Kinh tế học tiền điện tử là gì? Hướng dẫn cơ bản cho người mới bắt đầu

Tiêu đề gốc: "Kinh tế học tiền điện tử là gì? Hướng dẫn cơ bản cho người mới bắt đầu"

Tác giả gốc: Blockgeeks

Bản tổng hợp gốc: Nicole Yao

Bài viết này được viết bởi Blockgeek Được phát hành và viết vào năm 2017, sau bốn năm phát triển, liệu Crypto có phát triển như hình dung và thiết kế ban đầu không? Những thay đổi trong sự việc bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, nhưng hôm nay, bốn năm sau, chúng ta có thể nhìn lại sự hiểu biết và thiết kế ban đầu của mình về Tiền điện tử, và có lẽ chúng ta có thể xem lại quá khứ và tìm hiểu cái mới.

Kinh tế học mật mã (cryptokinh tế học) là gì? Nhà phát triển cộng đồng Ethereum Vlad Zamfir giải thích:

“Đây là một môn học độc lập nhằm mục đích nghiên cứu các vấn đề trong kinh tế kỹ thuật số phi tập trung. phân phối và tiêu thụ hàng hóa và dịch vụ. Đây cũng là môn khoa học thực tiễn tập trung vào việc thiết kế và xác định các thỏa thuận này."

Công nghệ chuỗi khối hoạt động trên cơ sở của lý thuyết kinh tế tiền điện tử.

Chúng ta có thể chia nhỏ khái niệm này ra. Kinh tế học tiền điện tử (Kinh tế học tiền điện tử) bắt nguồn từ hai từ: Mật mã học (Mật mã học) và kinh tế học (Kinh tế học). Mọi người thường bỏ qua thành phần “kinh tế” và chính thành phần này đã mang lại cho blockchain tính độc đáo của nó. Blockchain không phải là công nghệ đầu tiên sử dụng "hệ thống ngang hàng phi tập trung". Các trang torrent từ lâu đã sử dụng công nghệ này để chia sẻ tệp. Tuy nhiên, ở một khía cạnh nào đó, đây là một ứng dụng thất bại.

Tại sao việc chia sẻ tệp ngang hàng lại là một ứng dụng bị lỗi?

Trong hệ thống torrent (hệ thống torrent), bất kỳ ai cũng có thể sử dụng mạng phi tập trung để chia sẻ tệp . Ý tưởng là cho phép mỗi người tải xuống tải xuống đồng thời cung cấp torrent (tải lên dữ liệu đã tải xuống) cho những người tải xuống khác trên mạng. Vấn đề là logic vận hành của hệ thống này dựa trên hệ thống danh dự. Nếu bạn tải xuống một tệp, bạn cũng phải cung cấp torrent. Nhưng trong trường hợp không có động lực tài chính, mọi người coi việc tiếp tục tải torrent lên là vô nghĩa, đặc biệt khi hoạt động này cũng sẽ chiếm nhiều dung lượng lưu trữ hơn trên máy tính.

Satoshi Nakamoto và Công nghệ chuỗi khối

Tháng 10 năm 2008, Satoshi Nakamoto (Một người đàn ông, một phụ nữ vô danh , hoặc tổ chức) đã xuất bản một bài báo Bitcoin (Bitcoin) đã đặt nền móng cho sự phát triển tiếp theo. Bài viết này sẽ làm rung chuyển nền tảng của cộng đồng trực tuyến vì lần đầu tiên chúng ta có một mô hình hoạt động dựa trên nền tảng kinh tế học mật mã. Không giống như các hệ thống phi tập trung ngang hàng trước đây, giờ đây mọi người có động cơ tài chính để "chơi theo luật". Không chỉ vậy, thiên tài thực sự của công nghệ blockchain là nó vượt qua được Bài toán chung của Byzantine và tạo ra một hệ thống đồng thuận hoàn hảo (xem bên dưới để biết chi tiết).

Thuộc tính kinh tế tiền điện tử của Bitcoin

Vì vậy, giống như Bitcoin Các thuộc tính của Tiền điện tử dựa trên lý thuyết kinh tế tiền điện tử là gì? ?

Hãy để chúng tôi giải thích từng điều một:

- Nó dựa trên tiền tệ công nghệ blockchain. Mỗi khối chứa hàm băm của khối trước đó, tạo thành một chuỗi liên tục.

- Mỗi khối chứa nhiều giao dịch.

- Các giao dịch mới được tạo sẽ cập nhật trạng thái cụ thể của tất cả các khối. Ví dụ: nếu A có 50 Bitcoin và muốn gửi 20 Bitcoin cho B thì trạng thái mới sẽ hiển thị: A chỉ còn 30 Bitcoin và B có 20 Bitcoin mới.

- Blockchain phải bất biến.

- Chỉ có thể thêm các khối mới, các khối cũ không thể bị giả mạo.

- Chỉ cho phép các giao dịch hợp lệ.

- Blockchain phải có thể tải xuống để bất kỳ ai, ở bất kỳ đâu cũng có thể dễ dàng truy cập và truy vấn một giao dịch cụ thể. Nếu phí giao dịch được thanh toán đủ cao, giao dịch có thể nhanh chóng được thêm vào blockchain.

Như tên cho thấy, Kinh tế học tiền điện tử có hai trụ cột:

-   Mật mã

- Kinh tế

Một số chức năng mã hóa được sử dụng trong hoạt động của công nghệ chuỗi khối. Chúng ta hãy xem một số chức năng chính:

Mật mã

Công nghệ chuỗi khối sử dụng một số chức năng mã hóa trong hoạt động của nó. Chúng ta hãy xem một số chức năng chính:

- Thuật toán băm

-Chữ ký

- Bằng chứng công việc

- Bằng chứng không có kiến thức

Thuật toán băm

Tóm lại, Thuật toán băm là Tùy ý chuỗi có độ dài được ánh xạ tới chuỗi có độ dài cố định ngắn hơn. Bitcoin sử dụng thuật toán phân loại SHA-256 để cung cấp đầu ra 256 bit cho bất kỳ độ dài đầu vào nào. Vậy ứng dụng của thuật toán băm trong Crypto là gì?

