Στον κόσμο των κρυπτονομισμάτων υπάρχουν διάφοροι τύποι μηχανισμών συναίνεσης (consensus mechanisms). Ένας από αυτούς είναι η απόδειξη αρχής (Proof of Authority ή PoA). Σε αυτό το άρθρο θα αναλύσουμε τα πάντα για το πώς λειτουργεί καθώς και ποία είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του συγκεκριμένου μηχανισμού.
Το Proof of Authority βασίζεται στη φήμη των εκπροσώπων του δικτύου που επιλέγονται από τους συμμετέχοντες στο blockchain. Ένα τέτοιο πρωτόκολλο υλοποιήθηκε ως ένα βελτιστοποιημένο μοντέλο του Proof of Stake (PoS), όπου αντί να χρησιμοποιούνται τα νομίσματα ως μορφή στοιχηματισμού, χρησιμοποιείται η ταυτότητα.
Η ταυτότητα βασίζεται σε ένα σύνολο προεγκεκριμένων επικυρωτών για την επικύρωση των συναλλαγών και των blocks στο δίκτυο. Το σύνολο των επικυρωτών είναι συνήθως αρκετά μικρό για να διασφαλίζεται η ασφάλεια και η αποτελεσματικότητα του δικτύου. Αυτή η ομάδα αποτελείται συνήθως από περίπου 25 επικυρωτές.
Ιστορία του PoA #
Ο μηχανισμός συναίνεσης Proof of Authority σχεδιάστηκε με στόχο να αποτελέσει μια αποτελεσματική λύση προσανατολισμένη προς τα ιδιωτικά blockchains. Το όνομα του μηχανισμού συναίνεσης, PoA, πήρε το όνομά του από τον Gavin Wood, ο οποίος κατείχε τη θέση του συνιδρυτή, πρώην CTO στην ομάδα ανάπτυξης του Ethereum και συνιδρυτής της Parity Technologies, καθώς και ιδρυτής του Polkadot.
Αυτός ο μηχανισμός συναίνεσης προτάθηκε ως μια scalable ιδέα το 2017 μετά τη δημιουργία του από μια ομάδα προγραμματιστών. Μετά το λανσάρισμά του άρχισε να εφαρμόζεται και να αποκτά φήμη, καθώς διέφερε σημαντικά από άλλα πρωτόκολλα όπως το Proof of Work και το Proof of Stake. Σε αντίθεση με αυτά τα πρωτόκολλα, το Proof of Authority έχει τελείως άλλο σχεδιασμό αξιοποιώντας τις ταυτότητες των χρηστών για να επιτρέψει τις επικυρώσεις στο blockchain.
Τα νέα χαρακτηριστικά του περιλάμβαναν μια αυθαίρετη επιλογή αξιόπιστων επικυρωτών, η οποία ώθησε τους προγραμματιστές να εφαρμόσουν έναν μηχανισμό συναίνεσης για να διασφαλίσουν την ασφάλεια. Σήμερα είναι ένας από τους πολλούς γνωστούς και υλοποιημένους αλγορίθμους συναίνεσης.
Πως δουλεύει το PoA #
Στο Proof of Authority το σύστημα ξεκινά με την τυχαία εκλογή των επικυρωτών. Στη συνέχεια, ένα σύστημα ψηφοφορίας άλλων προηγουμένως εξουσιοδοτημένων κόμβων επιτρέπει την επιλογή αυτών των κόμβων και την ένταξή τους στο δίκτυο. Με τον τρόπο αυτό αποτρέπεται η πρόσβαση κακόβουλων κόμβων που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη λειτουργία του δικτύου. Πρέπει να σημειωθεί ότι κάθε επικυρωτής μπορεί να υπογράψει μόνο ένα από κάθε σειρά διαδοχικών blocks κατά τη διάρκεια λειτουργίας του.
Το PoA χρησιμοποιεί την ταυτότητα και τη φήμη, όπως ακριβώς το Proof of Stake χρησιμοποιεί τη συμμετοχή για να εξασφαλίσει την εμπιστοσύνη και τη συμμετοχή στο δίκτυο. Σε αυτόν τον μηχανισμό συναίνεσης, η ταυτότητα κάθε χρήστη καθίσταται εξαιρετικά πολύτιμη. Είναι σαφές ότι για να χρησιμοποιηθεί αυτό το σύστημα, ο επικυρωμένος χρήστης πρέπει να αποκαλύψει οικειοθελώς την ταυτότητά του.
