В скором времени Bitcoin Cash обзаведется поддержкой протокола Avalanche, который призван ускорить работу блокчейна и стабилизировать его с помощью консенсуса, достигаемого «живыми» нодами сети. О технологии, позволяющей решить «дилемму византийских генералов», рассказал Энтони Зегерс, разработчик и биткоин-эксперт.
Протокол Avalanche является продвинутым алгоритмом подтверждения сделок, обладающим свойствами, которые позволяют решить «дилемму византийских генералов» — то есть обеспечить устойчивое функционирование блокчейнов путем достижения необходимого консенсуса. У Avalanche совершенно иные возможности, по сравнению с теми, которыми обладает протокол Proof of Work (PoW). Кроме того, Avalanche может играть роль «второго слоя» к PoW. Использование обоих алгоритмов совместно обеспечивает синергетический эффект позитивных моментов обоих протоколов, что положительно сказывается на стабильности и безопасности работы блокчейна Bitcoin Cash.
В одной из статей Криса Пачиа уже объяснялось как Avalanche может помочь в улучшении эффективности платежных сервисов, обеспечивая моментальное осуществление финансовых транзакций. В данном материале рассматривается вопрос того, как Avalanche может использоваться в режиме «пост-консенсуса», обеспечивая надежную защиту против атаки 51% в отношении Bitcoin Cash.
Сравнение Avalanche и PoW
Чтобы разобраться, как работает Avalanche, и как он помогает функционированию блокчейна Bitcoin Cash, стоит сравнить его свойства на предмет соответствия принципам Сатоши Накамото через призму PoW.
Avalanche работает следующим образом: узлы (ноды) сети могут взаимодействовать друг с другом в режиме реального времени, достигая надежного консенсуса. Подробности работы протокола описаны в рабочей документации, а эффективность подтверждена несколькими примерами.
Представим, что речь идет о коммуникациях между двумя нодами A и B. Согласно методике работы, протокол будет сначала выстраивать систему приоритетности нод. Для этого будет проведен «опрос» случайных узлов, в результате которого будет решена данная делема. Такой опрос, для получения более достоверных данных, может быть проведен несколько раз. Это необходимо для того, чтобы как можно правильнее обозначить главные ноды. Как часто, сколько будет таких опросов, как будет определяться выборка — все это и есть «начинка» протокола Avalanche, описанная в его рабочей документации.
На первый взгляд, данный протокол выглядит очень простым, но стоит обратить внимание на его интересное свойство под названием «метастабильность». Оно подразумевает под собой то, что данный метод достижения консенсуса не может стабильно функционировать, если не определены главные ноды. В случае, если такое случается, Avalanche начинает искать общее решение у всех активных на данный момент нод.
Кроме того, когда найдено решение, протокол способен предоставлять гарантии безопасности при любом сценарии атаки на блокчейн. Это достигается тем, что Avalanche выстраивает систему достижения консенсуса по своей методике, но каждый раз анализируя потенциальные удары хакеров, чтобы «отрубить» им возможность добраться до большинства нод и завладеть работой блокчейна.
Недостатки PoW
Одна из замечательных характеристик консенсуса Накамото и PoW заключается в том, что он «объективный». Объем работы в сети очень легко проконтролировать, что предоставляет возможность оценить, какие экономические ресурсы потребуются, чтобы обеспечить бесперебойную работу распределенного реестра. Таким образом PoW обладает данными о том, какую ценность несет информация, которую начинают заносить на блокчейн.
Это же означает, что PoW не требует, чтобы ноды были постоянно подключены к сети. Они всегда могут включиться в работу, а также хранят достаточный объем информации, чтобы оставаться «интересными» для других участников блокчейна, которые с удовольствием одобряют «возвращение» таких нод в активную фазу работы в блокчейне. Ахиллесова пята «объективности» как свойства PoW заключается в том, что, при применении больших экономических ресурсов, денег и времени, объективные записи на блокчейне могут быть подвергнуты изменениям. Это возможно, когда хакер «скрывает» более приоритетную ноду PoW, давая ей работать лишь тогда, когда он уже стал контролировать блокчейн через большинство нод.
Кроме того, вторжение хакера в ноды блокчейна часто не могут идентифицировать, так как атака может быть воспринята как возникшая ошибка в сети. Так что «исчезновение» из поля зрения приоритетной ноды сеть может не заметить, а это значит, что она не поднимет сигнал тревоги из-за проведенной хакерами временной «реорганизации» работы блокчейна. Все это будет приводить к тому, что сделки будут осуществляться медленнее. А это, в свою очередь, особенно сильно может ударить по работе криптобирж.
Достоинства Avalanche
Протокол Avalanche любит «поговорить»: он определяет консенсус насчет транзакций в сети на основе «разговоров» с участниками. Это означает, что нода не может получить высокий статус, если она не вступает даже на короткое время в коммуникации с другими нодами. То есть она должна быть практически всегда в сети. Все это, правда, не означает, что большинство нод не могут по протоколу Avalanche прийти к консенсусу и, в итоге, не изменить «архивные записи» на блокчейне.
Avalanche — очень быстро работающий протокол. Консенсус Накамото достигается все же более медленно, причем, если попытаться его ускорить, то при захвате меньше 10 секунд, данный консенсус «выключает» слишком много нод из процесса верификации сделок. Это, в свою очередь, затормаживает в итоге работу блокчейна.
Когда выйдет Avalanche?
Главный разработчик Bitcoin Cash Омари Сеше в ходе интервью с Coinlife, которое состоялось на конференции Global Blockchain Development Conference (GBDC), сообщил, что команда разработчиков программного обеспечения Bitcoin ABC, являющегося сейчас основой Bitcoin Cash, активно работает над созданием технологии Avalanche и готовится к ее внедрению в ходе следующего обновления сети.
Сеше отметил, что команда разработчиков, если все пойдет по плану, в 1 квартале 2019 года запустит в тестовой сети Bitcoin Cash возможность воспользоваться технологией Avalanche. Это позволит разработчикам протестировать данный механизм консенсуса. При условии успешного тестирования, технология будет внедрена в главную сеть Bitcoin Cash уже в конце следующего года.
Что в итоге?
Avalanche можно сравнит с мессенджером, который моментально доносит сообщение до группы пользователей. Таков результат склонности данного протокола «пообщаться», причем он заставляет всех клиентов «мессенджера» быть практически всегда онлайн и отзываться на запросы. PoW — это система, когда «послания» высекаются в граните и делается это далеко не так быстро по меркам блокчейн — в течение 10 минут.
Данный протокол оптимален для использования в сети Bitcoin Cash так как в случае, когда блокчейн может работать, используя возможности сразу двух протоколов, можно получить весьма впечатляющий результат. Как итог, PoW отлично справляется с тем, чтобы достигать консенсуса на «длинных дистанциях», а Avalanche ставит олимпийские рекорды при «коротких забегах».