- Hàm băm mật mã

- Cấu trúc dữ liệu

- Khai thác

Hàm băm tiền điện tử:

Hàm băm tiền điện tử có các đặc điểm sau:

- Tính tất định: Cho dù nó được phân tích cú pháp bao nhiêu lần trong cùng một hàm băm, thì cùng một đầu vào A sẽ luôn nhận được cùng một đầu ra h(A) .

- Hoạt động hiệu quả: Quá trình tính toán giá trị băm là hiệu quả.

- Tấn công chống hình ảnh (tàng hình):Đối với một kết quả đầu ra h(A) nhất định, bạn muốn suy ra ngược lại đầu vào A , là không thể tính toán được.

- Khả năng chống va chạm (khả năng chống va chạm yếu):Đối với A và B bất kỳ, nó không khả thi về mặt tính toán để tìm B sao cho B≠A và h(A)=h(B).

- Tác động của những thay đổi tinh tế: Những thay đổi nhỏ ở bất kỳ đầu vào nào cũng sẽ có tác động mạnh mẽ đến đầu ra của hàm băm.

- Tính thân thiện với câu đố: Với bất kỳ mã băm Y nào và giá trị đầu vào x, hãy tìm giá trị k thỏa mãn h(k|x)=Y trong đó không thể tính toán được.

Hàm băm tiền điện tử giúp ích rất nhiều cho việc khai thác và bảo mật blockchain.

Cấu trúc dữ liệu:

Có hai cấu trúc dữ liệu rất quan trọng để hiểu về blockchain : Danh sách liên kết và con trỏ băm.

- Danh sách liên kết: Danh sách liên kết là một khối dữ liệu được kết nối theo trình tự như hình dưới đây:

Mỗi khối trong danh sách liên kết trỏ đến một khối khác thông qua một con trỏ.

- Con trỏ: Con trỏ là một biến chứa địa chỉ của một biến khác. Vì vậy, như tên cho thấy, con trỏ là các biến trỏ đến các biến khác.

- Con trỏ băm: Con trỏ băm không chỉ có địa chỉ của các biến khác mà còn có giá trị băm của dữ liệu trong biến. Vậy điều này giúp gì cho blockchain?

Cấu trúc của blockchain được thể hiện trong hình bên dưới:

Một blockchain về cơ bản là một danh sách được liên kết, trong đó mỗi khối mới chứa một con trỏ băm. Con trỏ trỏ đến hàm băm của khối trước đó và tất cả dữ liệu chứa trong đó. Với tính năng này, blockchain có đặc tính bất biến tuyệt vời.

Làm thế nào để blockchain đạt được tính bất biến của nó?

Giả sử trong sơ đồ trên, ai đó cố gắng giả mạo dữ liệu trong khối 1. Một đặc điểm quan trọng cần nhớ về hàm băm Crypto là những thay đổi nhỏ trong bất kỳ đầu vào nào cũng có thể có tác động mạnh mẽ đến đầu ra của hàm băm.

Sau đó, ngay cả khi ai đó cố gắng viết lại một chút dữ liệu trong khối số 1, khối số 1 được lưu trữ trong khối số 2 sẽ có sự thay đổi lớn về Giá trị băm. Tiếp theo, điều này sẽ khiến hàm băm của khối 2 thay đổi, từ đó ảnh hưởng đến hàm băm được lưu trữ trong khối 3. Bằng cách tương tự, cuối cùng dữ liệu trên toàn bộ blockchain sẽ thay đổi. Cách sửa đổi dữ liệu bằng cách đóng băng toàn bộ chuỗi này gần như không thể thực hiện được. Vì điều này, blockchain được coi là bất biến.

Mỗi khối có Merkle Root riêng. Bây giờ, như bạn đã biết, mỗi khối chứa nhiều giao dịch. Nếu các giao dịch này được lưu trữ tuyến tính thì quá trình tìm kiếm một giao dịch cụ thể trong số tất cả các giao dịch sẽ trở nên vô cùng tẻ nhạt.

Và đây là lý do tại sao chúng tôi sử dụng cây Merkle.

Trong cây Merkle, tất cả các giao dịch riêng lẻ vượt qua thuật toán Hash đều có thể tất cả đều có nguồn gốc từ cùng một gốc. Điều này làm cho việc tìm kiếm rất dễ dàng. Do đó, nếu muốn lấy một dữ liệu cụ thể trong khối, chúng ta có thể tìm kiếm trực tiếp thông qua giá trị băm trong cây Merkle mà không cần truy cập tuyến tính.

Khai thác

Các câu đố về tiền điện tử được sử dụng để khai thác các khối mới, vì vậy thuật toán băm vẫn rất quan trọng. Cách thức hoạt động là bằng cách điều chỉnh cài đặt của giá trị độ khó. Sau đó, một chuỗi ngẫu nhiên có tên "nonce" sẽ được thêm vào hàm băm của khối mới, sau đó chuỗi này sẽ được băm lại. Tiếp theo, kiểm tra xem nó có ở dưới mức giá trị độ khó đã đặt hay không. Nếu nó thấp hơn thì khối mới được tạo sẽ được thêm vào chuỗi và người khai thác chịu trách nhiệm khai thác sẽ nhận được phần thưởng. Nếu nó không thấp hơn, người khai thác tiếp tục sửa đổi chuỗi "nouce" ngẫu nhiên cho đến khi xuất hiện giá trị thấp hơn mức độ khó.

Như bạn có thể thấy, thuật toán băm là một phần quan trọng của blockchain và Kinh tế học tiền điện tử.

Chữ ký

Trong tiền điện tử, chữ ký là một trong những công cụ mã hóa quan trọng nhất. Khái niệm chữ ký trong đời thực là gì? Các đặc điểm là gì? Hãy tưởng tượng rằng sau khi bạn ký vào một tờ giấy, làm thế nào bạn có thể xác định được đó có phải là chữ ký tốt hay không?

