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Michael Sutton
Ciência da computação, teoria dos grafos, paralelismo, consenso; levando a Kaspa para o próximo nível
O caso da singularidade do pow rápido
Tl; Dr
A finalidade tem duas partes móveis: (i) inclusão rápida (= bps altos, a rapidez com que um tx entra em um bloco) e (ii) confirmações rápidas (= a rapidez com que o tx se torna irreversível). Qualquer sistema com produção rápida de blocos pode alcançar o primeiro. A segunda é onde a tensão aparece: em pos, confirmações rápidas pressionam diretamente contra a descentralização. No pow rápido, as duas propriedades são desacopladas.
prólogo
Algumas semanas atrás, encontrei o fundador da Solana afirmando: "Solana é o sistema monetário mais rápido do mundo". Como o Kaspa já roda em uma taxa de bloqueio mais rápida, fiquei curioso para verificar os tempos de finalidade de Solana. Essa curiosidade rapidamente me apontou para uma questão mais profunda: não a velocidade bruta, mas como a velocidade interage com a descentralização.
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A tensão é estrutural. Em pos, finalidade significa acumular votos em stake, e quanto mais descentralizada a distribuição de stake, mais tempo é necessário para atingir a finalidade. Aqui não estou falando sobre requisitos de hardware ou especificações do validador. O eixo que estou discutindo é a centralização em torno do próprio mecanismo de segurança: stake em pos vs. hardware em pow. Para ser seguro, um bloco deve ser confirmado por uma supermaioria - normalmente >66,7% da participação econômica total. Em uma rede verdadeiramente descentralizada, onde n stakers com participação uniforme crescem sem limites, o tempo para coordenar essa supermaioria se torna um verdadeiro gargalo.
Pow funciona de maneira diferente. Ele coleta amostras do espaço de hardware sem exigir que o protocolo colete explicitamente evidências da maioria dos mineradores. Cada bloco é em si uma prova estatística de que o localizador superou o poder de hash de toda a rede. Este processo - e seu tempo - permanece independente de quantos mineradores individuais participam.
Os pesquisadores da Ethereum entenderam isso ao mudar para pos. Ao contrário da Solana, que tolera a concentração para atingir a finalidade de ~ 13 segundos, os designers do Ethereum não podiam aceitar essa troca. A solução deles foi introduzir comitês rotativos. Um comitê rotativo é um subconjunto menor de validadores, escolhidos aleatoriamente do conjunto completo, que vota em nome de todos os outros.
Mas isso vem com um modelo de segurança diferente, conhecido na literatura como exposição a um invasor adaptativo BFT. O comitê é selecionado primeiro e depois vota. Essa sequência de "selecionar e trabalhar" é teoricamente exposta a invasores adaptativos, uma vez que os membros são conhecidos com antecedência. Pow, por outro lado, é "trabalhar e depois selecionar": o vencedor só é revelado depois que o trabalho é feito. Pense desta forma: no pos, você sabe quem são os árbitros antes do início do jogo, o que dá ao atacante tempo para pressioná-los. No pow, você só aprende quem ganhou depois que o trabalho já está feito, o que remove essa superfície de ataque. Portanto, as confirmações n fornecem confiança consistente, independentemente da granularidade do minerador, e o sistema permanece seguro mesmo sob segmentação adaptativa.
Além das sutilezas do ataque, a verdadeira questão é o peso econômico. Quando envio uma transferência de bilhões de dólares em um sistema pos, a pergunta que me interessa é simples: quanta participação está realmente garantindo isso? Uma votação do comitê fornece fortes evidências estatísticas, mas apenas uma verdadeira supermaioria coloca toda a participação econômica da rede por trás da minha confirmação. Em outras palavras, um comitê amostrado pode me convencer de que as coisas provavelmente são seguras, mas apenas o peso de toda a aposta fornece uma garantia esmagadora. E é exatamente aqui que o pow brilha: cada confirmação não é apenas uma estimativa de probabilidade, mas uma prova direta do trabalho feito contra todo o poder de hash da rede, não importa quantos mineradores existam.
Observação final
Não tenho a pretensão de conhecer todos os detalhes de engenharia do Ethereum ou Solana. Mas estou convencido de que o princípio fundamental se mantém.
Vou dizer de forma simples: o pow rápido permite exclusivamente a finalidade rápida sem forçar um compromisso com a descentralização.
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