Kirjoittaja :
1 Johnathan Messias Peixoto Afonso
Author:
1 Johnathan Messias Peixoto Afonso
Pöytä vasemmalla
Luku 1: JohdantoCHAPTER 2: BACKGROUND
2.1 Blockchains ja älykkäät sopimukset
2.2 Kaupankäynnin priorisoinnin normit
2.3 Transaktioiden priorisointi ja riitojen läpinäkyvyys
2.5 Blockchain skaalautuvuus Layer 2.0 -ratkaisuilla
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 Kaupankäynnin priorisointi
6.2 Transaktioiden priorisointi ja riitojen läpinäkyvyys
CHAPTER 7. DISCUSSION, LIMITATIONS & FUTURE WORK
7.2 Liiketoiminnan läpinäkyvyys
7.3 Äänestys sähkönjakelusta älykkäiden sopimusten muuttamiseksi
Appendices
Liite A: Transaktioiden priorisointivaatimusten lisäanalyysi
Liite B: Transaktioiden priorisoinnin ja riitauttamisen läpinäkyvyyden lisäanalyysi
Liite C: Äänioikeuden jakautumisen lisäanalyysi
abstrakti
Blockchains on mullistanut keskitettyjä sektoreita, kuten pankki- ja rahoitussektoreita edistämällä hajauttamista ja avoimuutta. Blockchainissa tiedot välitetään osallistujien tai sovellusten antamien tapahtumien kautta. Kaivostyöläiset valitsevat, järjestävät ja validoivat kriittisesti odottavat tapahtumat lohkojen sisällyttämiseksi, priorisoimalla ne, joilla on korkeammat kannustimet tai maksut.
Lisäksi sovellukset, jotka toimivat lohkoketjun yläpuolella, luottavat usein hallintoprotokollisiin hajauttamaan päätöksentekovaltaa tekemään muutoksia niiden ydintoiminnallisuuteen. Nämä muutokset voivat vaikuttaa siihen, miten osallistujat vuorovaikutuksessa näiden sovellusten kanssa. Koska yksi token on yhtä suuri kuin yksi ääni, osallistujilla, joilla on useita tokeneja, on suurempi äänivalta tukea tai hylätä ehdotetut muutokset.
Tässä opinnäytetyössä tarkastamme Bitcoin- ja Ethereum-blokkiaineita selvittääksemme kaivostyöläisten noudattamia normeja liiketoiminnan priorisoinnin määrittämisessä. Tarkastamme myös hajautettua hallintoa koskevia protokollia, kuten Compoundia, arvioidaksemme, onko äänestysvoima jakautunut oikeudenmukaisesti osallistujien kesken.
Julkaisuja
Parts of this thesis have appeared in the following publications and technical reports.
• “Ymmärtäminen Blockchain Governance: Analysoi hajautettu äänestys muuttaa DeFi älykkäitä sopimuksia”. J. Messias, V. Pahari, B. Chandrasekaran, K. P. Gummadi, ja P. Loiseau. Tämä työ on toimitettu ja odotamme tällä hetkellä päätöstä.
• “Dissecting Bitcoin ja Ethereum Transactions: On the Lack of Transaction Contention and Prioritization Transparency in Blockchains”. J. Messias, V. Pahari, B. Chandrasekaran, K. P. Gummadi, ja P. Loiseau. In Proceedings of 27th Financial Cryptography and Data Security (FC), Bol, Braˇc, Kroatia, toukokuu 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, ja A. Mislove. In Proceedings of the 21st ACM SIGCOMM Internet Measurement Conference (IMC), Virtual Event, marraskuu 2021.
• “On Blockchain Commit Times: Analyysi siitä, miten kaivostyöläiset valitsevat Bitcoin-liiketoimia”. J. Messias, M. Alzayat, B. Chandrasekaran ja K. P. Gummadi. In 2nd International KDD Workshop on Smart Data for Blockchain and Distributed Ledger (SDBD), Virtual Event, elokuu 2020.
Additional publications and technical reports while at MPI-SWS.
