Topeltkulutuste vastupidavuse võrdlemine: otsustatud VS Bitcoin - 1. osa

Hoiatus: see artikkel pole eriti sõbralik. See eeldab, et olete juba teadlik Decredist ja selle hübriidsest PoS & PoW konsensusmehhanismist, samuti topeltkulutuste rünnakute olemusest, mida muidu nimetatakse 51% rünnakuteks.

See artikkel püüab vastata järgmistele küsimustele:

1. Kas Decredi hübriidne tõend töötamise ja tõendite kohta on üksmeelemehhanism vastupidavam topeltkulude rünnakule (mida sageli nimetatakse 51-protsendiliseks rünnakuks) kui Bitcoini tõend töötamise konsensusmehhanismist?

2. Kuidas oleks, kui võrrelda võrdsetel tingimustel?

3. Ja kui hübriid PoW & PoS on selles osas parem, siis kui palju?

Järeldused:

1. Praegu on Decred topeltkulu rünnaku suhtes vähem vastupidav kui Bitcoin. Suutsime kindlaks teha, et efektiivne topeltkulu rünnak Bitcoini ahela vastu maksaks õnnestumiseks vähemalt 1,6 miljardit dollarit uut riistvara. Kui efektiivne topeltkulude rünnak Decredi vastu, läheks riistvara ja piletite (PoS) kuludeks 152,7 miljonit dollarit. Seetõttu on Decredi blokeerimiskulud topeltkulu praegu 9,5% kallimad kui Bitcoini plokiahelad. Pole paha mündi puhul, mille turukapitalisatsioon on praegu 0,23% Bitcoini turukapitalist.

2. Seega, kui võrrelda turukapitalisatsiooni võrdsetel tingimustel, on Decredi hübriid PoS & PoW topeltkulu rünnaku suhtes 41x korda vastupidavam kui Bitcoini PoW ...

Sissejuhatus

See artikkel on enamasti tugitool-matemaatika mõttekatse, mille käigus üritatakse küüliku aukust lõpuni minna. Decred on viimase aasta jooksul jõudnud kaugele. 2018. aasta mais oli Decred'i võrgu hashrate 4868 TH. Täna, 2019. aasta mais on hashrate nüüd 455 752 TH. See on 935% rohkem kui eelmisel aastal. Nii kiire hashrate kasvu korral vajab minu eelmise aasta analüüs värskendust, et kajastada tänaseid numbreid.

Möödunud aastate analüüsis vaadeldi Decredi topeltkulude rünnakukindlust võrreldes Bitcoini omaga. Selles analüüsis suutsin esialgu leida, et vähemalt on Decredi hübriid PoS & PoW konsensusmehhanism topeltkulu rünnaku korral 11,24X korda turvalisem kui Bitcoini tõend töö kohta. Selleks võrreldi mõlemat konsensusmehhanismi võrdsetel tingimustel, tuginedes turukapile. Ja suutsin võrrelda ainult konsensusmehhanismide tööosa tõendusmaterjali omal ajal, kasutades vastavaid riistvarakulusid jms.

Viimane avastas, et edukat topeltkulutuste rünnakut Decredi vastu oli palju keerulisem maha tõmmata, kui arvestada keti PoS konsensuseosa ostmiseks vajalike piletitega. Seda oli nii raske maha tõmmata, et ma uskusin, et ilma suure enamuse piletiteta on seda ebatõenäoline. Mida on võimatu omandada ilma tõsiste shenaniganideta (näiteks moodsa arvuti murdmine kvantarvuti abil).

Neile, kes ei tea, vajab ründaja otsustatud ahela rünnaku edukaks topeltkulutamiseks ründajal nagu Bitcoinil 51% võrgu räsimisvõimsusest. Kuid erinevalt Bitcoinist oleks rünnaku õnnestumiseks vaja Decred ründajal ka 60% kõigist PoSi panustatud vahenditest!

