FIBER POOL: Seni Bina Multi-Blockchain untuk Perlombongan Terdesentralisasi

Kandungan

• 1. Pengenalan
• 2. Kerja Berkaitan
  • 2.1 Kolam Perlombongan Berpusat
  • 2.2 P2Pool
  • 2.3 Smart Pool
• 3. Seni Bina FIBER POOL
  • 3.1 Reka Bentuk Tiga-Rantai
  • 3.2 Pengesahan Bahagian
  • 3.3 Skim Pembayaran
• 4. Pelaksanaan Teknikal
  • 4.1 Asas Matematik
  • 4.2 Pelaksanaan Kod
• 5. Keputusan Eksperimen
• 6. Aplikasi Masa Depan
• 7. Rujukan
• 8. Analisis Kritikal

1. Pengenalan

Sistem blockchain Proof of Work (PoW) seperti Bitcoin bergantung pada perlombongan untuk keselamatan, tetapi pelombong menghadapi ketidakstabilan pendapatan disebabkan taburan eksponen masa penjanaan blok. Masa jangkaan sehingga menerima ganjaran blok ialah $T/\alpha$, dengan varians $T^2/\alpha^2$, di mana $\alpha$ ialah nisbah kadar hash pelombong dan $T$ ialah selang penjanaan blok purata. Ini mewujudkan turun naik pendapatan yang ketara untuk pelombong kecil.

2. Kerja Berkaitan

2.1 Kolam Perlombongan Berpusat

Kolam perlombongan tradisional memusatkan kadar hash, melemahkan prinsip penyahpusatan blockchain dan mewujudkan titik kegagalan tunggal.

2.2 P2Pool

Kolam perlombongan terdesentralisasi pertama menggunakan rantai sisi rantai bahagian. Menghadapi batasan kebolehskalaan dan kelemahan keselamatan semasa peringkat awal apabila kadar hash rendah.

2.3 Smart Pool

Menggunakan kontrak pintar rantai utama dengan pengesahan kebarangkalian melalui pokok Merkle. Mengalami yuran tinggi dan ketidakseimbangan belanjawan disebabkan skim pembayaran Pay-Per-Share.

3. Seni Bina FIBER POOL

3.1 Reka Bentuk Tiga-Rantai

FIBER POOL menggunakan tiga blockchain yang saling berkaitan: kontrak pintar rantai utama untuk tadbir urus, rantai penyimpanan untuk data bahagian, dan rantai anak untuk pengagihan ganjaran cekap yuran.

3.2 Pengesahan Bahagian

Pengesahan bahagian tempatan oleh pelombong mengurangkan kesesakan rantai utama. Rantai penyimpanan membolehkan perkongsian data yang cekap sambil mengekalkan keselamatan.

3.3 Skim Pembayaran

Skim Berkadar FIBER POOL memastikan keseimbangan belanjawan dan keserasian insentif sambil mengekalkan kestabilan ganjaran.

4. Pelaksanaan Teknikal

4.1 Asas Matematik

Kebarangkalian pelombong mencari blok mengikut taburan Poisson dengan parameter $\lambda = \alpha/T$. Pengesahan bahagian menggunakan penghashan kriptografi: $H(bahagian) < sasaran_{bahagian}$ di mana $sasaran_{bahagian} > sasaran_{blok}$.

4.2 Pelaksanaan Kod

class FiberPool:
    def __init__(self, main_chain, storage_chain, child_chain):
        self.main_contract = main_chain
        self.storage = storage_chain
        self.child = child_chain
    
    def submit_share(self, share, proof):
        # Pengesahan tempatan dahulu
        if self.verify_share_locally(share, proof):
            self.storage.store_share(share)
            return True
        return False
    
    def verify_share_locally(self, share, proof):
        return hash(share + proof) < SHARE_TARGET

5. Keputusan Eksperimen

Ujian menunjukkan FIBER POOL mengurangkan yuran sebanyak 68% berbanding Smart Pool sambil mengekalkan keselamatan. Seni bina tiga-rantai menunjukkan kebolehskalaan linear dengan peningkatan penyertaan pelombong.

6. Aplikasi Masa Depan

Seni bina FIBER POOL boleh diperluaskan kepada aplikasi kewangan terdesentralisasi (DeFi), pemindahan aset silang rantai, dan sistem tadbir urus berbilang rantai. Konsep rantai anak selari dengan penyelesaian penskalaan lapisan-2 Ethereum.

7. Rujukan

1. Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System
2. Gervais, A. et al. (2016). On the Security and Performance of Proof of Work Blockchains
3. Eyal, I. (2015). The Miner's Dilemma
4. Rosenfeld, M. (2011). Analysis of Bitcoin Pooled Mining Reward Systems
5. Buterin, V. (2014). Ethereum White Paper

8. Analisis Kritikal

Tepat pada sasaran: FIBER POOL pada dasarnya mencari titik keseimbangan baharu dalam trilema blockchain (penyahpusatan, keselamatan, kebolehskalaan), tetapi kerumitan seni bina tiga-rantai mungkin menjadi halangan terbesar untuk penerimaan.

Rantaian logik: Dari kolam perlombongan berpusat→P2Pool→Smart Pool→FIBER POOL, kontradiksi teras evolusi teknologi sentiasa 'bagaimana mengurangkan kos transaksi sambil mengekalkan penyahpusatan'. FIBER POOL dengan menurunkan kerja pengesahan ke peringkat tempatan dan memisahkan penyimpanan data dengan penyelesaian, memang secara teori memecah kebuntuan dua generasi sebelumnya. Tetapi seperti yang dibuktikan oleh peralihan Ethereum dari PoW ke PoS, kerumitan seni bina sering berkadar terus dengan risiko keselamatan.

Sorotan dan kelemahan: Sorotan terbesar ialah falsafah reka bentuk pembahagian tugas tiga-rantai - ini lebih halus daripada rantai sisi atau saluran keadaan semata-mata. Rantai penyimpanan khusus untuk pemprosesan pengesahan data, rantai anak fokus pada transaksi kecil, rantai utama bertanggungjawab untuk penyelesaian akhir, model 'pembahagian tugas profesional' ini juga mempunyai perbincangan serupa dalam kajian berlapis blockchain Microsoft Research. Tetapi kelemahannya jelas: pelancaran awal memerlukan sokongan kuasa pengiraan yang mencukupi untuk keselamatan rantai penyimpanan, ini tepat merupakan perangkap kematian kebanyakan projek baharu. Selain itu, 'pengesahan tempatan' yang disebut dalam kertas walaupun menjimatkan yuran, mungkin memperkenalkan kelemahan serangan Sibyl, ini mempunyai pengajaran pahit dalam rangkaian Tor dan sistem BitTorrent awal.

Panduan tindakan: Untuk pelabur, harus memberi perhatian sama ada pasukan mempunyai pengalaman pembangunan silang rantai (seperti latar belakang Cosmos/Polkadot). Untuk pembangun, boleh mengutamakan pelaksanaan antara muka keserasian dengan kolam perlombongan sedia ada untuk mengurangkan kos migrasi. Untuk penyelidik, perlu mengesahkan lagi kestabilan skim pembayaran pada peringkat teori permainan - lagipun keruntuhan Mt. Gox mengingatkan kita, teknologi yang sebaik mana pun tidak dapat menandingi kecacatan model ekonomi.