• ”Koordinoitu mallinnus vs. P2P-kaivostoiminta: analyysi tehottomuudesta ja epätasa-arvosta todiste-of-työn lohkoketjuissa”. M. Alzayat, J. Messias, B. Chandrasekaran, K. P. Gummadi ja P. Loiseau. kesäkuu 2021. (tekninen raportti)
• ”(Mis)Information Dissemination in WhatsApp: Gathering, Analyzing and Countermeasures”. G. Resende, P. Melo, H. Sousa, J. Messias, M. Vasconcelos, J. Almeida, ja F. Benevenuto. Proceedings of the 28th Web Conference (WWW), San Francisco, USA, toukokuu 2019.
• “WhatsApp Monitor: A Fact-Checking System for WhatsApp”. P. Melo, J. Messias, G. Resende, K. Garimella, J. Almeida ja F. Benevenuto. 13. kansainvälisen AAAI-konferenssin Web- ja sosiaalisen median konferenssissa (ICWSM), München, Saksa, kesäkuu 2019.
• “Search Bias Quantification: Investigating Political Bias in Social Media and Web Search”. J. Kulshrestha, M. Eslami, J. Messias, M. B. Zafar, S. Ghosh, K. P. Gummadi, ja K. Karahalios. In Information Retrieval Journal, Springer. Volume 22, Issue 1-2, huhtikuu 2019.
• ”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 ja E. M. Redmiles.
Tunnustukset
Haluaisin myös kiittää syvästi Balakrishnan Chandrasekarania ja Patrick Loiseaua heidän rakentavista näkemyksistään ja kannustuksestaan opintoihini. Haluan myös laajentaa arvostukseni aiemmalle neuvonantajalleni, Fabrício Benevenuto, jonka johdonmukainen ohjaus ja tuki vei minut tämän PhD-matkan läpi.
Haluaisin kiittää Ayan Majumdar, Abhisek Dash, Camila Kolling, David Miller, Junaid Ali, Sepehr Mousavi, Till Speicher, Vabuk Pahari, Vedant Nanda, Nina Grgi ́c-Hlaˇca ja monia muita, jotka ovat vaikuttaneet tohtorintutkintoon.
Kiitän MPI-SWS:n poikkeuksellisia tutkimusavustajia, jotka juhlivat innokkaasti jokaista tohtorintutkimukseni virstanpylvää. Erityinen maininta on Mohamed Alzayatille, jonka palaute ja yhteistyö olivat tärkeitä, kun aloitin tutkimusaiheeni. Olen myös kiitollinen Ahana Ghoshille, Andi Nikalle, Andrea Borgarellille, Angelica Goetzenille, Chao Wenille, Debasmita Loharille, George Tzannetosille, Heiko Beckerille, JanOliver Kaiserille, Lennard Gäherille, Matheus Stoletille, Michael Sammlerille, Mihir Vahanwalaan, Nils Müllerille, Oshrat Ayalonille, Pierfrances Ingolle, Ralf Jungille, Rati Devidzeelle, Roberta De V
Olen kiitollinen vilkkaista vuorovaikutuksista, joita minulla oli harjoittelijoiden kanssa, jotka jakoivat ja keskustelivat kiehtovista tutkimusideoista, erityisesti 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 ja monet muut.
Olen kiitollinen kaikille MPI-SWS:n henkilökunnalle, erityisesti Annika Meiserille, Carina Schmittille, Christian Kleinille, Claudille Richterille, Gretchen Gravelleelleelle, Krista Amesille, Maria-Louise Albrechtille, Rose Hobermanille ja Sarah Naujoksille heidän vilpittömistä ponnisteluistaan ja avustaan PhD-opintojen aikana.
Haluan myös kiittää isääni Jota Missiasia, äitiäni Varlene ja veljiäni Joarlensia ja Jeandersonia heidän ehdottomasta tuestaan.
