с экономической теорией игр.

Плюсы

Фиксированная поставка

Экономическая модель Биткойна проста. Когда-либо будет существовать только 21 миллион биткойнов . Этот номер установлен в коде. Поскольку среди 7,5 млрд человек по всему миру циркулирует всего 21 миллион, биткойнов недостаточно. Этот дефицит является одним из наиболее важных факторов, влияющих на стоимость Биткойна.

Уменьшение награды за блок

Схема распределения биткойнов, изображенная ниже, еще больше усиливает это ощущение дефицита. Награда за добычу блоков биткойнов уменьшается вдвое каждые 210 000 блоков (примерно каждые ~ 4 года). В первые дни вознаграждение за блок биткойнов составляло 50 монет. Теперь вознаграждение составляет 12,5 монет, а в мае 2020 года оно уменьшится до 6,25 монет. Уменьшение скорости распространения Биткойна означает, что, даже когда осведомленность о валюте растет, на самом деле ее остается меньше.

Минусы

Перевернутое означает неравномерное

Перевернутая модель распределения Биткойна (меньше людей добывают больше в начале, и больше людей добывают меньше сегодня) является одной из основных причин его неравномерного распределения. С таким большим количеством биткойнов в руках нескольких первых пользователей, новые майнеры «сжигают» больше энергии за меньшее количество биткойнов.

Накопление препятствует использованию в качестве средства обмена

Хотя Биткойн был выпущен как система «одноранговых электронных денег», относительная редкость Биткойна препятствовала цели Биткойна служить средством обмена. Дефицит Биткойна привел к тому, что его воспринимают как форму «цифрового золота» или цифрового средства сбережения. Результатом такого восприятия является то, что многие держатели биткойнов не желают тратить биткойны на повседневные расходы.

Экономическая модель Пи

Пи, с другой стороны, стремится найти баланс между созданием ощущения нехватки для Пи и в то же время гарантией того, что большая сумма не накапливается в очень небольшом количестве рук. Мы хотим, чтобы наши пользователи добывали больше Pi, внося свой вклад в сеть. Цель Пи — построить экономическую модель, достаточно сложную для достижения и баланса этих приоритетов, но при этом оставаясь достаточно интуитивно понятной для людей.

Требования к дизайну экономической модели Pi:

• Просто : создайте интуитивно понятную и прозрачную модель.

• Справедливое распределение : предоставить критической массе населения мира доступ к Pi

• Дефицит : создайте ощущение дефицита, чтобы поддерживать цену Пи с течением времени.

• Меритократический майнинг : вознаграждение за вклад в создание и поддержание сети

Пи — количество токенов

Политика эмиссии токенов

1. Общий максимальный запас = M + R + D

1. M = общее вознаграждение за майнинг

2. R = общее количество реферальных вознаграждений

3. D = общее вознаграждение разработчиков
   
   

2. M = ∫ f(P) dx, где f — логарифмически убывающая функция

1. P = Численность населения (например, 1-й человек, который присоединится, 2-й человек, который присоединится и т. д.)
   
   

3. р = г * М

1. r = реферальная ставка (всего 50% или 25% как для реферера, так и для реферала)
   
   

4. Д = т * (М + Р)

5. t = ставка вознаграждения разработчика (25%)

M — запас майнинга (на основе фиксированного запаса майнинга на человека)

В отличие от Биткойна, который создал фиксированный запас монет для всего населения мира, Pi создает фиксированный запас Pi для каждого человека, который присоединяется к сети, вплоть до первых 100 миллионов участников. Другими словами, для каждого человека, который присоединяется к сети Pi, заранее создается фиксированное количество Pi. Этот запас затем высвобождается в течение всего срока службы этого участника в зависимости от его уровня участия и вклада в сетевую безопасность. Предложение высвобождается с использованием экспоненциально убывающей функции, аналогичной биткойну, в течение всего срока службы члена.

R - Реферальное предложение (на основе фиксированного реферального вознаграждения, отчеканенного на человека, и общего черно-белого реферера и реферала)

Чтобы валюта имела ценность, она должна быть широко распространена. Чтобы стимулировать эту цель, протокол также генерирует фиксированное количество Pi, которое служит реферальным бонусом как для реферера, так и для реферала (или как для родителей, так и для потомков :). партии активно занимаются майнингом. И реферер, и рефери могут использовать этот пул, чтобы избежать моделей эксплуатации, когда рефереры могут «охотиться» на своих рефералов. Реферальный бонус служит стимулом на уровне сети для расширения сети Pi, а также стимулирует участие участников в активной защите сети.