- Có thể kiểm chứng được. Chữ ký này phải có khả năng chứng minh rằng chính bạn là người thực sự đã ký vào tờ giấy.

- Không thể tha thứ. Không ai khác có thể giả mạo hoặc sao chép chữ ký của bạn.

- Tính chống chối bỏ. Nếu bạn ký bằng chữ ký của chính mình, bạn không thể lấy lại hoặc cho rằng người khác đã ký thay bạn.

Tuy nhiên, trong thực tế, chữ ký dù phức tạp đến đâu vẫn có khả năng bị giả mạo. Bạn thực sự không thể xác minh tính hợp lệ của chữ ký bằng các công cụ hỗ trợ trực quan đơn giản, nó không hiệu quả cũng như không đáng tin cậy.

Mật mã học cho chúng ta giải pháp cho vấn đề này thông qua khóa chung và khóa riêng. Chúng ta hãy xem hai khóa này hoạt động như thế nào và chúng hỗ trợ hệ thống Crypto như thế nào. Giả sử có hai người, Alan và Tyrone. Alan muốn gửi một số dữ liệu rất quan trọng và Tyrone muốn xác thực rằng dữ liệu này thực sự đến từ Alan, họ có thể làm điều này bằng cách sử dụng khóa công khai và khóa riêng của Alan.

Cần phải chỉ ra rằng việc xác định khóa công khai của ai đó thông qua khóa riêng của người đó là không khả thi. Như tên cho thấy, khóa chung dùng để chỉ khóa chung mà bất kỳ ai cũng có thể lấy được. Khóa riêng là khóa chỉ thuộc sở hữu của cá nhân và bạn không thể chia sẻ nó với người khác.

Vậy hãy quay trở lại với Alan và Tyrone, nếu họ muốn sử dụng chìa khóa để trao đổi thông tin thì họ thực hiện như thế nào?

Giả sử Alan muốn gửi thông tin "m", Alan có khóa riêng Ka- và khóa chung Ka+. Sau đó, khi gửi tin nhắn cho Tyrone, anh ta sẽ mã hóa tin nhắn bằng khóa riêng của mình nên tin nhắn sẽ trở thành Ka-(m). Khi Tyrone nhận được tin nhắn này, anh ta có thể sử dụng khóa chung của Alan để lấy tin nhắn, Ka+(Ka-(m)), và do đó nhận được tin nhắn gốc "m".

Tóm tắt:

- Alan có Một đoạn thông tin “m”, khi anh ta sử dụng khóa bí mật Ka- để vào Crypto nó sẽ nhận được thông tin về Crypto Ka-(m).

- Tyrone sau đó sử dụng khóa công khai Ka+ của Alan để giải mã tin nhắn Crypto này Ka+(Ka-(m)), từ đó thu được tin nhắn gốc "m".

Có thể biểu diễn trực quan quá trình trên thông qua hình sau:

Khả năng xác minh: Nếu tin nhắn Mật mã có thể được giải mã bằng khóa chung của Alan thì bạn có thể chắc chắn 100% rằng Alan đã gửi tin nhắn.

Không thể tha thứ: Nếu người khác, chẳng hạn như Bob, chặn tin nhắn và gửi nó bằng khóa riêng của anh ấy Một tin nhắn của riêng mình , thì khóa công khai của Alan sẽ không thể giải mã được nó. Khóa công khai của Alan chỉ có thể được sử dụng để giải mã thông tin mà Alan đã mã hóa bằng khóa riêng của mình.

Không thoái thác:Tương tự, nếu Alan tuyên bố, "Tôi không gửi tin nhắn, đó là Bob", nhưng Tyrone Being việc sử dụng khóa chung của Alan để giải mã tin nhắn chứng tỏ Alan đang nói dối. Bằng cách này, Alan không thể lấy lại tin nhắn trước đó của mình và đổ lỗi cho người khác.

Ứng dụng tiền điện tử: Bây giờ, giả sử Alan đang gửi một giao dịch "m" tới Tyrone. Đầu tiên, anh ta băm giao dịch bằng hàm băm và sau đó mã hóa nó bằng khóa riêng. Tyrone biết rằng anh ta đang nhận được một giao dịch "m", vì vậy anh ta có thể giải mã nó bằng khóa chung của Alan và so sánh hàm băm được giải mã với hàm băm của giao dịch "m" mà anh ta đã có. Vì hàm băm có tính xác định và luôn cho cùng một đầu ra cho cùng một đầu vào, Tyrone có thể trực tiếp xác định rằng Alan đã gửi cùng một giao dịch và không có điều gì xấu trong đó.

Đơn giản hơn:

- Alan có giao dịch "m", và Tyrone biết anh ta đã nhận được thỏa thuận.

- Alan băm m và nhận được h(m).

- Alan sử dụng khóa riêng của mình để mã hóa kết quả băm và nhận được Ka-(h(m)).

- Alan gửi dữ liệu về Crypto cho Tyrone.

- Tyrone sử dụng khóa chung của Alan để giải mã Ka+(Ka-(h(m))) và thu được kết quả băm ban đầu h(m) .

- Tyrone H(m) có thể thu được bằng cách băm chữ "m" đã biết.

- Đặc điểm tất định của hàm băm xác định rằng nếu h(m)=h(m) thì giao dịch là có thật và hợp lệ.

Bằng chứng công việc

Khi người khai thác tạo khối mới và thêm chúng vào khối thông qua "khai thác" Khi bật -chain, hệ thống đồng thuận liên quan đến việc xác minh và thêm khối được gọi là "bằng chứng công việc". Những người khai thác sử dụng sức mạnh máy tính khổng lồ để giải câu đố mật mã này và giá trị độ khó xác định số lượng phép tính cần thiết. Đây là một trong những cơ chế tiên phong nhất trong công nghệ blockchain. Sự thất bại của các hệ thống tiền kỹ thuật số ngang hàng phi tập trung ban đầu là do "Vấn đề chung của Byzantine" và hệ thống đồng thuận bằng chứng công việc cung cấp giải pháp cho vấn đề này.