Όταν οι πληροφορίες του επικυρωτή δημοσιοποιούνται, καθορίζονται ευθύνες για τη λειτουργία του blockchain. Επιπλέον, γνωρίζοντας την ταυτότητα των επικυρωτών, κάθε ενόχληση ή κάθε πράξη που υπονομεύει την ασφάλεια του δικτύου πάει αυτόματα στο πρόσωπο ή το ίδρυμα, γεγονός που θα αυξήσει την καλή ή κακή φήμη του.
Για τους λόγους αυτούς, οι επικυρωτές ενός blockchain που βασίζεται στη χρήση του Proof of Authority φροντίζουν καθημερινά για τη φήμη του. Ως εκ τούτου, οι εν λόγω επικυρωτές θα κάνουν ό,τι περνάει από το χέρι τους για να διατηρήσουν τη διαφάνεια, την ορθή λειτουργία και την αξιοπιστία του blockchain. Αυτό συμβαίνει επειδή διακυβεύεται τόσο η ταυτότητα ενός επικυρωτή όσο και η εταιρεία που βρίσκεται πίσω από έναν επικυρωτή ή ομάδες επικυρωτών και αυτό θα τους κάνει να αισθάνονται ότι έχουν κίνητρο να διατηρήσουν το δίκτυο ασφαλές και αξιόπιστο.
Όσον αφορά τους κόμβους επικύρωσης σε ένα Proof of Authority δίκτυο, έχουν πλήρη εξουσία να αποφασίζουν για τα νέα blocks. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να σταματήσουν συγκεκριμένες συναλλαγές, ακόμη και αν αυτό δημιουργεί σύγκρουση συμφερόντων και βλάπτει το δίκτυο. Σε πολλές περιπτώσεις, αυτοί που ελέγχουν τους κόμβους δεν εμπιστεύονται ο ένας τον άλλον δημιουργώντας διάφορες συγκρούσεις.
Σε αυτό το σύστημα, οι κόμβοι ενθαρρύνονται να εκτελούν τα καθήκοντά τους με ειλικρίνεια μέσω συνεχούς παρακολούθησης, με την οποία κάθε επικυρωτής επιβλέπει τις ενέργειες που εκτελούνται από τους άλλους επικυρωτές.
Συνθήκες λειτουργίας #
Κατά τη λειτουργία του μηχανισμού Proof of Authority πρέπει να πληρούνται διάφορες προϋποθέσεις προκειμένου να προχωρήσει το πρωτόκολλο. Οι προϋποθέσεις αυτές είναι οι κάτωθι:
- Η υποχρέωση επικύρωσης της ταυτότητας των δυνητικών επικυρωτών. Κάθε χρήστης που επιθυμεί να συμμετάσχει στο δίκτυο πρέπει να επαληθεύει και να δημοσιεύει την πραγματική του ταυτότητα.
- Όλοι οι υποψήφιοι επικυρωτές πρέπει να έχουν τα χρήματα για να επενδύσουν και να προσφέρουν τη φήμη τους ως εγγύηση. Με αυτόν τον τρόπο, οι υποψήφιοι επιλέγουν να συμμετέχουν στο δίκτυο σε μια μακροπρόθεσμη βάση.
- Τυποποιημένο σύστημα για την έγκριση ενός επικυρωτή. Αυτό το τυποποιημένο σύστημα είναι υποχρεωτικό, δεδομένου ότι αποσκοπεί στην επίτευξη μιας κατάλληλης μεθόδου επιλογής που εγγυάται την ισότιμη επιλογή των υποψηφίων.
Αυτά τα τρία μέτρα έχουν ως στόχο να διασφαλίσουν ότι το σύστημα είναι σε θέση να εξαλείψει πιθανούς κακόβουλους παράγοντες. Σε περίπτωση που ένας επικυρωτής στο δίκτυο ενεργεί κακόπιστα, το δίκτυο θα πρέπει να τον απομακρύνει αυτόματα για να διατηρηθεί η εμπιστοσύνη και η διαφάνεια στο blockchain.
Περιπτώσεις χρήσης #
Λόγω του σχετικά μικρού αριθμού επικυρωτών, το Proof of Authority είναι καταλληλότερο για δίκτυα επιχειρηματικού επιπέδου, όπως κοινοπραξίες blockchain και άλλα ιδιωτικά δίκτυα όπου υπάρχει ήδη κάποιο επίπεδο εμπιστοσύνης μεταξύ των μελών.
Τα Testnets παρουσιάζουν μια άλλη ισχυρή περίπτωση χρήσης για το Proof of Authority. Αυτός ο μηχανισμός συναίνεσης είναι ιδανικός για την παροχή ενός περιβάλλοντος ελέγχου για τη δοκιμή λειτουργιών πριν από την κυκλοφορία τους στο mainnet. Τρία από τα testnets του Ethereum, συγκεκριμένα τα Kovan, Goerli και Rinkeby, χρησιμοποιούν το Proof of Authority.
Το Proof of Authority είναι επίσης μια εξαιρετική επιλογή για ένα sidechain, έναν τύπο blockchain που λειτουργεί παράλληλα και συνδέεται με ένα κύριο blockchain που λειτουργεί ως γονέας του μέσω μιας αμφίδρομης γέφυρας. Ένα παράδειγμα για αυτό είναι το POA Network, ένα δημόσια sidechain στο Ethereum που βασίζεται σε προεπιλεγμένους επικυρωτές των οποίων οι ταυτότητες είναι δημόσιες και επαληθεύσιμες.
Και έπειτα υπάρχει το VeChainThor, το οποίο είναι ίσως το πιο αξιοσημείωτο παράδειγμα δικτύου που χρησιμοποιεί τη συναίνεση PoA. Το δίκτυο στοχεύει στην παροχή επιχειρηματικών λύσεων που βασίζονται στην τεχνολογία του blockchain. Το VeChainThor έκανε εχτές την αναβάθμιση του στο PoA 2.0 για το οποίο μπορείτε να διαβάσετε με τον παρακάτω σύνδεσμο.
Πλεονεκτήματα και Μειονεκτήματα του Proof of Autority #
Όπως κάθε σύστημα, το Proof of Authority (PoA) έχει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα που το διαφοροποιούν από άλλα συστήματα. Παρακάτω θα δούμε τα σημαντικότερα από αυτά:
- Πλεονεκτήματα:
- Λιγότερο απαιτητικό. Από υπολογιστική άποψη, το πρωτόκολλο PoA είναι λιγότερο απαιτητικό σε σχέση με άλλους μηχανισμούς συναίνεσης όπως το Proof of Work, τα οποία έχουν υψηλή κατανάλωση ενέργειας.
- Δεν απαιτείται επικοινωνία μεταξύ των κόμβων για την επίτευξη της συναίνεσης.
- Η συνοχή του δικτύου είναι ανεξάρτητη από τον αριθμό των διαθέσιμων κόμβων. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι είναι δημόσιοι, προεγκεκριμένοι και επαληθεύσιμα αξιόπιστοι.
- Μειονεκτήματα:
- Ένα από τα κύρια μειονεκτήματά αυτού του συστήματος, είναι ότι το μοντέλο δεν είναι αποκεντρωμένο ούτε η κατανομή του.
- Οι ταυτότητες των επικυρωτών είναι δημόσιες. Η υποχρέωση δημοσίευσης της ταυτότητας των επικυρωτών επικρίνεται καθώς θα μπορούσε να οδηγήσει σε χειραγώγηση των χρηστών από τρίτους.
- Λογοκρισία. Πολλοί χρήστες επικρίνουν ότι το πρωτόκολλο διευκολύνει τη λογοκρισία και το “black list” πολλών χρηστών.
Τελικές σκέψεις #
Τελικά, ο τομέας των επιχειρήσεων και κυρίως στις εφοδιαστικές αλυσίδες θα είναι πιθανότατα ο τομέας στον οποίο το Proof of Authority θα αποκτήσει τη μεγαλύτερη δημοφιλία. Οι αλγόριθμοι που βασίζονται στο PoA είναι απίθανο να μπορέσουν ποτέ να τροφοδοτήσουν δημόσιες πλατφόρμες με χιλιάδες ή ακόμη και εκατομμύρια χρήστες, αλλά είναι ήδη εξαιρετικοί για τη δημιουργία στενών και λιτών δικτύων προσαρμοσμένων στις ανάγκες ενός περιορισμένου αριθμού γνωστών ενδιαφερομένων μερών. Εκεί είναι που ο συγκεκριμένος μηχανισμός θα λάμψει και είναι πιθανό να έχει τον μεγαλύτερο αντίκτυπο.
Πηγές : blog.bitnovo, wikipedia, coinmarketcap, academy.binance