Johdatus
Tällaisilla Blockchaineilla on mahdollisuus muuttaa perinteisiä ja keskitettyjä aloja, joilla on suuri yhteiskunnallinen merkitys, kuten pankki ja rahoitus (Adams et al., 2021; Daian et al., 2020; Perez et al., 2021; Qin et al., 2021). Niillä on mahdollisuus varmistaa vaatimustenmukaisuus sopimusten (eli vakiintuneiden sopimusten) ja puutteellisten mekanismien kautta, erityisesti tilanteissa, joissa osallistujat eivät voi luottaa toisiinsa (Nakamoto, 2008; Sasson et al., 2014; Van Saberhagen, 2013; Wood et al., 2014). Tämän seurauksena on saatavilla monia lohkoketjuja, kuten Bitcoin (Nakamoto, 2008), Ethereum (Wood et al., 2014), Polkadot (Wood, 2016), Zcash (
Näitä ovat: (i) transaktioiden liikkeeseenlaskijat, jotka ovat vastuussa liiketoimien antamisesta vuorovaikutuksen kautta lohkoketjun ja sen sovellusten kanssa älykkäiden sopimusten kautta; (ii) kaivostyöläiset tai lohkojen validoijat, jotka varmistavat tulevien tietojen tai lohkojen pätevyyden sisällyttämiseksi kaikkiin liiketoimiin; ja (iii) älykkäiden sopimusten sovellukset, jotka ovat ohjelmisto-ohjelmia, jotka toimivat lohkoketjun päällä, kykenevät suorittamaan ennalta määritettyjä toimia, luomaan tai siirtämään tokeneja, mahdollistamaan äänestyksen älykkäiden sopimusten muutoksista jne. Missä tahansa todellisessa skenaariossa, jossa on mukana monipuolinen ryhmä yksilöitä
Toisin kuin menneisyydessä, jossa vuorovaikutus tapahtui pääasiassa sellaisten henkilöiden välillä, jotka tiesivät ja luottivat toisiinsa, blockchainin nousu on mahdollistanut vuorovaikutuksen hajautetussa järjestelmässä, jolla ei ole luontaista luottamusta. Kuitenkin tällaisessa epäluotettavassa ympäristössä syntyy epäoikeudenmukaisuuden mahdollisuus. Yksi lohkoketjun järjestelmien kiehtovista näkökohdista on vuorovaikutus osallistujien välillä, jotka ovat vieraita toisilleen, joilla ei ole ennalta vakiintunutta luottamusta. Tämä herättää kysymyksiä siitä, toteutetaanko vuorovaikutukset oikeudenmukaisesti ja mitä oikeudenmukaisuusongelmia on olemassa. Esimerkiksi tässä väitöskirjassa keskitymme kolmeen ensisijaiseen epäoikeudenmuka
Oikeudenmukaisuus liittyy liiketoimiin.Tilausten käsittelysekvenssi on ratkaisevan tärkeä, koska jokainen etsii oikea-aikaista käsittelyä. Oikeudenmukaisuuden varmistaminen tässä tilauksessa on haastavaa. Esimerkiksi miten tiedämme, että tilaaminen on oikeudenmukaista?
Oikeudenmukaisuus liittyy liiketoimiin.
Toisin sanoen Bitcoinista, Ethereumista ja muista hajautetuista lohkoista puuttuu huomattavasti vaatimus kaikesta ennakkotietojen luottamuksesta käyttäjien välille, jotka antavat liiketoimia (eli rekisterit pysyivät lohkoketjussa), kaivostyöläiset, jotka vahvistavat liiketoimia, ja peer-to-peer (P2P) solmut, jotka ylläpitävät lohkoketjua. Huolimatta niiden laajasta käytöstä kriittisten sovellusten tilaamisessa (Daian et al., 2020; Kharif, 2017; McCorry et al., 2017; Perez et al., 2021; Pilkington, 2016; Uniswap, 2023), blockchain-protokollat eivät virallisesti määrittele tapaa, jolla kaivostyöläisten tulisi valita liiketoimia sisällyttäm
Tutkimalla tätä ongelmaa on merkittäviä vaikutuksia sekä lohkoketjujen käyttäjille että kaivostyöläisille. Erityisesti, kun asetetaan maksuja transaktioistaan, transaktioiden liikkeeseenlaskijat (eli niiden lompakko-ohjelmiston kautta) olettavat, että kaikkien kilpailevien transaktioidensa tarjoamat maksut ovat täysin läpinäkyviä - löydöksemme ovat ristiriidassa tämän oletuksen kanssa. Samoin, kun transaktiot tarjoavat erilaisia vahvistusmaksuja eri kaivostyöläisille, se herättää merkittäviä epäoikeudenmukaisuuden huolenaiheita suhteessa järjestykseen, johon nämä transaktiot sisältyvät. Olemme myös osoittaneet, että kaivostoimistoilla on yhteys, kun asetetaan etusijalle itsenäiset
Oikeudenmukaisuus liittyy liiketoiminnan läpinäkyvyyteen.Oletukset määräävät, että kaikki osallistujat voivat tarkkailla julkisia transaktioita. Tämä avoimuus vaikuttaa transaktioiden priorisointiin ja maksujen asettamiseen.