Bài toán các vị tướng Byzantine là gì?

-Hình ảnh lịch sự: Trung bình-

Được rồi, hãy tưởng tượng rằng một nhóm tướng Byzantine muốn tấn công một thành phố, họ sẽ phải đối mặt với hai vấn đề khác nhau:

- Mỗi vấn đề Tướng và quân của ông cách xa nhau về mặt địa lý nên việc chỉ huy tập trung là không khả thi, khiến việc phối hợp hành quân trở nên vô cùng khó khăn.

- Thành phố bị tấn công có một đội quân khổng lồ, và cách duy nhất họ có thể giành chiến thắng là tất cả mọi người tấn công cùng một lúc.

Để sự hợp tác thành công, quân đội bên trái lâu đài đã cử sứ giả gửi tin nhắn có tựa đề "Cuộc tấn công ngày thứ Tư" tới quân đội ở phía bên phải của lâu đài. Tuy nhiên, giả sử rằng đội quân bên phải chưa sẵn sàng tấn công và yêu cầu người đưa thư quay lại với thông báo "Không, tấn công vào thứ Sáu". Và người đưa tin cần quay trở lại quân đội bên trái bằng cách băng qua thành phố bị tấn công, khi đó vấn đề nảy sinh. Nhiều điều có thể đã xảy ra với người đưa tin tội nghiệp.

Ví dụ, anh ta có thể đã bị bắt, bị rò rỉ thông tin hoặc bị giết và bị thay thế bởi một thành phố đang tấn công. Điều này sẽ dẫn đến việc quân đội có được thông tin giả mạo, khiến kế hoạch tác chiến không thể đạt được sự thống nhất và thất bại.

Các ví dụ trên có ý nghĩa tham khảo rõ ràng đối với blockchain. Blockchain là một mạng lưới khổng lồ, làm sao bạn có thể tin tưởng chúng? Nếu bạn muốn gửi 4 ether từ ví của mình cho ai đó, làm cách nào để xác nhận rằng ai đó trên mạng sẽ không giả mạo thông tin và thay đổi 4 ether thành 40? Satoshi Nakamoto đã phát minh ra cơ chế bằng chứng công việc để vượt qua Bài toán tướng quân Byzantine. Nguyên tắc hoạt động là: Giả sử quân bên trái muốn gửi tin nhắn có nội dung “Cuộc tấn công thứ Hai” tới quân bên phải thì cần thực hiện các bước sau:

- Đầu tiên, họ sẽ thêm "nonce" vào văn bản ban đầu, có thể là bất kỳ giá trị thập lục phân ngẫu nhiên nào.

- Thứ hai, họ băm văn bản có thêm "nonce" và nhận được kết quả. Giả sử họ quyết định chỉ chia sẻ thông tin nếu 5 chữ số đầu tiên của kết quả băm là số 0.

- Nếu kết quả băm đáp ứng đủ điều kiện, họ sẽ cho người đưa tin khởi hành với tin nhắn có kết quả băm. Nếu không, chúng sẽ tiếp tục thay đổi giá trị nonce một cách ngẫu nhiên cho đến khi nhận được kết quả mong muốn. Quá trình này không chỉ kéo dài, tốn thời gian mà còn chiếm rất nhiều sức mạnh tính toán.

- Nếu kẻ địch bắt được người đưa tin và cố gắng giả mạo tin nhắn, kết quả băm sẽ thay đổi mạnh mẽ dựa trên đặc điểm của hàm băm. Nếu vị tướng ở phía bên phải thành phố thấy tin nhắn không bắt đầu bằng số 0 cần thiết thì họ sẽ dừng cuộc tấn công.

Tuy nhiên, có thể có một sơ hở ở đây.

Hàm băm không phải là 100% không có xung đột. Vì vậy, điều gì sẽ xảy ra nếu kẻ thù trong thành phố lấy được thông tin và giả mạo nó, đồng thời bằng cách liên tục thay đổi giá trị nonce, thu được kết quả bắt đầu bằng một số 0 được chỉ định? Mặc dù rất tốn thời gian nhưng nó vẫn có thể thực hiện được. Trong trường hợp này, các tướng có thể sử dụng sức mạnh của con số.

Giả sử thay vì 1 tướng bên trái gửi tin nhắn cho 1 tướng bên phải thì có 3 tướng bên trái gửi tin nhắn cho các tướng bên phải đúng.thông tin. Để đạt được những điều trên, họ có thể tạo các tin nhắn của riêng mình và sau đó băm các tin nhắn tích lũy được. Sau đó, thêm giá trị nonce vào kết quả băm và thực hiện lại hàm băm. Lần này, họ muốn tạo ra một thông điệp bắt đầu bằng sáu số 0.

Rõ ràng việc này sẽ rất tốn thời gian. Nhưng lần này, nếu người đưa tin bị thành phố bắt giữ, sẽ phải mất một khoảng thời gian vô tận, có thể là vài năm, để kẻ địch giả mạo thông tin và tìm ra một giá trị nonce phù hợp với kết quả. Ví dụ: nếu các tướng cử nhiều người đưa tin, một thành phố có thể bị tấn công và phá hủy giữa chừng trong quá trình tính toán.

Việc các tướng bên phải phải làm rất đơn giản. Họ chỉ cần thêm giá trị nonce chính xác đã được cung cấp trước đó vào tin nhắn, băm nó và xem kết quả có khớp hay không. Việc băm một chuỗi rất dễ dàng. Vì vậy, về bản chất, quy trình proof of work là:

- Tìm một giá trị nonce đáp ứng mục tiêu băm là một quá trình công việc rất khó khăn và tốn thời gian .

- Tuy nhiên, rất đơn giản để xác minh xem kết quả có ác ý hay không.

