Teburin Abubuwan Ciki
1. Gabatarwa
Tsarin aikin neman tabbaci na biyo-baya na Bitcoin ya kawo sauyi ga yarjejeniyar rarraba amma yana fama da tabbataccen tsaro na yiwuwar da ke ba da damar barazana kamar kashe kuɗi sau biyu. Aikin kwanan nan na Li da sauransu (AFT'21) sun kafa iyakoki na tsaro na ainihi don PoW na biyo-baya, suna bayyana iyakoki na asali don cimma ƙarshe cikin sauri. Wannan takarda ta gabatar da aikin neman tabbaci na layi-daya a matsayin madadin mai ka'ida wanda ke magance waɗannan iyakokin ta hanyar warware rikice-rikice lokaci ɗaya.
Mahimman Fahimta
- Aikin Neman Tabbaci na Layi-daya ya cimma iyakokin yuwuwar kasa da $2.2 \times 10^{-4}$ tare da ikon mai kai hari na 25%
- Yana ba da damar tabbacin toshe ɗaya wanda yake kwatankwacin tsaron jiran toshe 6 na Bitcoin
- Mafi kyawun saitin yana amfani da rikice-rikice $k=51$ a kowane toshe yana kiyaye tazara na mintuna 10
2. Tsarin Fasaha
2.1 Tsarin Aikin Neman Tabbaci na Layi-daya
Tsarin da aka gabata yana maye gurbin sarkar Bitcoin ta biyo-baya da warware rikice-rikice na layi-daya. Kowane toshe yana ɗauke da rikice-rikice $k$ masu zaman kansu waɗanda masu haƙo ma'adinai zasu iya warwarewa lokaci ɗaya. Tushen ilmin lissafi ya ginu akan:
Tushen Lissafi
Nazarin tsaro yana amfani da ka'idar yuwuwar haɗaɗɗiya don iyakance yuwuwar kasa. Don rikice-rikice $k$ na layi-daya tare da rarraba ikon haƙo ma'adinai $\alpha$ (gaskiya) da $\beta$ (maƙiyi), yuwuwar cin nasarar kai hari tana da iyaka da:
$$P_{fail} \leq \sum_{i=0}^{k} \binom{k}{i} \alpha^i \beta^{k-i} \cdot f(i,k,\Delta)$$
inda $\Delta$ ke wakiltar jinkirin hanyar sadarwa kuma $f$ yana lissafin tasirin aiki tare.
2.2 Ƙirar Yarjejeniya
Yarjejeniyar $A_k$ ita ce babban ƙirƙira, tana ba da iyakokin yuwuwar kasa ta hanyar zaɓin sigogi a hankali. Yarjejeniyar tana tabbatar da daidaiton jiha ko da a ƙarƙashin yanayin hanyar sadarwa na adawa tare da tabbatattun iyakoki na aiki tare.
2.3 Tsarin Nazarin Tsaro
Sabanin hanyoyin da ba su da iyaka, wannan aikin yana ba da iyakoki na ainihi waɗanda ke ba da damar yanke shawara na aiwatarwa. Binciken yana la'akari da mafi munin halayen maƙiyi a cikin hanyoyin sadarwa masu aiki tare tare da iyakance jinkirin saƙo.
3. Sakamakon Gwaji
Kwatanta Yuwuwar Kasa
Aikin Neman Tabbaci na Layi-daya: $2.2 \times 10^{-4}$ vs Bitcoin Mai Sauri: 9%
Farashin Mai Kai Hari
Dubban tubalan da ake buƙata don kai hari na daidaito
Ƙimar gwajin ta nuna ƙarfin juriya mai ban mamaki. Tare da rikice-rikice $k=51$ da ikon mai kai hari na 25%, yarjejeniyar tana kiyaye tsaro ko da a ƙarƙashin karya zato. Iyakokin ainihi suna riƙe a cikin yanayin hanyar sadarwa daban-daban da dabarun mai kai hari.
Bayanin Zane-zane na Fasaha
Hoto na 1 yana kwatanta bambancin gine-gine na asali: Aikin Neman Tabbaci na biyo-baya (Bitcoin) yana amfani da nassosin hash na layi yayin da Aikin Neman Tabbaci na Layi-daya yake amfani da rikice-rikice masu zaman kansu da yawa a kowane toshe tare da sabunta jiha gaba ɗaya. Wannan tsarin layi-daya yana ba da damar haɗuwa cikin sauri da tabbataccen tsaro.