Seda laiendas hiljem vähendatud plii Jake Yocom-Piatt:

„Detsember on tugevalt vastupidav tüüpilisele topeltkulude rünnakule, s.o Finney rünnakule, kus ründaja miinib salaja. Salajaselt kaevandamine on väga keeruline, kuna salakaevandatud plokkidel peab olema vähemalt 3 häält. Tegevuse tõestamise paberi jaotise 5.1 tehnikaid kasutades vajaks salajane kaevandamine umbes 90% räsi võimsusest ja 23% panustatud vahenditest. Seal on kõver, mis annab ligikaudse protsendi PoW ja PoS väärtustest, mida oleks vaja ründamiseks ... Siin on pilt kõverast, millel on ründaja osalus x-teljel ja ausa räsivõimsuse kordaja, mis on vajalik kursis a-ahelaga y-teljel: ”Kommentaari allikas

Kahandatud topeltkulutuste kõver: näitab PoS ja PoW segu, mis on vajalik topeltkulude vähendamiseks

Selle lisateabe põhjal suutsin järeldada, et Decred on topeltkulu rünnaku suhtes 16,5X korda vastupidavam kui Bitcoin, kui võrrelda võrdsetel tingimustel. Laske sellel hetkeks leppida, sest nüüd uuendame selle aasta numbreid, et näha, kas see arv ikka vastab tõele. Ja pidage meeles, Decredi hashrate on sellest ajast alates olnud 93,5X…

Esimesed asjad kõigepealt. Võtan ülaltoodud diagrammi ja kaardistan selle suurepäraselt, et teada saada, milline on optimaalne segu PoW ja PoS vahel, et kõige tõhusamalt topeltkulude rünnak Dekreeti ahelale läbi viia. Uuendasin ülaltoodud diagrammi, et kajastada seda tegevust:

Uuendatud diagramm, milles on esitatud 20 paaritu stsenaariumi, mida vaatleme edasises analüüsis

Ülaltoodud diagrammi põhjal võime järeldada, et eduka topeltkulu rünnaku tagasilükkamiseks on vaja järgmiste kombinatsioone:

Mitmed stsenaariumid, milles kirjeldatakse vajaliku rahvaarvu ja PoS-i segu, mida on vaja kahekordse kulutamise jaoks Decred.

Roosa kõverjoonel on neid stsenaariume lõpmatu arv, kuid selle analüüsi jaoks vaatame ainult diagrammi 20 ülaltoodud paarituid stsenaariume.

Vaatame kõigepealt läbi konkreetse näite, sisestades mõned numbrid. Näiteks on kõigi selle dokumendi (9. mai 2019) kirjutamise ajal Decredi pakkumine 9 754 123 DCR. DCR-i praegune arv, mis on lukustatud piletitega, mis kinnitavad otsustatud plokiahela PoS-i osa, on 4761194 DCR. See juhtub vastavalt https://dcrstats.com/ andmetele 48,81% kogu praegusest DCR-i pakkumisest.

Hull on näha, kui pooled DCR-id on vähemalt 30 päeva jooksul ajastatud ... see muudab DCR-i teiste krüptovaluutadega võrreldes uskumatult väheseks. See raskendab ka suures koguses DCR-i omandamist avaturul. Näiteks kogu DCRi tellimisraamat enamikus börsides moodustab täna vaid 43 410 DCR. See moodustab vähem kui pool protsenti (0,45%) kogupakkumisest!

Seega, kui keegi soovib topelt kulutada, peab ta tegema kas:

A. Valmistage, seadistage ja käitage Decred ASIC-e ning minge tonn Decredi pikema aja jooksul ja hoidke neid või hoidke neid pidevalt.

B. Ostke tonn Decredi tohutu aja jooksul ja hoidke seda, üritades samal ajal mitte selle tegevusega hinda paisutada (väga ebatõenäoline, arvestades DCR-i puudumist).

C. Murdke moodne krüptimine kvantarvutite abil ja varastage Decred treasury võtmed (see annaks teile ainult umbes 610 200 DCR ehk 6,26% kogutoodangust).