Bằng chứng không có kiến thức

Bằng chứng không có kiến thức (Bằng chứng không có kiến thức, ZKP)? ZKP có nghĩa là A có thể chứng minh cho B rằng anh ta biết thông tin cụ thể mà không cần phải nói cho bên kia biết cụ thể những gì anh ta biết. Trong ví dụ này, A là người chứng minh và B là người xác minh. Trong mật mã, điều này đặc biệt hữu ích vì nó sẽ cung cấp cho người chứng minh thêm một lớp bảo mật.

Để chạy ZKP, phải đáp ứng các tham số sau:

- Tính toàn vẹn: Nếu tuyên bố đúng , thì người xác minh trung thực có thể bị thuyết phục bởi những người chứng minh trung thực.

- Độ tin cậy: Nếu người chứng minh không trung thực, họ không thể nói dối để thuyết phục người kiểm chứng rằng tuyên bố đó là đáng tin cậy.

- Không có kiến thức: Nếu tuyên bố là đúng thì người xác minh không có cách nào để biết tuyên bố đó là gì.

Cho một ví dụ về bằng chứng không có kiến thức. Hãy cùng quan sát hang Ali Baba hoạt động như thế nào nhé. Trong ví dụ này, người chứng minh (P) nói với người xác minh (V) rằng anh ta biết mật khẩu của cánh cửa bí mật ở phía sau hang động và đề nghị chứng minh điều này mà không tiết lộ mật khẩu cho người xác minh. Sau đó, quá trình xác minh như sau:

-Image lịch sự: Scott Twombly (kênh YouTube) -

Người chứng minh có thể đi theo con đường A hoặc con đường B, giả sử ban đầu họ quyết định đi theo con đường A đến cửa sập. Cùng lúc đó, người xác minh V đến lối vào, không biết người chứng minh chọn con đường nào và tuyên bố rằng họ muốn thấy người chứng minh xuất hiện trên con đường B.

Như trong hình, người tục ngữ xuất hiện ở đường B, nhưng nếu đây chỉ là sự trùng hợp ngẫu nhiên thì sao? Cũng có thể người ra đi đã chọn con đường B do may mắn nhưng lại bị kẹt ở cửa vì không biết mật khẩu.

Vì vậy, chúng ta cần tiến hành nhiều thử nghiệm để xác định tính hiệu quả của thử nghiệm. Nếu người chứng minh có thể xuất hiện đúng đường dẫn mọi lúc thì người chứng minh thực sự có thể chứng minh rằng anh ta biết mật khẩu mà không tiết lộ nó cho người xác minh.

Bằng chứng không có kiến thức được sử dụng như thế nào trong blockchain?

Nhiều công nghệ dựa trên blockchain sử dụng Zk-Snarks. Trên thực tế, Ethereum có kế hoạch giới thiệu Zk-Snarks trong giai đoạn Metropolis và thêm nó vào thư viện chức năng của Ethereum. Zk-Snarks là tên viết tắt của "Xác thực kiến thức không tương tác ngắn gọn không có kiến thức". Đây là một bằng chứng không có kiến thức chứng minh một số hoạt động dữ liệu nhất định mà không làm rò rỉ dữ liệu.

Có thể sử dụng thông tin trên để tạo bằng chứng xác minh tính hợp lệ của nó bằng cách tạo ảnh chụp nhanh đơn giản về mỗi giao dịch. Điều này đủ để chứng minh tính hợp lệ của giao dịch đối với người nhận thông tin mà không tiết lộ bản chất của giao dịch.

Điều này đạt được hai tình huống sau:

- Đạt được tính toàn vẹn và quyền riêng tư của giao dịch.

- Hiện thực hóa tính trừu tượng của hệ thống. Hệ thống này rất dễ sử dụng vì không cần hiển thị hoạt động bên trong của toàn bộ giao dịch. Vì vậy, đây là một số chức năng tiền điện tử quan trọng được blockchain sử dụng. Bây giờ, hãy nhìn vào trụ cột thứ hai của nó, kinh tế.

Kinh tế

Như đã đề cập ở phần đầu, blockchain và các mạng ngang hàng phi tập trung khác Điều khác biệt của hệ thống là nó cung cấp cho người dùng những khuyến khích về tài chính và kinh tế để hoàn thành công việc. Giống như bất kỳ hệ thống kinh tế mạnh mẽ nào, chúng ta cần có động cơ và phần thưởng để khuyến khích mọi người làm việc. Tương tự như vậy, nếu người khai thác có hành vi phi đạo đức hoặc không thực hiện công việc của mình thì phải áp dụng các biện pháp trừng phạt đối với người khai thác. Tiếp theo, chúng ta hãy quan sát cách blockchain tích hợp tất cả các nguyên tắc cơ bản của kinh tế.

Blockchain sử dụng hai kết hợp khuyến khích sau:

Sự kết hợp khuyến khích đầu tiên:

- Token: Tiền điện tử được phân phối như một phần thưởng cho những người hoạt động tích cực và đóng góp cho những người tham gia blockchain.

- Đặc quyền: Người tham gia có thể có quyền quyết định, điều này sẽ cho họ quyền thu tiền thuê nhà. Ví dụ: những người khai thác khai thác một khối mới có thể trở thành người ra quyết định tạm thời của khối mới. Họ sẽ nhanh chóng trở thành người độc tài của khối mới và có quyền quyết định giao dịch nào được thêm vào khối. Họ có thể tính phí cho tất cả các giao dịch có trong khối.

Kết hợp khuyến khích thứ hai:

- Phần thưởng: Những người tham gia tốt có thể nhận được phần thưởng bằng tiền hoặc nhận được quyền ra quyết định để thực hiện công việc của mình.

-Hình phạt: Người tham gia xấu phải nộp phạt bằng tiền hoặc mất quyền làm điều xấu.

Tiền điện tử nhận ra giá trị như thế nào?

Tiền điện tử có giá trị giống như tiền tệ thông thường, dựa trên niềm tin. Khi mọi người tin tưởng vào một hàng hóa và gán giá trị cho nó, nó sẽ trở thành tiền tệ. Đây là lý do tại sao tiền tệ pháp định và vàng có giá trị ngay từ đầu. Do đó, khi một mặt hàng nhất định có một giá trị nhất định, giá trị đó sẽ thay đổi theo cung và cầu. Cung và cầu là những quy luật lâu đời nhất trong kinh tế.

