L’autor :
Johnnatan Messies Peixoto Afonso
Author:
Johnnatan Messies Peixoto Afonso
Taula de l'esquerra
Capítol 1: IntroduccióCHAPTER 2: BACKGROUND
2.1 Blockchain i contractes intel·ligents
2.2 Normes de priorització de transaccions
2.3 Priorització de transaccions i transparència de controvèrsies
2.4 Governació descentralitzada
2.5 Escalabilitat de la Blockchain amb solucions de capa 2.0
CHAPTER 3. TRANSACTION PRIORITIZATION NORMS
CHAPTER 4. TRANSACTION PRIORITIZATION AND CONTENTION TRANSPARENCY
-
Transaction Prioritization and Contention Transparency
4.2 On contention transparency
CHAPTER 5. DECENTRALIZED GOVERNANCE
CHAPTER 6. RELATED WORK
6.1 Normes de priorització de transaccions
6.2 Priorització de transaccions i transparència de controvèrsies
6.3 Governació descentralitzada
CHAPTER 7. DISCUSSION, LIMITATIONS & FUTURE WORK
7.2 Transparència de les transaccions
7.3 Votar la distribució de la potència per modificar els contractes intel·ligents
Appendices
ANNEX A: Anàlisi addicional de les normes de priorització de transaccions
ANNEX C: Anàlisi addicional de la distribució del poder de vot
Abstracció
Les Blockchains van revolucionar els sectors centralitzats com el banc i les finances promovent la descentralització i la transparència. En una blockchain, la informació es transmet a través de transaccions emeses pels participants o aplicacions. Els miners seleccionen, ordenen i validen crucialment les transaccions pendents per a la inclusió de blocs, prioritzant aquells amb incentius o taxes més alts.
A més, les aplicacions que s'executen a la part superior d'una blockchain sovint es basen en protocols de governança per descentralitzar el poder de presa de decisions per fer canvis en la seva funcionalitat bàsica. Aquests canvis poden afectar la forma en què els participants interactuen amb aquestes aplicacions. Atès que un token és igual a un vot, els participants que tenen múltiples tokens tenen un poder de vot més alt per donar suport o rebutjar els canvis proposats.
En aquesta tesi, auditem les blockchains de Bitcoin i Ethereum per investigar les normes que segueixen els miners en determinar la priorització de la transacció. També auditem els protocols de govern descentralitzat com Compound per avaluar si el poder de vot es distribueix equitativament entre els participants.
Publicacions
Parts of this thesis have appeared in the following publications and technical reports.
• “Comprendre la governança de la Blockchain: analitzar el vot descentralitzat per modificar els contractes intel·ligents de DeFi”. J. Messias, V. Pahari, B. Chandrasekaran, K. P. Gummadi, i P. Loiseau. Aquest treball ha estat presentat i actualment estem esperant una decisió.
“Dissecting Bitcoin and Ethereum Transactions: On the Lack of Transaction Contention and Prioritization Transparency in Blockchains”.J. Messias, V. Pahari, B. Chandrasekaran, K. P. Gummadi, and P. Loiseau. In Proceedings of 27th Financial Cryptography and Data Security (FC), Bol, Braˇc, Croàcia, maig de 2023.
• “Selfish & Opaque Transaction Ordering in the Bitcoin Blockchain: The Case for Chain Neutrality”. J. Messias, M. Alzayat, B. Chandrasekaran, K. P. Gummadi, P. Loiseau, i A. Mislove. In Proceedings of the 21st ACM SIGCOMM Internet Measurement Conference (IMC), Virtual Event, novembre de 2021.
• “On Blockchain Commit Times: Una anàlisi de com els miners trien les transaccions de Bitcoin”.J. Messias, M. Alzayat, B. Chandrasekaran, i K. P. Gummadi. En 2nd International KDD Workshop on Smart Data for Blockchain and Distributed Ledger (SDBD), esdeveniment virtual, agost de 2020.
Additional publications and technical reports while at MPI-SWS.
• “Modelització coordinada vs. mineria P2P: Anàlisi de la ineficiència i la desigualtat en les Blockchains Proof-of-Work”. M. Alzayat, J. Messias, B. Chandrasekaran, K. P. Gummadi, i P. Loiseau. juny de 2021. (informe tècnic)
• “(Mis)Disseminació d’informació a WhatsApp: recopilació, anàlisi i contramesures”. G. Resende, P. Melo, H. Sousa, J. Messias, M. Vasconcelos, J. Almeida, i F. Benevenuto. en Procediments de la 28a Conferència Web (WWW), San Francisco, EUA, maig de 2019.
• “WhatsApp Monitor: A Fact-Checking System for WhatsApp”.P. Melo, J. Messias, G. Resende, K. Garimella, J. Almeida, i F. Benevenuto.En Procediments de la 13a Conferència Internacional AAAI sobre Web i Mitjans Socials (ICWSM), Munic, Alemanya, juny de 2019.