Viimane stsenaarium, hoolimata sellest, et see on kõige raskem, on tõenäoliselt kõige tõhusam edukaks Decredi topeltkulude rünnakuks (see on ka kõige lõbusam). Niisiis, siin on ideekatse, mis järgneb stsenaariumile C:

Deklareeritud riigikassa varastamine tooks kaasa Decredi kogukonna demoraliseerimise ja alandaks sellega hinda. Stakerid loobuksid panusest ja müüksid DCR-i järgmisteks kuudeks, võimaldades ründajal osta avaturul veelgi rohkem DCR-i madalamate hindadega. Ütleme nii, et nii tehes saab ründaja 10% kogu DCR-i pakkumisest. See võimaldaks tal hallata umbes 20,5% kõigist panustatud vahenditest. Pole paha ... aga ründaja vajab tõhusa topeltkulu rünnaku läbiviimiseks rohkem kui 10x kordne praegune kiirus… (vaata eelmisi diagramme).

On hullumeelne, et ründaja võib varastada kogu deklareeritud riigikassa ja ei suuda ikkagi topeltkulu teha, kui praeguse räsumäära väärtus on suurem kui 10x. Milline segane tacos jumal lõi selle keerulise ahelate krüptimise süsteemi!

Ok ok, Decredi on raske kahekordselt kulutada. Tuleme tagasi numbrite juurde, kui palju see krüptokurgide purgi avamine mulle maksma läheb. Siin on värskendus eelmisele diagrammile, kus on toodud iga stsenaariumi põhinumbrid. Enamikku neist stsenaariumidest ei saa aga mitmel põhjusel realistlikult teostada. Igatahes on siin ajakohastatud tabel koos arvnäitajatega.

Võtke see koos mäe soolaga.

Vähendatud topeltkulude stsenaariumide ajakohastatud skeem kogumaksumusega topeltkulu jaoks

Leidsime need numbrid juba ülalpool arutatud panustamisnumbritega. Töönumbrite tõendusmaterjali leidsime ASIC-i riistvara hindade languse ja faktooringu alusel nende kiiruses. Lisan selle lõbususe jaoks ka võimsusteguri (olen alati tahtnud tuumaelektrijaama varastada). Lisaks eeldab PoS-i osaluse maksumus, et suudame avatud turul osta nii palju toodetud tooteid, kui tahame praeguse hinnaga.

Kaevandatud elektrienergia 44. maksab 900 USD. Dekreditud võrgu praegune hashrate on 609,58 PETHASHES. Õige, laseme selle teisendada TH-ks. Seega 609580TH / 44TH = 13855. Me korrutame seda 10-ga, kuna kulutamiseks topelt kulutamiseks on hashrate kümnekordselt vaja kümnekordselt.

Seetõttu pean ülaltoodud graafikul selle roosa kõverdatud topeltkulude reale jõudmiseks ostma / tootma / seadistama / käitama umbes 140 000 ASIC-i (ja ostma veel 1% kogu DCR-i pakkumisest). (Pidage ka meeles, et ma olen juba kogu varastatud kassa varastanud, muutes moodsa krüptimise läbi kvantarvuti, mida järgmise 20 aasta jooksul ei eksisteeri).

Mis on 140 000 ASIC-i korrutatuna 900 USD-ga? 126 miljonit USD ... Ja see on ainult riistvara jaoks.

Ja need ASIC-id on kumbki 130 x 220 x 390 mm, seega vajan nende ASIC-ide majutamiseks ka 651 652 303 305 jalga² ehk 60 540 480 000 m2 ehk 14 959 879 aakrit rack / põrandapinda. Hmmm. Milline näeb välja 15 miljonit aakrit?

Mõned head maateed räsimiseks

Peaaegu taevas ... Paistab, et ostame Lääne-Virginiat. Nad ei vaja niikuinii riigimaanteid.