Cung và cầu là gì?

Đây là đường cung cầu và là đường phổ biến nhất trong kinh tế Một biểu đồ. Như thể hiện trong hình trên, có một mối quan hệ nghịch đảo giữa cung và cầu của một mặt hàng. Giao điểm của hai đường cong là điểm cân bằng, điểm ngọt ngào mà bạn muốn đạt tới. Vì vậy, hãy sử dụng logic này và xem xét tiền điện tử, chẳng hạn như Bitcoin.

Tổng số Bitcoin được phát hành được cố định ở mức 21 triệu chiếc. Đây là vốn hóa thị trường của tất cả Bitcoin. Vì tổng số tiền là cố định nên có một số điều phải được xem xét khi đề cập đến nguồn cung Bitcoin. Đầu tiên, một số quy tắc cần được đưa ra để khiến việc khai thác Bitcoin ngày càng khó khăn hơn. Nếu không, các thợ mỏ sẽ khai thác số Bitcoin còn lại và đưa chúng ra thị trường, do đó làm giảm giá trị tổng thể.

Để đảm bảo rằng các thợ mỏ không khai thác hết số Bitcoin còn lại ngay lập tức, chúng tôi cần sử dụng các phương pháp sau:

- Đầu tiên, cứ 10 phút lại có một khối mới được thêm vào chuỗi và bạn có thể nhận được 25 Bitcoin làm phần thưởng cho mỗi khối được thêm vào. Khoảng thời gian phải được cố định để đảm bảo rằng các thợ mỏ không tiếp tục thêm các khối vào chuỗi một cách thất thường.

- Thứ hai, giao thức Bitcoin yêu cầu giá trị độ khó phải liên tục tăng lên. Như đã đề cập trước đó, trong quá trình khai thác, hàm băm của khối và giá trị nonce của nó cần phải thấp hơn một giá trị nhất định. Con số này được gọi là "mức độ khó" và thường bắt đầu bằng một số số không. Khi độ khó tăng lên, số lượng số 0 cũng tăng lên.

Với hai phương pháp trên, quá trình khai thác đã trở nên rất chuyên nghiệp và cần sự đầu tư rất lớn. Toàn bộ quá trình đảm bảo rằng việc cung cấp tất cả Bitcoin trên thị trường có thể được xác minh. Điều này cũng áp dụng cho các loại tiền điện tử khác dựa trên cơ chế bằng chứng công việc.

Nhu cầu về tiền điện tử có nhiều yếu tố quyết định:

- Lịch sử của tiền điện tử như thế nào?

- Gần đây bạn có bị hack không?

- Nó có thể tạo ra kết quả một cách nhất quán không?

- Đội ngũ phát triển đằng sau nó mạnh đến mức nào?

- Có khả năng tốt hơn không?

- Tính công khai mạnh mẽ đến mức nào?

Tất cả những yếu tố này quyết định mức độ “hot” của đồng tiền. Kết quả là giá trị dao động xung quanh nhu cầu.

Lý thuyết trò chơi trong Blockchain

Vì vậy, một mạng lưới ngang hàng tập trung, hỗn loạn, phi tập trung hệ thống ngang hàng duy trì tính toàn vẹn của nó? Thợ mỏ có sức mạnh to lớn và có thể dễ dàng phạm tội ác và thoát khỏi nó. Đây là nơi những nỗ lực trước đây để xây dựng hệ thống phi tập trung đã thất bại. Suy cho cùng, người dùng cũng là con người và con người có xu hướng làm điều ác. Vì vậy, làm thế nào để bạn xây dựng một hệ thống phi tập trung với tính toàn vẹn của con người? Câu trả lời nằm ở một trong những khái niệm kinh tế cơ bản nhất: Lý thuyết trò chơi.

Lý thuyết trò chơi về cơ bản là nghiên cứu về việc ra quyết định chiến lược. Cốt lõi là đưa ra những quyết định có lợi nhất cho bạn và ghi nhớ những quyết định của đối thủ. Một trong những khái niệm cơ bản nhất trong lý thuyết trò chơi là: “Cân bằng Nash”.

Cân bằng Nash là một trạng thái. Ở trạng thái này, chiến lược của mỗi người chơi là phản ứng tối ưu đối với chiến lược của những người chơi khác. Không một người chơi nào có thể tăng lợi nhuận bằng cách tự mình thay đổi chiến lược. Chúng ta hãy xem xét một ví dụ về trạng thái cân bằng Nash.

Như được trình bày trong bảng trên, chúng tôi gọi đó là "thu nhập ma trận". Các con số trong bảng trên thể hiện mức độ lợi ích mà người tham gia nhận được do thực hiện (hoặc không thực hiện) hành động. Hãy phân tích từng cái một:

Giả sử A hành động:

Thì nếu B cũng hành động thực hiện hành động, kết quả trả về sẽ là 4; nếu không, kết quả trả về sẽ là 0. Vì vậy, chiến lược tốt nhất cho B là hành động.

Nếu A không hành động:

Thì nếu B không hành động, thì mức hoàn trả sẽ là 0; nếu không, mức hoàn trả là 4.

Do đó, chúng ta có thể kết luận rằng dù A có chọn gì thì chiến lược tốt nhất của B vẫn là hành động. Bây giờ, một lần nữa, hãy xem chiến lược tốt nhất của A là gì.

Nếu B thực hiện hành động:

Nếu A không thực hiện hành động thì số tiền phải trả sẽ là 0; Ngược lại, mức hoàn trả là 4. Khi đó, chiến lược tốt nhất cho A là hành động.

Nếu B không hành động:

Nếu A không hành động thì phần thưởng sẽ được trả sẽ là 0; Ngược lại, số tiền hoàn trả sẽ là 4. Khi đó, dù B có chọn cách nào thì chiến lược tốt nhất của A vẫn là hành động.