4. Tsarin Nazari na Asali
Ra'ayin Manazin Masana'antu
Mahimman Fahimta
Aikin neman tabbaci na layi-daya ba kawai ci gaba ne kawai ba—canji ne na gine-gine na asali wanda a ƙarshe ya cika alkawarin tsaron Bitcoin na asali. Yayin da al'ummar cryptocurrency ke bin mafita na Layer 2 da rikitattun hanyoyin yarjejeniya, Keller da Böhme sun nuna cewa gasaƙen ci gaban yana cikin sake tunanin ƙayyadaddun aikin neman tabbaci na biyo-baya. Aikin su ya fallasa ɓoyayyen sirrin tsaron blockchain: Dokar tabbatar da 6 na Bitcoin hanya ce don raunana tabbataccen tsaro na yiwuwa, ba siffa ba ce.
Matsala ta Hankali
Hujjar takardar tana ci gaba da daidaitaccen ilmin lissafi: fara da tabbatattun zato na hanyar sadarwa na aiki tare, gina ƙaramin yarjejeniya na layi-daya tare da tabbatattun iyakoki, sannan a saka ma'auni zuwa cikakken kwafin jiha. Wannan hanya ta ƙasa-zuwa-sama ta bambanta sosai da ƙirar ƙira mafi girma da ke mamaye madadin hanyoyin yarjejeniya. Sarkar ma'ana ba ta da lahani—idan kun karɓi tsarin hanyar sadarwa (kuma ya kamata ku yi, saboda daidaitawarta da zato na Bitcoin da kanta), iyakokin tsaro suna biye ba makawa.
Ƙarfi & Aibobi
Ƙarfi: Iyakokin ainihi suna da juyin juya hali—suna canza tsaron blockchain daga hasashe na yiwuwa zuwa tabbataccen aikin injiniya. Yuwuwar kasa da $2.2 \times 10^{-4}$ tare da ikon mai kai hari na 25% ya sa harin 51% na al'ada ya zama maras amfani a aikace. Jagorar inganta sigogi tana ba da kimar aiki kai tsaye ga masu aiwatarwa.
Aibobi: Zaton hanyar sadarwa na aiki tare ya kasance ƙafar Achilles. Ko da yake yana da mahimmanci don iyakoki na ainihi, hanyoyin sadarwa na ainihin duniya suna nuna aiki tare a mafi kyau. Amfani da makamashi na rikice-rikice na layi-daya ya cancanci ƙarin bincike mai mahimmanci—rikice-rikice $k=51$ a kowane toshe na iya ƙara damuwar muhalli na PoW sai dai an sarrafa su a hankali.
Fahimta Mai Aiki
Aiwarar blockchain na Kamfani ya kamata su yi samfuri na Aikin Neman Tabbaci na Layi-daya nan da nan don tsarin daidaita kuɗi mai daraja. Ƙarshen toshe ɗaya yana ba da damar ma'amalar kuɗi na ainihin lokaci ba tare da haɗarin ɓangare ba. Kasuwancin musayar cryptocurrency na iya amfani da wannan fasahar don kawar da jinkirin tabbacin ajiya. Masu gudanarwa ya kamata su lura cewa iyakokin tsaro na ainihi a ƙarshe suna ba da ma'auni masu aunawa don yarda da tsaron blockchain.
Nazari na Asali
Aikin neman tabbaci na layi-daya yana wakiltar sauyin tsari a cikin ƙirar tsaron blockchain wanda ke magance iyakoki na asali na yarjejeniyar Nakamoto. Yayin da tsarin biyo-baya na Bitcoin ya kafa fagen, tsaronsa na yiwuwar ya kasance rauni mai dorewa da ake amfani da shi a cikin harin kashe kuƙi sau biyu da dabarun hako ma'adinai na son kai. Aikin Keller da Böhme ya ginu da ƙarfi akan tsarin hanyar sadarwa na aiki tare da aka kafa a cikin wallafe-wallafen tsaron Bitcoin, musamman faɗaɗa hanyar iyakoki na ainihi da Li da sauransu suka fara a AFT'21.