Nüüd läheme pisut naeruväärseks, kuid jääme argumendi huvides minuga. Kui palju on Lääne-Virginias väärt aakri suurune põllumaa? Ilmselt 2570 dollarit aakri kohta. Hmm, oletame, et kogu Lääne-Virginia on ainult põllumaa. Niisiis, ostame Lääne-Virginiat hinnaga 2570 dollarit X 15 miljonit aakrit = 38,55 miljardit USD. Nende demineerijate käitamiseks on meil vaja ka jõudu, õnneks on piirkonnas mitu tuumajaama, mis ainult meile elektrit varustaksid (ja me ei kavatse nende eest maksta, vaid varastame tuumajaama).

Kui palju jõudu on meil vaja, et juhtida sada nelikümmend tuhat ASIC-i Lääne-Virginias? Iga kaevuri käitamiseks on vaja 2200 vatti. Seetõttu on 2200W X 140 000 ASIC-i = 308 miljonit vatti ehk 308MW. Lääne-Virginiale lähim tuumajaam on Pennsylvanias asuv Beaver Valley tuumaelektrijaam, mis suudab toota 1835MW võimsust! Selleks piisab meie topeltkulutuste tegemiseks! (lubab, et ülekandeliinid saavad energiakoormusega hakkama).

Okei. Siiani oleme (1) hävitanud moodsa krüptimise kvantarvutiga, mida järgmise 20 aasta jooksul ei eksisteeri. Ja selle asemel, et asuda pärast suuremaid krüpteerimise sihtmärke, nagu näiteks Ameerika Ühendriikide tuumaarsenal, otsustasime kasutada seda uut leitud superjõudu (2) deklareeritud riigikassa varastamiseks.

Seejärel (3) ostame täiendavalt 1% kogu ringluses olevast DCR-ist 2,5 miljoni dollari eest, et saada 22% osa kõigist panustatud vahenditest. Nüüd võime hakata panustama, et alustada topeltkulu rünnakut Decredile!

Samuti (4) mõneti jääb panustatud piletite arv samaks või väheneb ja (5) Politeia juhtimismehhanism on mingil põhjusel offline, nii et otsustatud kogukond ei saa meie rünnaku blokeerimiseks konsensuseeskirju muuta.

Seejärel (6) ostame / valmistame sada nelikümmend tuhat ASIC-i 126 miljoni dollari eest ja need (7) realiseeruvad võluväel ja asutavad end Lääne-Virginiasse.

Samuti ostsime (8) Lääne-Virginia maismaad 38,55 miljardi dollari eest nende samade kaevurite majutamiseks.

Samuti varastasime (9) Pennsylvanias asuva tuumajaama, et varustada meid elektrienergiaga ja loodan, et ülekandeliinid suudavad ühe sihtkohaga toime tulla 308MW.

Oleme kõik valmis ja topelt kulutama deklareeritud plokiahelale. Ja see läks meile maksma ainult 38,6785 miljardit dollarit.

Oota sekund. Milline on selle Decredi asjade turu ülempiir ikkagi?

Hmm. Ok, laseme siis sellest jäneseaugust varundada.

Jätame ära Lääne-Virginia maksumuse ning arvestame ainult ASIC-i kulude ja vajaliku DCR-i ostmise kuludega PoS-i piletite vabaturult. Me ei hakka varastama riigikassat kvantarvuti abil, mida meil pole. Selle asemel eeldame lihtsalt, et ostsime Decredi riigikassa välja turu hetkehinna eest, sest kogukond uinus ja Jake oli puhkusel.

Seetõttu on selle topeltkulu tegemise minimaalne kogukulu 152,7 miljonit dollarit. See moodustab 61,3% Decredi turu ülempiirist…

Nüüd olete võib-olla märganud, et see on 20 paaritu stsenaariumi diagrammis kõige kallim (roheliselt esile tõstetud) stsenaarium. See valiti seetõttu, et see on ka tegelikkuses kõige teostatavam.