Do đó, chúng ta có thể kết luận rằng chiến lược tốt nhất cho cả A và B là hành động.

Do đó cân bằng Nash là:

-Khi cả A và B cùng hành động. -

Vậy, blockchain sử dụng trạng thái cân bằng Nash như thế nào? Bởi vì bản thân chuỗi đang ở trạng thái cân bằng Nash tự áp đặt, nên không quá lời khi nói rằng chuỗi khối là có thật và những người khai thác có thể duy trì tính toàn vẹn.

Hãy lấy một ví dụ:

Như trong hình trên, các khối màu xanh 1, 2 và 3 là một phần của chuỗi chính. Bây giờ, giả sử một người khai thác độc hại khai thác khối 2A và cố gắng sử dụng hard fork để thỏa mãn lợi ích tài chính của chính mình. Vậy điều gì ngăn cản những người khai thác khác tham gia cùng anh ta và khai thác đằng sau các khối mới?

Trên thực tế, các thợ mỏ có một quy tắc nhận dạng rất khó nhưng nhanh chóng, đó là bất kỳ khối nào được khai thác trên một khối không hợp lệ sẽ được xác định là khối không hợp lệ. Do đó, những người khai thác khác có thể chỉ cần bỏ qua các khối không hợp lệ và tiếp tục khai thác trên chuỗi cũ. Hãy nhớ rằng, tất cả các loại tiền tệ đều được xây dựng dựa trên niềm tin và giá trị được cảm nhận. Vì vậy, tại sao mọi người lại lãng phí nhiều tài nguyên như vậy vào một khối mà tính hợp lệ của nó không thể được xác nhận?

Bây giờ điều bạn phải nghĩ đến là: điều gì sẽ xảy ra nếu nhiều người khai thác quyết định tham gia một nhóm khai thác mới và khai thác trên khối mới của nhóm đó. Vấn đề là mạng blockchain là một mạng lưới phân tán rộng rãi và khổng lồ, trong đó việc giao tiếp và cộng tác gần như không thể thực hiện được. Hầu hết các thợ mỏ sẽ chỉ chọn con đường tối đa hóa lợi nhuận của họ, nhờ đó đạt được trạng thái cân bằng Nash của chuỗi chính.

Hình phạt trong Blockchain

Cũng giống như bất kỳ hệ thống kinh tế hiệu quả khác cần có động cơ tích cực và động cơ tiêu cực. Các hình phạt được thực hiện như thế nào trong các mô hình lý thuyết trò chơi? Hãy tưởng tượng một ma trận lợi ích, trong đó lợi ích cho người tham gia rất cao và tác động đến xã hội cũng rất cao. Ví dụ:

Giả sử có hai người A và B đều sắp phạm tội. Bây giờ, theo ma trận hoàn trả, khi họ phạm tội, số tiền họ phải trả rất cao. Vì vậy, điểm cân bằng Nash của họ là họ đều phạm tội. Mặc dù điều này có lý về mặt logic nhưng nó sẽ gây ra những hậu quả xã hội rất tồi tệ. Con người chủ yếu bị thúc đẩy bởi lòng tham cá nhân chứ không phải lòng vị tha. Nếu điều này là sự thật thì thế giới sẽ là một nơi khủng khiếp. Vậy con người phản ứng thế nào? Câu trả lời là đưa ra cơ chế xử phạt.

Giả sử chúng ta có một hệ thống mà bất cứ khi nào một cơ sở công cộng có hệ số -0,5 bị lấy đi khỏi công chúng thì bất cứ ai phạm tội đều phải bị trừng phạt tương ứng. mức phạt -5 yếu tố. Vì vậy, chúng ta hãy thêm hệ số phạt vào ma trận lợi ích trên và quan sát những thay đổi trong bảng sau:

Như được trình bày trong bảng trên, thu nhập đã thay đổi đáng kể. Cân bằng Nash trở thành (1,1) và không phạm tội là chiến lược tốt nhất. Bây giờ, hình phạt rất tốn kém, nhưng xét cho cùng thì xã hội vẫn mất hệ số 0,5 đối với các tiện ích công cộng. Vậy điều gì thúc đẩy xã hội tham gia trò chơi trừng phạt này? Câu trả lời cho câu hỏi này là đưa hình phạt thành một biện pháp cưỡng chế đối với tất cả mọi người, tức là ai không tham gia trò chơi trừng phạt cũng sẽ bị trừng phạt. Ví dụ, lực lượng cảnh sát được tài trợ bằng tiền thuế. Cảnh sát có thể trừng phạt tội phạm, nhưng việc mất đi các tiện ích công cộng sẽ bị tước đoạt khỏi tay người dân dưới dạng thuế. Bất cứ ai tham gia đánh bạc nhưng không nộp thuế đều bị coi là tội phạm và bị trừng phạt.

Trong blockchain, bất kỳ người khai thác nào không tuân theo các quy tắc và khai thác bất hợp pháp sẽ bị trừng phạt. Họ bị tước đoạt các đặc quyền và có nguy cơ bị xã hội loại trừ. Hình phạt này sẽ trở nên nghiêm trọng hơn khi Bằng chứng cổ phần Sau khi được nhận nuôi (sẽ nói thêm về điều này sau). Bằng cách sử dụng lý thuyết trò chơi đơn giản và hệ thống hình phạt, người khai thác có thể duy trì tính toàn vẹn.

Thêm động lực cho thợ mỏ

Khi (những) thợ mỏ khai thác thành công một khối, họ trở thành người ra quyết định tạm thời của khối này. Họ có toàn quyền quyết định việc chọn giao dịch nào sẽ được đưa vào khối hay tăng tốc độ của giao dịch đó. Họ có thể tính phí cho các giao dịch được bao gồm. Đây là động lực khuyến khích các thợ đào vì ngoài việc được thưởng khi khai thác một khối mới (phần thưởng khối mới cho Bitcoin là 25 BTC và Ethereum là 5 ETH), họ còn có thể nhận thêm các phần thưởng kinh tế.