D — Предоставление вознаграждения разработчикам (дополнительные Pi отчеканены для поддержки текущей разработки)

Pi будет финансировать свое текущее развитие с помощью «Вознаграждения разработчика», которое чеканится вместе с каждой монетой Pi, отчеканенной для майнинга и рефералов. Традиционно протоколы криптовалюты чеканили фиксированный объем предложения, который немедленно помещался в казну. Поскольку общее предложение Pi зависит от количества участников в сети, Pi постепенно отчеканивает свое вознаграждение разработчика по мере масштабирования сети. Постепенное начисление вознаграждения разработчикам Pi предназначено для согласования стимулов участников Pi с общим состоянием сети.

f — логарифмически убывающая функция — ранние участники добывают больше

В то время как Pi стремится избежать чрезмерной концентрации богатства, сеть также стремится вознаграждать более ранних участников и их вклад относительно большей долей Pi. Когда такие сети, как Pi, находятся в зачаточном состоянии, они, как правило, менее полезны для участников. Например, представьте, что у вас есть самый первый в мире телефон. Это было бы отличным технологическим нововведением, но не очень полезным. Однако по мере того, как все больше людей приобретают телефоны, каждый владелец телефона получает больше полезности от сети. Чтобы вознаграждать людей, которые приходят в сеть раньше, индивидуальное вознаграждение Pi за майнинг и реферальные вознаграждения уменьшаются в зависимости от количества людей в сети. Другими словами, для каждого «слота» в сети Pi зарезервировано определенное количество Pi.

Полезность: объединение и монетизация нашего времени в сети

Сегодня все сидят на настоящей сокровищнице неиспользованных ресурсов. Каждый из нас проводит часы в день на наших телефонах. На наших телефонах каждый из наших просмотров, публикаций или кликов приносит огромную прибыль крупным корпорациям. В Pi мы считаем, что люди имеют право получать ценность, созданную из их ресурсов.

Все мы знаем, что вместе мы можем сделать больше, чем в одиночку. В сегодняшней сети огромные корпорации, такие как Google, Amazon, Facebook, имеют огромные рычаги воздействия на отдельных потребителей. В результате они могут получить львиную долю стоимости, созданной отдельными потребителями в Интернете. Pi уравновешивает игровое поле, позволяя своим членам объединять свои коллективные ресурсы, чтобы они могли получать долю создаваемой ими ценности.

На приведенном ниже рисунке показан стек Pi, в котором мы видим особенно многообещающие возможности для того, чтобы помочь нашим участникам получить прибыль. Ниже мы рассмотрим каждую из этих областей более подробно.

Представляем Pi Stack — высвобождение недоиспользуемых ресурсов

Pi Ledger и Shared Trust Graph — масштабирование доверия в Интернете

Одна из самых больших проблем в Интернете — знать, кому можно доверять. Сегодня мы полагаемся на рейтинговые системы таких провайдеров, как Amazon, eBay, Yelp, чтобы знать, с кем мы можем заключать сделки в Интернете. Несмотря на то, что мы, клиенты, делаем тяжелую работу по оценке и обзору наших коллег, эти интернет-посредники получают львиную долю стоимости, созданной этой работой.

Алгоритм консенсуса Pi, описанный выше, создает собственный уровень доверия, который масштабирует доверие в Интернете без посредников. Хотя ценность круга безопасности одного человека невелика, совокупность наших отдельных кругов безопасности создает глобальный «граф доверия», который помогает людям понять, кому в сети Pi можно доверять. Глобальный граф доверия сети Pi облегчит транзакции между незнакомцами, которые в противном случае были бы невозможны. Собственная валюта Pi, в свою очередь, позволяет каждому, кто вносит свой вклад в безопасность сети, получать долю стоимости, которую они помогли создать.

Pi’s Attention Marketplace — обмен неиспользованного внимания и времени

Pi позволяет своим членам объединить свое коллективное внимание, чтобы создать рынок внимания, гораздо более ценный, чем внимание любого человека в отдельности. Первым приложением, созданным на этом уровне, будет ограниченный канал социальных сетей, который в настоящее время размещается на главном экране приложения. Вы можете подумать о скудном канале в социальных сетяхкак Instagram с одной глобальной публикацией за раз. Пионеры могут делать ставки на Pi, чтобы привлечь внимание других участников сети, обмениваясь контентом (например, текстом, изображениями, видео) или задавая вопросы, которые направлены на то, чтобы задействовать коллективный разум сообщества. В сети Pi у каждого есть возможность стать влиятельным лицом или воспользоваться мудростью толпы. На сегодняшний день основная команда Pi использует этот канал для опроса мнения сообщества о выборе дизайна для Pi (например, сообщество проголосовало за дизайн и цвета логотипа Pi). Мы получили много ценных отзывов и отзывов от сообщества о проект. Одним из возможных будущих направлений является открытие рынка внимания для любого пионера, чтобы он мог использовать Pi для публикации своего контента, одновременно увеличивая количество каналов, размещенных в сети Pi.

Помимо обмена вниманием со своими коллегами, пионеры также могут торговаться с компаниями, которые ищут их внимание. Средний американец видит от 4000 до 10000 рекламных объявлений в день . Компании борются за наше внимание и платят за это огромные деньги. Но мы, клиенты, не получаем никакой ценности от этих транзакций. На рынке внимания Pi компании, стремящиеся привлечь пионеров, должны будут компенсировать свою аудиторию в Pi. Рекламный рынок Pi будет работать только по подписке и предоставит первопроходцам возможность монетизировать один из своих величайших неиспользованных ресурсов: свое внимание.

Pi's Barter Marketplace — создайте свою личную виртуальную витрину

Мы ожидаем, что пионеры не только будут способствовать доверию и вниманию к сети Pi, но и смогут поделиться своими уникальными навыками и услугами в будущем. Мобильное приложение Pi также будет служить точкой продаж, где члены Pi могут предлагать свои неиспользованные товары и услуги через «виртуальную витрину» другим членам сети Pi. Например, участник предлагает малоиспользуемую комнату в своей квартире в аренду другим участникам сети Pi. В дополнение к реальным активам участники сети Pi также смогут предлагать навыки и услуги через свои виртуальные витрины. Например, член сети Pi может предложить свои навыки программирования или дизайна на торговой площадке Pi. Со временем значение числа Пи будет поддерживаться растущей корзиной товаров и услуг.

Децентрализованный магазин приложений Pi — снижение входного барьера для создателей

Общая валюта, граф доверия и рынок сети Pi Network станут основой для более широкой экосистемы децентрализованных приложений. Сегодня любой, кто хочет запустить приложение, должен загрузить свою техническую инфраструктуру и сообщество с нуля. Децентрализованный магазин приложений Pi позволит разработчикам Dapp использовать существующую инфраструктуру Pi, а также общие ресурсы сообщества и пользователей. Предприниматели и разработчики могут предлагать сообществу новые Dapps с запросами на доступ к общим ресурсам сети. Pi также будет создавать свои Dapps с некоторой степенью совместимости, чтобы Dapps могли ссылаться на данные, активы и процессы в других децентрализованных приложениях.

Управление - Криптовалюта для людей и людьми

Проблемы с моделями управления 1-го поколения

Доверие является основой любой успешной денежной системы. Одним из наиболее важных факторов, порождающих доверие, является управление или процесс, с помощью которого изменения вносятся в протокол с течением времени. Несмотря на свою важность, управление часто является одним из самых недооцененных аспектов криптоэкономических систем .

Сети первого поколения, такие как Биткойн, в значительной степени избегали формальных (или «внутрисетевых») механизмов управления в пользу неформальных (или «офчейновых») механизмов, возникающих в результате сочетания роли и дизайна стимулов. По большинству показателей механизмы управления Биткойном были весьма успешными, что позволило протоколу резко вырасти в масштабе и стоимости с момента его создания. Однако были и некоторые проблемы. Экономическая концентрация Биткойна привела к концентрации политической власти. В результате обычные люди могут оказаться в эпицентре разрушительных сражений между крупными держателями биткойнов. Одним из самых последних примеров этой проблемы стала непрекращающаяся битва между биткойнами и биткойн-кэш .. Эти гражданские войны могут закончиться форком где или где блокчейн. Для держателей токенов хардфорки вызывают инфляцию и могут угрожать стоимости их активов.

Модель управления Пи - двухэтапный план

В статье, оспаривающей достоинства сетевого управления , Влад Замфир, один из основных разработчиков Ethereum, утверждает, что управление блокчейном « не является абстрактной проблемой дизайна. Это прикладная социальная проблема. «Один из ключевых моментов Влада заключается в том, что очень сложно разрабатывать системы управления «априори» или до наблюдения за конкретными проблемами, возникающими в связи с конкретной политической системой. Одним из исторических примеров является основание Соединенных Штатов. Первый эксперимент с демократией в Соединенных Штатах, Статьи Конфедерации, провалился после восьмилетнего эксперимента. Затем отцы-основатели Соединенных Штатов смогли извлечь уроки из Статьи Конфедерации для разработки Конституции — гораздо более успешного эксперимента.

Чтобы построить устойчивую модель управления, Pi будет следовать двухэтапному плану.

Предварительная модель управления (< 5 млн участников)

Пока сеть не достигнет критической массы в 5 миллионов участников, Pi будет работать по временной модели управления. Эта модель будет больше всего напоминать модели управления «вне сети», используемые в настоящее время такими протоколами, как Биткойн и Эфириум, при этом основная команда Pi играет важную роль в руководстве разработкой протокола. Тем не менее, основная команда Pi по-прежнему будет в значительной степени полагаться на вклад сообщества. Само мобильное приложение Pi — это то место, где основная команда Pi собирала мнения сообщества и взаимодействовала с пионерами. Pi принимает критику и предложения сообщества, что реализуется с помощью функций, открытых для комментариев, на целевой странице Pi, часто задаваемых вопросах и официальном документе. Всякий раз, когда люди просматривают эти материалы на веб-сайтах Pi, они могут прямо здесь оставлять комментарии к определенному разделу, задавать вопросы и вносить предложения.

Кроме того, основная команда Pi разработает более формальную механику управления. Одной из потенциальных систем управления является ликвидная демократия. При ликвидной демократии каждый Пионер будет иметь возможность либо голосовать по вопросу напрямую, либо делегировать свой голос другому члену сети. Жидкая демократия позволила бы как широкому, так и эффективному членству сообщества Пи.

«Конституционный съезд» Пи (> 5 миллионов членов)

После достижения 5 миллионов участников будет сформирован предварительный комитет на основе предыдущих вкладов в сеть Pi. Этот комитет будет нести ответственность за сбор предложений и предложений от более широкого сообщества. Он также организует серию онлайн- и офлайн-бесед, в ходе которых члены Пи смогут оценить долгосрочную конституцию Пи. Учитывая глобальную базу пользователей Pi, Pi Network будет проводить эти соглашения в нескольких местах по всему миру, чтобы обеспечить доступность. Помимо проведения личных конференций, Pi также будет использовать свое мобильное приложение в качестве платформы, позволяющей члену Pi участвовать в процессе удаленно. Будь то лично или онлайн, члены сообщества Pi будут иметь возможность участвовать в создании долгосрочной структуры управления Pi.

Дорожная карта / план развертывания

Этап 1 — Дизайн, распространение, начальная загрузка Trust Graph.

Сервер Pi работает как сборщик, эмулирующий поведение децентрализованной системы, поскольку он будет функционировать после запуска. На этом этапе возможны улучшения в пользовательском опыте и поведении, и их относительно легко сделать по сравнению со стабильной фазой основной сети. Вся чеканка монет для пользователей будет перенесена в живую сеть после ее запуска. Другими словами, livenet будет предварительно блокировать в своем генезисе все балансы владельцев счетов, созданные на этапе 1, и продолжит работать так же, как текущая система, но полностью децентрализованно. Пи не торгуется на биржах на этом этапе, и невозможно «купить» Пи за какую-либо другую валюту.

Фаза 2 — тестовая сеть

Прежде чем мы запустим основную сеть, программное обеспечение Node будет развернуто в тестовой сети. Тестовая сеть будет использовать тот же точный граф доверия, что и основная сеть, но на тестовой монете Pi. Основная команда Pi разместит несколько узлов в тестовой сети, но будет поощрять больше первопроходцев запускать свои собственные узлы в тестовой сети. На самом деле, чтобы любой узел мог присоединиться к основной сети, им рекомендуется начинать с тестовой сети. Тестовая сеть будет работать параллельно с эмулятором Pi на первом этапе, и периодически, например ежедневно, результаты обеих систем будут сравниваться, чтобы выявлять пробелы и промахи в тестовой сети, что позволит разработчикам Pi предлагать и реализовывать исправления. После тщательного одновременного запуска обеих систем тестовая сеть достигнет состояния, в котором ее результаты постоянно совпадают с результатами эмулятора. В то время, когда сообщество чувствует себя готовым,

Этап 3 — Основная сеть

Когда сообщество почувствует, что программное обеспечение готово к производству и оно было тщательно протестировано в тестовой сети, будет запущена официальная основная сеть сети Pi. Важной деталью является то, что при переходе в основную сеть будут учитываться только учетные записи, подтвержденные как принадлежащие отдельным реальным лицам. После этого кран и эмулятор сети Pi фазы 1 будут отключены, и система будет работать сама по себе навсегда. Будущие обновления протокола будут вноситься сообществом разработчиков Pi и основной командой Pi и предлагаться комитетом. Их реализация и развертывание будут зависеть от узлов, обновляющих программное обеспечение для майнинга, как и любые другие блокчейны. Никакая центральная власть не будет контролировать валюту, и она будет полностью децентрализована. Балансы поддельных пользователей или пользователей-дубликатов будут удалены.