Uuendatud diagramm, mis näitab kõige kallima stsenaariumi teostatavust

Teine odavam esiletõstetud kuldne stsenaarium nõuab, et alternatiivsed lõpmatud universumid oleksid mis tahes kujul võimalikud. Kuid laseme võrdluse huvides seda vaadata. See odav kuldne stsenaarium maksab meile topeltkulude vähendamisega 73,2 miljonit dollarit. See moodustab 29,4% Decredi turuhinnast.

Jällegi pole seda kuldstsenaariumi peaaegu üldse võimalik rakendada, kuna ma ei näe viisi, kuidas keegi saaks 25% (minimaalselt) kogu ringluses olevast DCR-ist omada 50% kõigist panustatud piletitest. Seetõttu kasutame analüüsi järgmises osas esimest stsenaariumi (roheline), mille maksumus kahekordse kulutuse tegemiseks maksab 152,7 miljonit dollarit. See moodustab 61,3% vähendatud turu ülempiirist.

Võrdluseks peame nüüd esitama küsimuse, mida kulub Bitcoini rünnaku kahekordseks kulutamiseks? Me vajame vähemalt 51% Bitcoini rämpsvõimest. Bitcoini hashrate on praegu 50 641 334 THT. Müügil on uus ja täiustatud Antminer t17, mis võib räsida 40-ndat korda 1268 dollari eest.

50,641,334TH / 40TH = 1,266,033 (see on meie arv ASIC-e, et 51% rünnata praegust Bitcoini võrku).

1268 dollarit * 1 266 033 ASIC-i = 1 605 330 287 dollarit

Seetõttu on Bitcoini rünnaku kahekordse kulutamise riistvara hind 1 605 330 287 dollarit.

Külgmärkus topeltkulu kulutamiseks Bitcoini plokiahelale: Bitcoini kahekordseks kulutamiseks oleks teil vaja 1,266,033 ASIC-i * 2200 vatti = 2 785 272 600 vatti = 2 785 MW = 1 valimistuuma genereeriv jaam.

Bitcoini praegune turu ülempiir on 108 miljardit dollarit (9. mai 2019). Niisiis võtame kulutused 51% rünnakule Bitcoini võrgu hashratele (1,6 miljardit dollarit) / ((108 miljardit dollarit)) Bitcoini turu ülempiir = 1,5%

Seega, kui võrrelda topeltkulu kulusid võrrelduna Decredi ja Bitcoini turupiiranguga, siis oleme vähendanud 61,3% vs. Bitcoini 1,5% ...

See on suhe 41: 1

Seetõttu võiksime mõne hullumeelse keerdunud tugitooli matemaatika abil järeldada, et tänapäeva numbritega on Decred 41x korda vastupidavam topeltkulude rünnakule kui Bitcoin, kui neid võrreldakse võrdsetel tingimustel turuhüpetega.

Ülemõistuse… ja ilmselt vale. Ma selgitan miks teises osas.

Isegi kui teda võrdsetel tingimustel ei võrrelda, on Decred siiski topeltkulutuste rünnakute suhtes väga vastupidav. Vaieldamatult enam kui paljud kümnest mündist, mis on mündikaubanduses loetletud.

(teade Decred ei ole siin mingil veidral põhjusel loetletud ...)

Järeldus

Kokkuvõtteks võib öelda, et see oli lõbus väike harjutus, mis näitas, et Decredi kombineeritud PoW & PoS plokkide valideerimine annab kahekordse turvalisuse spiraali, mis muudab Decredi kahekordse kulutamise väga keeruliseks. Nii palju, et topeltkulutuste rünnakute suhtes on see tõenäoliselt vastupidavam, kui praegu on Ethereum.

Sellegipoolest on see vaid põhiline ja lihtsustatud versioon sellest, mis muutub minu jaoks isiklikult üha olulisemaks uurimisvaldkonnaks. Minu eesmärk teises osas on selgitada, miks see analüüs on täielik prügi, ja loodetavasti välja pakkuda parem metoodika topeltkulu vastupidavuse mõõtmiseks erinevates plokiahelates.

Osta vahepeal mõned Decredi piletid.

Olge kursis.

See artikkel oli suuresti inspireeritud Dave Collinsi tööst: