Studi Sistem Blockchain dengan bantuan Model dan Simulasi Berbasis Agen

Author:

(1) Onder Gurcan, Universit ́e Paris-Saclay, CEA, List, F-91120, Palaiseau, Perancis, (onder.gurcan@cea.fr).

Menggunakan Model dan Simulasi Berbasis Agen untuk mempelajari Sistem Blockchain

Bitcoin adalah inti dari sistem cryptocurrency terdesentralisasi. Struktur data yang mendasari Bitcoin disebut blockchain di mana transaksi koin digital antara akun ditempatkan dalam apa yang disebut blok, di mana masing-masing blok dilampirkan ke blok terakhir dengan cara kriptografis untuk membuat perubahan konten blok yang jahat / acak sangat sulit. Peserta mengikuti protokol ini dapat bersama-sama menciptakan sistem yang didistribusikan, ekonomi, sosial dan teknis di mana siapa pun dapat bergabung / meninggalkan dan melakukan transaksi di antara mereka tanpa harus saling mempercayai atau memiliki pihak ketiga yang dapat dipercaya.

Secara teknis, sistem blockchain adalah sistem transaksi terbuka dan didistribusikan yang terdiri dari peserta yang disebut pengguna dan pembuat blok. Semua peserta sistem blockchain menyimpan transaksi yang tidak dikonfirmasi di kolam memori mereka dan transaksi yang dikonfirmasi di blockchain mereka.

Selain itu, sistem blockchain memiliki tiga karakteristik berikut.

Seperti yang dikatakan Leslie Lamport [1], sistem yang didistribusikan adalah sistem di mana kegagalan komputer yang Anda bahkan tidak tahu ada bisa membuat komputer Anda sendiri tidak dapat digunakan.

Organisasi sosial dapat didefinisikan sebagai kelompok formal atau informal dari individu yang saling terkait (agennya) yang mengejar tujuan kolektif dan yang tertanam dalam lingkungan [2]. Selain itu, blockchain (struktur data) adalah manifestasi fisik dari interaksi pengguna. sistem Blockchain memfasilitasi kolaborasi dengan membuat orang-orang yang tertarik, tidak percaya diri bekerja sama, bahkan ketika kepentingan diri yang sempit tampaknya mendikte bahwa tidak ada individu yang harus berpartisipasi. sistem Blockchain memiliki dinamika yang sangat volatile, konflik tujuan individual / kolektif (misalnya, pengguna ingin biaya yang lebih rendah sementara pembuat blok ingin biaya yang lebih tinggi) dan dinamika entri / keluar yang berkelanjutan [3].

Sistem ekonomi, seperti sistem kompleks lainnya, mencerminkan interaksi dinamis dari sejumlah besar agen yang berbeda, bukan hanya beberapa agen kunci. perilaku sistemik yang dihasilkan, yang dapat diamati pada tingkat agregat, sering menunjukkan konsekuensi yang sulit diprediksi (misalnya, biaya transaksi) yang tidak dapat dijelaskan dengan mudah oleh perilaku beberapa agen utama.

Selain itu, ini adalah ekosistem yang sangat aktif dan dinamis di mana platform dan algoritma blockchain baru terus dikembangkan, karena minat industri terhadap teknologi.

Dengan demikian, ada kebutuhan untuk kerangka simulasi, yang dikembangkan sebagai perangkat lunak menggunakan pendekatan teknik modern (misalnya, modularitas - yaitu model reuse-, pengujian, pengembangan berkelanjutan dan integrasi berkelanjutan, manajemen otomatis dari konstruksi, ketergantungan dan dokumentasi) dan prinsip-prinsip fleksibel, (1) untuk membuat prototipe cepat kasus industri dan (2) untuk melakukan analisis kelayakan mereka dengan cara yang realistis (misalnya, untuk menguji hipotesis dengan mensimulasikan percobaan kompleks yang melibatkan sejumlah besar peserta dari jenis yang berbeda yang bertindak dalam satu atau beberapa sistem blockchain).

Selain itu, kami mengharapkan agenda penelitian yang menantang dan interdisipliner dalam sistem blockchain, dibangun pada metodologi yang berusaha untuk menangkap proses kaya yang dihasilkan dari interaksi antara perilaku agen dan interaksi dinamis di antara mereka. Untuk menjadi efektif, bagaimanapun, studi simulasi yang memberikan wawasan ke sistem blockchain dari analisis data besar, teori yang mencakup deskripsi yang tepat dari agen dan interaksi mereka, dan perspektif sistemik yang memberikan pemahaman baru tentang efek global yang berasal dari interaksi jaringan yang berbeda diperlukan. Kami memprediksi bahwa studi tersebut akan menciptakan bidang yang lebih bersatu dari sistem blockchain yang memajukan pemahaman kami dan mengarah ke wawasan lebih lanjut.

Kami mengklaim bahwa kerangka simulasi semacam itu perlu menjadi platform pemodelan dan simulasi berbasis agen yang didistribusikan yang memungkinkan untuk mereproduksi dinamika sistem pada tingkat agen, sehingga dampak tindakan yang dilakukan oleh algoritma di bawah skenario yang berbeda dapat diuji dan dianalisis secara rinci. Kami juga mengklaim bahwa untuk lebih baik menangkap dan memodelkan persyaratan sistem blockchain, itu harus mengikuti pendekatan berpusat pada organisasi [4] daripada pendekatan berpusat pada agen.

Referensi

[1] S. Nakamoto, “Bitcoin : Sistem uang elektronik peer-topeer,” 2008. https://bitcoin.org/bitcoin.pdf.

[2] E. Ostrom, “A general framework for analyzing sustainability of socio-ecological systems,” Science, vol. 325, no. 5939, pp. 419-422, 2009.

[3] O. G ̈urcan, A. Del Pozzo, dan S. Tucci- ̈ Piergiovanni, “On the bitcoin limitations to deliver fairness to users,” in On the Move to Meaningful Internet Systems. OTM 2017 Conference (H. Panetto, C. Debruyne, W. Gaaloul, M. Papazoglou, A. Paschke, C. A. Ardagna, dan R. Meersman, eds.), (Cham), pp. 589–606, Springer Int. Publishing, 2017.

[4] J. Ferber, O. Gutknecht, dan F. Michel, “Agent/Group/Roles : Simulating with Organizations,” dalam ABS’03 : Agent Based Simulation (M. J.P., ed.), (Montpellier (Perancis)), halaman 12, 28-30 April 2003.

[5] N. Lagaillardie, M. A. Djari, dan O. G ̈urcan, “A computational study on fairness of the tendermint blockchain protocol,” Information, vol. 10, no. 12, 2019.

Kertas ini adalahTersedia di Arsipdengan lisensi CC BY 4.0 DEED.

1. Leslie Lamport, Distribution, https://www.microsoft.com/en-us/research/publicE-mail message sent to a DEC SRC bulletin board at 12 :23 :29 PDT on 28 May 1987.