Bitcoin NG – rewolucyjna propozycja zmian zasad funkcjonowania sieci Bitcoin

Na fali ostatnich „stress testów” sieci Bitcoin podczas konferencji „Scaling Bitcoin” w Montrealu duże uznanie zyskał pomysł Bitcoin NG (”Next Generation”) stworzony przez zespół Ittay Eyala.

 

 

Na fali ostatnich „stress testów” sieci Bitcoin podczas konferencji „Scaling Bitcoin” w Montrealu duże uznanie zyskał pomysł Bitcoin NG (”Next Generation”) stworzony przez zespół Ittay Eyala.

 

Zespół Elaya przeprowadził symulacje działania sieci Bitcoin pod kątem jej przepustowości, opóźnień powodowanych przez pojawianie się forków oraz czasu pracy górników który jest w ten sposób marnowany. Zmieniając parametry wielkości bloków oraz czasy ich generowania, stworzyli model sieci, który tworzy bloki w sposób nieco odmienny niż sieć Bitcoin, zachowując jego bezpieczeństwo, ale pozwalając na osiągniecie wielokrotnie większej przepustowości przy bardzo małych opóźnieniach i bez strat w czasie pracy górników.

 

Model ten zakłada tworzenie dwóch rodzajów bloków:

 

• „bloków mikro” (”microblocks”)zawierających transakcje
• „bloków kluczowych” („key blocks”) nie zawierających danych a tylko „zatwierdzających” mikro bloki

 

W odróżnieniu od sieci Bitcoin opłaty za transakcje w zatwierdzonych mikro blokach byłyby dzielone pomiędzy aktualnego i następnego znalazcę bloku w stosunku 40/60. Oznacza to, że za znalezienie bloku (oprócz nagrody) dostaniemy 60% opłat z bloku poprzedniego i 40% z aktualnego. 60% opłat z „naszego” bloku otrzyma znalazca kolejnego bloku kluczowego.

 

Obecnie trwają testy działającej implementacji Bitcoin-NG na klastrze złożonym z 1000 węzłów (150 maszyn po 7 węzłów). Na chwile obecną, spełniane są wszystkie założenia sieci.

 

Zgodnie z aktualnie testowanym protokołem, mikrobloki mają mieć czas rzędu 10 sekund (lub częściej) a bloki kluczowe 10 minut (lub rzadziej).

 

 

Ucieczką od powstawania forków w sieci jest protokół GHOST (Greedy Heaviest-Observed Sub-Tree) opisany w 2013 roku i zaimplementowany między innymi w Etherum. Dzięki jego zastosowaniu praca górników nie jest tracona, ponieważ forki nie powstają.

 

Dodatkowo protokół jest praktycznie odporny na próby podwójnego wydania ponieważ transakcje zawarte w każdym mikrobloku nie mogą się znosić (nie mogą być zawarte dwie transakcje wydające te same wejścia), a umieszczenie w kolejnym mikrobolku transakcji wydającej wejście z transakcji z innego (wcześniejszego) mikrobloku nie pozwala na prawidłowe jego zbudowanie i zatwierdzenie blokiem kluczowym.

 

Kolejną znaczną różnicą jest to, że mikrobloki następujące po bloku kluczowym są budowane przez znalazcę tegoż bloku. Udostępnia on swój klucz publiczny w bloku kluczowym i kolejne mikrobloki muszą być tym kluczem podpisane. Ponieważ opłaty transakcyjne z tych mikrobloków spływają w większości do bloku poprzedniego, znalazcy bloku będzie zależało, aby kolejne mikrobloki były prawidłowe i zawierały poprawne transakcje. Znalazca kolejnego bloku może bowiem wyłapać i nie zatwierdzić szkodliwych mikrobloków.

 

Minerzy mają pracę zarówno przy wyszukiwaniu kolejnego bloku kluczowego (POW=Proof of work, jak w sieci bitcoin) aby otrzymać nagrodę „główną” jak również po jego znalezieniu wyszukują transakcje i tworzą z nich mikrobloki zawierające opłaty transakcyjne. Ponieważ kolejne mikrobloki nie muszą się do siebie odwoływać (mogą zawierać nie powiązane ze sobą transakcje) miner może równolegle tworzyć i wypuszczać kilka mikrobloków. Będzie mu zależało na czasie, ponieważ może robić to tylko do momentu powstania kolejnego bloku kluczowego, po którym tworzeniem mikrobloków zajmie się inny górnik.

 

 

Bitcoin NG rozwiązuje problem przepustowości sieci a przy tym również sprzyja górnikom gdyż eliminuje forki. W przypadku Bitcoin Core zwiększenie przepustowości jest niezbyt mile widziane przez górników z powodu potencjalnie mniejszych zysków (1-2%). Bitcoin NG to również większe bezpieczeństwo gdyż całkowicie eliminuje problem próby podwójnego wydatkowania.

 

Niestety rozwiązania i zmiany zawarte w BitcoinNG w stosunku do obecnie panującego Bitcoina są tak duże, że wprowadzenie ich jest bardzo mało prawdopodobne. Nawet tak stosunkowo małe zmiany w kodzie jak zwiększenie maksymalnego rozmiaru bloku, które nie wpływają znacząco na zasady działania sieci, wywołują wiele nieporozumień i problemów wśród developerów. W przypadku Bitcoin NG są to zmiany nieporównywalnie większe które w sposób znaczący zmieniają zasady działania całej sieci. Powstałyby też te same problemu jak w przypadku Bitcoina XT czyli np. ryzyko rozłamu na dwie oddzielne waluty wspierane przez dwie podzielone społeczności.

 

Prace nad Bitcoin NG cały czas trwają a projekt nadal będzie rozwijany i testowany. Nie wykluczone więc, że w przyszłości rozwiązania zawarte w Bitcoin NG będą ciekawą alternatywą dla tych obecnie wykorzystywanych w tradycyjnym Bitcoinie. Możliwe też, że powstanie zupełnie nowa waluta która będzie funkcjonować obok Bitcoina.

 

Fotografia na licencji Creative Commons: flickr.com