Để hệ thống trở nên công bằng và đảm bảo rằng cùng một nhóm người khai thác không khai thác khối mới và nhận phần thưởng mỗi lần, hệ thống sẽ điều chỉnh lịch khai thác theo từng giai đoạn. Mức độ khó. Điều này đảm bảo rằng những người khai thác khối mới là hoàn toàn ngẫu nhiên. Về lâu dài, khai thác là một trò chơi có tổng bằng 0. Nói cách khác, lợi nhuận mà người khai thác thu được từ việc khai thác các khối mới cuối cùng sẽ được điều chỉnh theo chi phí khai thác.

Tấn công P+Epsilon

Tuy nhiên, hệ thống chứng minh công việc rất dễ bị tấn công bởi một cuộc tấn công đặc biệt gọi là "Tấn công P+Epsilon" kiểu tấn công. Để hiểu cách thức hoạt động của cuộc tấn công này, chúng ta phải xác định trước các thuật ngữ sau.

Mô hình lựa chọn không phối hợp: Trong mô hình lựa chọn không phối hợp, tất cả những người tham gia không có động cơ hợp tác với người khác. Những người tham gia có thể thành lập nhóm, nhưng không bao giờ nhóm đủ lớn để chiếm đa số.

Mô hình lựa chọn hợp tác: Trong mô hình này, tất cả những người tham gia cộng tác vì một động lực chung.

Bây giờ, giả sử rằng chuỗi khối là một mô hình lựa chọn không phối hợp, nhưng nếu có động cơ khuyến khích người khai thác thực hiện các hành động làm tổn hại đến tính toàn vẹn của chuỗi khối, vậy tôi nên làm gì bây giờ? Điều gì sẽ xảy ra nếu những người khai thác có thể bị mua chuộc để thực hiện một hành động cụ thể? Tại thời điểm này đã đến lúc sử dụng mô hình kẻ tấn công hối lộ.

Bây giờ, giả sử rằng chuỗi khối là một mô hình lựa chọn không phối hợp, nhưng nếu có động cơ khuyến khích người khai thác thực hiện các hành động làm tổn hại đến tính toàn vẹn của chuỗi khối, vậy tôi nên làm gì bây giờ? Điều gì sẽ xảy ra nếu những người khai thác có thể bị mua chuộc để thực hiện một hành động cụ thể? Tại thời điểm này đã đến lúc sử dụng mô hình kẻ tấn công hối lộ.

Mô hình kẻ tấn công hối lộ là gì?

Giống như một mô hình lựa chọn không phối hợp. Bây giờ, điều gì sẽ xảy ra nếu kẻ tấn công xâm nhập vào hệ thống và hối lộ các thợ mỏ để họ hợp tác với nhau? Mô hình mới này là mô hình kẻ tấn công hối lộ. Để hối lộ hệ thống thành công, kẻ tấn công phải có hai nguồn lực sau:

- Ngân sách: Kẻ tấn công sẵn sàng trả tiền người khai thác Tổng số tiền mặt được chi để thực hiện một hành động cụ thể

- Chi phí:Số tiền cuối cùng thực sự được trả cho người khai thác.

Tuy nhiên, nếu kẻ tấn công quyết định tiến hành một cuộc tấn công vào blockchain, chúng ta sẽ nhận được một câu đố thú vị... và chữ "P+" sẽ xuất hiện. Epsilon Attack" . Chúng ta có thể tham khảo hình ảnh bên dưới:

-Hình ảnh lịch sự: Vitalik Buterin Trình bày .-

Hãy tưởng tượng một trò chơi đơn giản, chẳng hạn như một cuộc bầu cử. Nếu mọi người bỏ phiếu cho một người nào đó và bỏ phiếu cho cùng một người như những người khác thì sẽ có lợi, nếu không thì không có lợi ích gì. Vì vậy, hãy tưởng tượng một kẻ hối lộ cắm vào hệ thống và đặt ra quy tắc này cho một cá nhân. Nếu bạn bỏ phiếu khi không có ai khác bỏ phiếu, bạn sẽ nhận được "P + ε". Ngoài lợi ích thông thường P còn có thêm lợi ích hối lộ ε.

Bây giờ, ma trận thu nhập như dưới đây:

-Hình ảnh lịch sự: Bài thuyết trình của Vitalik Buterin.-

Hãy tưởng tượng Bây giờ Nhìn vào kịch bản này, mọi người trong trò chơi đều biết nếu bỏ phiếu thì có khả năng nhận được lợi ích, nhưng nếu không bỏ phiếu thì chỉ có 50% xác suất nhận được lợi ích.

Bạn nghĩ những người tham gia sẽ làm gì? Tất nhiên, họ sẽ bỏ phiếu để đảm bảo lợi ích. Đây là nơi mà nó sẽ thú vị. Như trong ma trận, kẻ hối lộ chỉ trả một khoản phí “ε” khi có người bỏ phiếu còn người khác thì không. Tuy nhiên, trong trường hợp này, vì mọi người đều bỏ phiếu nên trạng thái cân bằng Nash chuyển sang:

Đúng vậy, kẻ hối lộ không cần phải đưa hối lộ!

Vì vậy, hãy nhìn vấn đề này từ góc độ của kẻ hối lộ:

- Thuyết phục một nhóm bỏ phiếu theo một cách nhất định.

- Đạt được mục tiêu mà không phải hối lộ.

Đây là một tình huống đôi bên cùng có lợi cho kẻ hối lộ, đồng thời, nó có ý nghĩa quan trọng đối với blockchain, đặc biệt là trong bằng chứng công việc các hệ thống dựa trên. Chúng ta hãy lấy blockchain ảo trước đó ra và kiểm tra lại:

Liên kết gốc

Chào mừng bạn tham gia cộng đồng chính thức của BlockBeats:

Nhóm Telegram đăng ký: https://t.me/theblockbeats

Nhóm Telegram thảo luận: https://t.me/BlockBeats_App

Tài khoản Twitter chính thức: https://twitter.com/BlockBeatsAsia