• “Quantificació dels prejudicis de cerca: Investigant els prejudicis polítics en les xarxes socials i la cerca web”. J. Kulshrestha, M. Eslami, J. Messias, M. B. Zafar, S. Ghosh, K. P. Gummadi, i K. Karahalios. In Information Retrieval Journal, Springer.
• “On Microtargeting Socially Divisive Ads: A Case Study of Russia-Linked Ad Campaigns on Facebook”.F. N. Ribeiro, K. Saha, M. Babaei, L. Henrique, J. Messias, F. Benevenuto, O. Goga, K. P. Gummadi, i E. M. Redmiles.In Proceedings of Conference on Fairness, Accountability, and Transparency (FAT*), Atlanta, Geòrgia. gener 2019.
Reconeixement
Voldria expressar el meu agraïment al meu assessor, Krishna P. Gummadi, pel seu feedback inestimable i el suport implacable al llarg del meu viatge de doctorat. També estic profundament agraït a Balakrishnan Chandrasekaran i Patrick Loiseau per les seves perspectives constructives i l'animació en els meus estudis.
Voldria agrair a Ayan Majumdar, Abhisek Dash, Camila Kolling, David Miller, Junaid Ali, Sepehr Mousavi, Till Speicher, Vabuk Pahari, Vedant Nanda, Nina Grgi ́c-Hlaˇca, i molts altres que han fet un impacte en el meu viatge de doctorat.
Estic agraït als assistents d'investigació excepcionals de MPI-SWS, que van celebrar amb entusiasme cada fita en els meus estudis de doctorat. Una menció especial va dirigida a Mohamed Alzayat, el feedback i la col·laboració del qual van ser fonamentals quan vaig iniciar els meus temes de recerca. També estic agraït a Ahana Ghosh, Andi Nika, Andrea Borgarelli, Angelica Goetzen, Chao Wen, Debasmita Lohar, George Tzannetos, Heiko Becker, JanOliver Kaiser, Lennard Gäher, Matheus Stolet, Michael Sammler, Mihir Vahanwala, Nils Müller, Oshrat Ayalon, Pierfrances Ingo, Ralf Jung, Rati Devidze, Roberta De Viti, Victor Alexandru Padurean, Vaastavand, i molts altres
Estic agraït per les interaccions vibrants que he tingut amb els interns que han compartit i discutit idees de recerca intrigants, amb un crit especial a Aleksa Sukovic, Ani Saxena, Ana-Andreea Stoica, Baltasar Dinis, Barbara Gomes, Daniel Kansaon, Diogo Antunues, Isadora Salles, Ignacio Tiraboschi, Lucas Costa De Lima, Maria Petrisor, Pedro Las-Casas, Ruchit Rawal, Sapana Chaudhary, i molts altres.
Estic agraït a tot el personal de MPI-SWS, en particular, Annika Meiser, Carina Schmitt, Christian Klein, Claudia Richter, Gretchen Gravelle, Krista Ames, Maria-Louise Albrecht, Rose Hoberman i Sarah Naujoks pels seus sincers esforços i ajuda durant els meus estudis de doctorat.
També vull donar les gràcies al meu pare, Jota Missias, a la meva mare, Varlene, i als meus germans, Joarlens i Jeanderson, pel seu suport incondicional.
Introducció
Blockchains a través de la Fundació tenen el potencial de transformar els sectors tradicionals i centralitzats de gran importància per a la societat, com ara el banc i les finances (Adams et al., 2021; Daian et al., 2020; Perez et al., 2021; Qin et al., 2021). Com a resultat, hi ha molts mitjans per assegurar el compliment a través de contractes (és a dir, acords establerts) i mecanismes prohibidors, especialment en situacions en què els participants no poden confiar els uns en els altres (Nakamoto, 2008; Sasson et al., 2014; Van Saberhagen, 2013; Wood et al., 2014). Com a resultat, hi ha molts blockchains disponibles com Bitcoin (Nakamoto, 2008), Ethereum (Wood et al., 2014), Polkadot (Wood, 2016), Zcash (
En l'espai blockchain múltiples parts interactuen entre si. Aquests inclouen: (i) emissors de transaccions que són responsables d'emetre transaccions a través d'interaccions amb la blockchain i les seves aplicacions a través de contractes intel·ligents; (ii) miners o validadors de blocs que asseguren la validesa de la futura informació o blocs per a la inclusió en totes les seves transaccions; i (iii) aplicacions de contractes intel·ligents que són programes de programari que funcionen a la part superior d'una blockchain, capaços d'executar accions predeterminades, crear o transferir tokens, permetent votar per a modificacions de contractes intel·ligents, etc. En qualsevol escenari del món real que involucri un grup divers d'individus amb rols variats
A diferència del passat, on es van produir interaccions principalment entre individus que es coneixien i confiaven els uns als altres, l'ascens de la blockchain ha permès interaccions dins d'un sistema descentralitzat, sense confiança inherent. Tanmateix, en un entorn tan desconfiat, sorgeix el potencial d'injustícia. Un dels aspectes fascinants dels sistemes blockchain és la interacció entre els participants que són estranys els uns als altres, mancant de confiança preestablida. Això planteja preguntes sobre si les interaccions es duen a terme de forma justa i quines qüestions d'equitat existeixen. Per exemple, en aquesta tesi ens centrem en tres qüestions principals d'injustícia: (i) ordenació de transaccions; (ii) transparència de transaccions; i (
Justícia relacionada amb la comanda de transaccions.La seqüència en què es processen les transaccions és crucial, ja que tothom busca un processament oportú. Assegurar la justícia en aquesta comanda presenta reptes.