Oikeudenmukaisuus liittyy liiketoiminnan läpinäkyvyyteen.
Esimerkiksi verkon asianmukaisuus, läpinäkyvyyden puute blockchains syntyy todellisista huolenaiheista liiketoimien liikkeeseenlaskijoille, jota ei voida jättää huomiotta. Yksi merkittävä huolenaihe on riski, että liiketoimet ovat eturintamassa botit (Daian et al., 2020; Eskandari et al., 2020; Torres et al., 2021; Weintraub et al., 2022), joka luo tarvetta liiketoimien yksityisyyttä. Kaivostoimistot, jotka käsittelevät tätä tarvetta myös helpottaa, yllättävän, off-ketjun maksuja, joiden kautta liiketoimien liikkeeseenlaskijat voivat (yksityisesti) kannustaa kaivostyöntekijöitä (BTC.com, 2022; Messias et al., 2021; ViaBTC, 2022). Pidämme
Oikeudenmukaisuus liittyy äänioikeuteen älykkäiden sopimusten muuttamiseksi.Älykkäät sopimukset, jotka toimivat luottamuksen vahvistamismekanismeina, edellyttävät osallistujien suostumusta säädettyihin sääntöihin. Kuitenkin, koska näitä älykkäitä sopimuksia voidaan päivittää (tai muuttaa), se herättää kysymyksen siitä, kenellä on valtuudet muuttaa niitä.
Oikeudenmukaisuus liittyy äänioikeuteen älykkäiden sopimusten muuttamiseksi.
Toisin sanoen lohkoketjut kohtaavat haasteita, jotka liittyvät hajautettuihin päätöksentekoprosesseihin älykkäiden sopimusten muuttamiseksi. Esimerkiksi lohkoketjuja on tutkittu monissa aiemmissa töissä, jotka tutkivat eri tyyppisiä turvallisuushaavoittuvuuksia, jotka johtuvat virheellisistä toteutuksista tai tahattomista (tai ei-toivotuista) älykkäiden sopimusten täytäntöönpanosta lohkoketjujen yli, erityisesti DeFi-sovellusten yhteydessä (Daian et al., 2020; Mike Dalton, 2022; Qin et al., 2021; Torres et al., 2021; Weintraub et al., 2022). Kuitenkin harvat tutkimukset, jos sellaisia on, keskittyvät haavoittuvuuksiin, jotka voivat syntyä menettelyjen suunnittelussa
Siksi tässä opinnäytetyössä annamme myös syvällisen analyysin äänestysmalleista, valtuutuskäytännöistä ja ehdotusten tuloksista yhdessä laajalti käytetyistä hallintoprotokollista: Compound (Compound Labs, Inc., 2022a; Leshner ja Hayes, 2019). Koska Compound tallentaa äänet läpinäkyvästi lohkoketjussa (eli se käyttää ketjuäänestystä), teemme mittaustutkimuksia analysoimaan, missä määrin tämä äänestys on hajautettu, eli kuinka pieni tai suuri äänestäjien joukko määrittää muutosten tulokset.
On tärkeää tunnustaa, että keskitymme näihin oikeudenmukaisuuden huolenaiheisiin, jotka eivät merkitse yksinoikeutta. On olemassa muita huolenaiheita, kuten oikeudenmukaisuus kaivostyöläisten korvaamisessa suhteessa heidän maksuihinsa.Kuitenkin tässä opinnäytetyössä keskitymme edellä mainittuihin kolmeen oikeudenmukaisuuden huolenaiheeseen: (i) liiketoimen tilaaminen; (ii) liiketoimen läpinäkyvyys; ja (iii) äänioikeuden oikeudenmukainen jakaminen älykkäiden sopimusten muutoksiin.
Tämä artikkeli on saatavilla arkivissä CC BY 4.0 DEED -lisenssillä.
Tämä paperi on