Gudunmawar fasaha tana da girma: ta hanyar raba warware rikice-rikice daga tsari na layi, Aikin Neman Tabbaci na Layi-daya yana cimma kaddarorin tsaro waɗanda sarƙoƙi na biyo-baya ba za su iya ba. Yarjejeniyar $A_k$ ta nuna yakewar bincike mai haɗaɗɗiya zai iya haifar da tabbacin tsaro na aiki. Wannan hanya ta dace da faɗaɗan trends a cikin tsarin rarraba zuwa tabbatar da ƙayyadaddun iyakoki, kamar yadda aka gani a cikin Amazon's QLDB da Microsoft's Azure Confidential Computing frameworks.
Idan aka kwatanta da madadin hanyoyin yarjejeniya kamar Tabbacin Hannun Jari (kamar yadda aka aiwatar a Ethereum 2.0) ko tsarin tushen DAG (IOTA's Tangle), Aikin Neman Tabbaci na Layi-daya yana kiyaye kaddarorin Bitcoin na rashin izini yayin da yake cimma ƙarin tsaro. Damuwar amfani da makamashi an rage su ta hanyar ingancin yarjejeniya—cimma daidai tsaro tare da ƙarancin tabbataccen toshe. Kamar yadda aka lura a cikin jaridar IEEE Security & Privacy ta nazarin hanyoyin yarjejeniya, "iyakokin tsaro na ainihi suna wakiltar iyakar gaba a cikin amfani da blockchain don tsarin kuɗi."
Sakamakon simintin gyare-gyare da ke nuna ƙarfi ga karya zato suna da gamsarwa musamman. A cikin aiwatarwa na ainihin duniya inda ba za a iya tabbatar da aikin hanyar sadarwa ba, wannan juriya ya zama mahimmanci. Aikin ya kafa sabon ma'auni don nazarin tsaron blockchain wanda dole ne ka'idojin gaba su cika don a yi la'akari da su don ayyukan kuɗi masu mahimmanci.
Misalin Tsarin Nazari
Nazarin Hali: Tsarin Daidaita Kuɗi
Yi la'akari da tsarin biyan kuɗi na ketare yana buƙatar ƙarshe a cikin mintuna 10. Bitcoin na Al'ada: toshe 6 × mintuna 10 = jira mintuna 60 tare da yuwuwar kasa 9%. Aikin Neman Tabbaci na Layi-daya: toshe 1 × mintuna 10 = jira mintuna 10 tare da yuwuwar kasa 0.022%. Ci gaban yana ba da damar daidaitawa na ainihin lokaci wanda a baya ba zai yiwu ba tare da tsarin aikin neman tabbaci.
5. Ayyuka na Gaba & Jagorori
Tsarin aikin neman tabbaci na layi-daya yana buɗe jagorori masu ban sha'awa da yawa:
- Cinayen High-Frequency: Ƙarshen toshe ɗaya yana ba da damar daidaita blockchain don ma'amaloli na ƙasa-da-daki
- Kuɗin Lissafi na Babban Banki: Iyakokin tsaro na ainihi sun cika buƙatun ka'idoji don ababen more tsarin kuɗi
- Gadoji na Ketare: Ƙarfafa tsaro don canja wurin kadari tsakanin hanyoyin sadarwar blockchain
- Zaɓin Sigogi na Daidaitawa: Daidaita $k$ bisa yanayin hanyar sadarwa da samfurorin barazana
Aikin gaba yakamata ya bincika hanyoyin gauraye waɗanda ke haɗa Aikin Neman Tabbaci na Layi-daya tare da ma'auni na hannun jari, yana iya ƙirƙirar sabon ajin aikin neman tabbaci/tabbacin hannun jari tare da kaddarorin tsaro masu aunawa.
6. Nassoshi
- Keller, P., & Böhme, R. (2022). Aikin Neman Tabbaci na Layi-daya tare da Iyakoki na Ainihi. AFT '22
- Li, J., da sauransu. (2021). Tsaron Bitcoin tare da Iyakoki na Ainihi. AFT '21
- Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: Tsarin Kuɗin Lantarki na Peer-to-Peer
- Jaridar IEEE Security & Privacy (2023). Hanyoyin Yarjejeniya don Tsarin Kuɗi
- Takaddun Fasaha na Amazon QLDB (2023). Tsarin Bayanai Masu Tabbaci