Justícia relacionada amb la comanda de transaccions.
En altres paraules, absent notablement de Bitcoin, Ethereum i altres blockchains descentralitzats és el requisit de qualsevol confiança a priori entre els usuaris que emeten transaccions (és a dir, registres persistien en la blockchain), els miners que confirmen transaccions, i els nodes peer-to-peer (P2P) que mantenen la blockchain. Malgrat el seu àmpli ús en la comanda d'aplicacions crítiques (Daian et al., 2020; Kharif, 2017; McCorry et al., 2017; Perez et al., 2021; Pilkington, 2016; Uniswap, 2023), els protocols de blockchain no especifiquen formalment ni la forma en què els miners han de seleccionar les transaccions per a la inclusió en un nou bloc des del conjunt de totes les trans
L'estudi d'aquest problema té implicacions significatives tant per als usuaris de blockchain com per als miners. En concret, quan s'estableixen tarifes per a les seves transaccions, els emissors de transaccions (és a dir, a través del seu programari de cartera) assumeixen que les tarifes que ofereixen totes les seves transaccions competidores són completament transparents -els nostres resultats contradiuen aquesta suposició. De la mateixa manera, quan les transaccions ofereixen diferents tarifes de confirmació a diferents miners, planteja preocupacions significatives d'injustícia pel que fa a l'ordre en què s'inclouen aquestes transaccions.
Justícia relacionada amb la transparència de les transaccions.Les suposicions dicten que tots els participants poden observar les transaccions públiques. Aquesta transparència afecta la priorització de les transaccions i l'establiment de les tarifes.
Justícia relacionada amb la transparència de les transaccions.
Per exemple, la falta de transparència en les transaccions de la xarxa sorgeix de les preocupacions genuïnes dels emissors de transaccions, que no es pot oblidar. Una preocupació important és el risc de les transaccions que estan dirigides per robots (Daian et al., 2020; Eskandari et al., 2020; Torres et al., 2021; Weintraub et al., 2022), la qual cosa crea la necessitat de privacitat de les transaccions. Les piscines de mineria que tracten aquesta necessitat també faciliten, sense dubte, els pagaments fora de la cadena mitjançant els quals els emissors de transaccions poden (privadament) incentivar els miners (BTC.com, 2022; Messias et al., 2021; ViaBTC, 2022). Considerem aquests desenvolupaments com a passos naturals i lògics
Justícia relacionada amb el poder de vot per modificar contractes intel·ligents.Els contractes intel·ligents, que serveixen com a mecanismes d'execució de la confiança, impliquen l'acord dels participants amb regles estipulades. no obstant això, ja que aquests contractes intel·ligents es poden actualitzar (o canviar) planteja la qüestió de qui té l'autoritat per modificar-los.
Justícia relacionada amb el poder de vot per modificar contractes intel·ligents.
Per exemple, les blockchain han estat explorades per molts treballs anteriors que van estudiar diferents tipus de vulnerabilitats de seguretat que sorgeixen de les implementacions incorrectes o execucions no intencionades (o no desitjades) de contractes intel·ligents sobre blockchain, particularment en el context de les aplicacions de DeFi (Daian et al., 2020; Mike Dalton, 2022; Qin et al., 2021; Torres et al., 2021; Weintraub et al., 2022). Tanmateix, pocs estudis, si n'hi ha, es van centrar, però, en les vulnerabilitats que poden sorgir en el disseny dels procediments per modificar, és a dir, canviar, contractes intel·ligents a través de protocols de govern, i / o votar de l'execució d'aquests procediments en la pràctica. Aquests protocols
Per tant, en aquesta tesi, també proporcionem una anàlisi en profunditat dels patrons de votació, pràctiques de delegació i resultats de les propostes en un dels protocols de governança àmpliament utilitzats: Compound (Compound Labs, Inc., 2022a; Leshner i Hayes, 2019).
És important reconèixer que el nostre enfocament en aquestes preocupacions d'equitat no implica l'exclusivitat. Existeixen preocupacions addicionals, com la equitat en la compensació dels miners proporcionalment a les seves contribucions. No obstant això, en aquesta tesi, ens centrem en les tres preocupacions d'equitat esmentades anteriorment: (i) ordenació de transaccions; (ii) transparència de transaccions; i (iii) distribució equitativa del poder de vot per a les modificacions de contractes intel·ligents.
Aquest document està disponible en arxiu sota la llicència CC BY 4.0 DEED.
Aquest paper és
