Jedwali la Yaliyomo
- Utangulizi
- 2 Related Work
- 3 Usanifu wa Babylon
- 4 Uchambuzi wa Usalama
- 5 Technical Implementation
- Matokeo ya Majaribio 6
- Matumizi ya Baadaye 7
- Marejeo 8
- Uchambuzi 9 wa Asili
Utangulizi
Babylon inashughulikia mipaka ya msingi ya usalama katika minyororo ya vitalu ya Uthibitisho-wa-Hisa (PoS) kwa kutumia tena nguvu kubwa ya hashi ya Bitcoin. Mbinu hiyo mseto inatoa dhamana za usalama zinazoweza kukatwa huku ikiendeleza ufanisi wa nishati wa mifumo ya PoS.
1.1 Kutoka Uthibitisho-wa-Kazi hadi Uthibitisho-wa-Mshiriki
Usalama wa Bitcoin unatokana na hesabu takriban $1.4 \times 10^{21}$ za hash kwa sekunde, lakini kwa gharama kubwa ya nishati. Minyororo ya PoS kama Ethereum 2.0, Cardano, na Cosmos inatoa ufanisi wa nishati na uwajibikaji lakini inakabiliwa na changamoto za usalama.
1.2 Proof-of-Stake Security Issues
Vikwazo muhimu ni pamoja na: mashambulio ya muda mrefu yasiyoweza adhibiwa, udhaifu wa ukaguzi wa manunuzi, na matatizo ya kuanzisha kwa minyororo mipya iliyo na thamani duni ya ishara.
2 Related Work
Mbinu za awali za usalama wa PoS zinajumuisha Gasper (Ethereum 2.0), Tendermint (Cosmos), na makubaliano ya Algorand. Hata hivyo, bado zinakabiliwa na vikwazo vya msingi katika kufikia usalama uliopunguzwa wa kuaminika bila mawazo ya nje.
3 Usanifu wa Babylon
Uvumbuzi msingi wa Babylon ni kutumia tena uchimbaji wa Bitcoin kupitia uchimbaji wa pamoja ili kulinda mnyororo wa PoS bila matumizi ya ziada ya nishati.
3.1 Uchimbaji wa Pamoja na Bitcoin
Wachimbaji wa Babylon wanashiriki katika uchimbaji wa Bitcoin wakati huo huo wakilinda mnyororo wa PoS, na kuunda safu ya usalama isiyo na nishati ya ziada.
3.2 Uwekaji Muda wa Data Inayopatikana
Jukwaa hutoa huduma za kuweka alama za wakati kwa pointi za ukaguzi za PoS, uthibitisho wa udanganyifu, na manunuzi yaliyozuiliwa, na kuunda viungo vya kisiri kwa usalama wa Bitcoin.
4 Uchambuzi wa Usalama
4.1 Matokeo Mabadiliko kwa Pure PoS
Karatasi inathibitisha kuwa hakuna itifaki ya PoS safi inayoweza kutoa usalama unaoweza kukatwa bila mawazo ya imani ya nje, na kuweka kikomo cha msingi cha mifumo ya PoS.
4.2 Nadharia ya Usalama ya Cryptoeconomic
Babylon inatoa dhamana rasmi za usalama kupitia nadharia ya usalama ya kielektronumi inayohakikisha usalama wenye adhabu na uhai. Kikomo cha usalama kinatajwa kama: $P(\text{attack}) \leq \frac{\text{cost}_{\text{attack}}}{\text{slashable}_{\text{stake}}}$
5 Technical Implementation
5.1 Mathematical Formulation
Modeli ya usalama inatumia kanuni za nadharia ya michezo ambapo gharama ya adui kushambulia lazima izidi hisa zinazoweza kukatwa. Uwezekano wa shambulio la mafanikio umefungiwa na: $\Pr[\text{kiwango kiukweli}] \leq \frac{\text{advBudget}}{\min\_\text{slash} \times \text{numCheckpoints}}$
5.2 Utekelezaji wa Msimbo
// Pseudocode for Babylon checkpointing
function submitCheckpoint(PoSBlockHeader, validatorSet) {
// Create checkpoint data
bytes32 checkpointHash = keccak256(abi.encode(PoSBlockHeader, validatorSet));
// Submit to Bitcoin via merge mining
bytes32 bitcoinTx = submitToBitcoin(checkpointHash);
// Wait for Bitcoin confirmation
require(confirmations(bitcoinTx) >= 6, "Insufficient confirmations");
return checkpointId;
}
function verifyCheckpoint(checkpointId, PoSChain) {
// Verify checkpoint is anchored in Bitcoin
bytes32 bitcoinProof = getBitcoinProof(checkpointId);
require(verifyBitcoinInclusion(bitcoinProof), "Invalid Bitcoin proof");
// Check validator signatures
require(verifyValidatorSignatures(checkpointId), "Invalid validator signatures");
return true;
}Matokeo ya Majaribio 6
Karatasi inaonyesha kupitia vipimo kuwa Babylon inaweza kupunguza kipindi cha kufungia hisa kutoka siku 21 za kawaida hadi chini ya masaa 24 huku ikiweka usalama sawa. Gharama ya mashambulizi huongezeka kwa mara 10-100 ikilinganishwa na mifumo safi ya PoS.
Matumizi ya Baadaye 7
Matumizi yanayowezekana ni pamoja na: usalama wa mlolongo mwingine kwa maeneo ya Cosmos, ulinzi wa mgawanyiko wa Ethereum 2.0, uzinduzi mpya wa blockchain, na huduma za utengenezaji tarehe zenye mfumo huru kwa matumizi ya biashara.
Marejeo 8
- Buterin, V., & Griffith, V. (2019). Casper the Friendly Finality Gadget.
- Buchman, E. (2016). Tendermint: Byzantine Fault Tolerance in the Age of Blockchains.
- Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System.
- Kwon, J., & Buchman, E. (2019). Cosmos: A Network of Distributed Ledgers.
- Buterin, V. (2021). Why Proof of Stake.
Uchambuzi 9 wa Asili
Kuchoma kwa undani:Babylon si itifaki tu ya blockchain—ni mabadiliko ya msingi katika jinsi tunavyoweza kutumia miundombinu iliyopo kutatua matatizo ya msingi ya usalama wa kriptografia. Uchambuzi mkali wa karatasi hii ni kwamba usalama wa Uthibitisho-wa-Miliki halisi hauwezekani kihesabu bila dhana za imani za nje, ukweli amanu tasnia imekuwa ikizunguka kwa miaka.
Mnyororo wa mantikiHoja inafuata mwendo thabiti wa mantiki: (1) Uthibitisho-wa-Miliki halisi hauwezi kufikia usalama unaoweza kukatwa kwa sababu ya mashambulio ya muda mrefu na matatizo ya mtaji ulioondolewa. (2) Nguvu ya hashi ya Bitcoin inawakilisha eneo la shambulio lenye gharama kubwa zaidi katika fedha za kriptografia. (3) Uchimbaji wa kuunganisha unaruhusu utumizi tena wa usalama huu bila gharama. (4) Uwekaji muhuri wa muda huunda vifungo vya kriptografia vinavyofanya mashambulio ya Uthibitisho-wa-Miliki yahitaji kuvunja usalama wa Bitcoin. Huu sio uboreshaji wa hatua kwa hatua—ni ubunifu upya wa usanifu.
Mambo Mazuri na Madoido:The brilliance lies in the economic efficiency: getting Bitcoin-level security for PoS chains without the energy cost. The cryptoeconomic security theorem provides mathematical rigor missing from many blockchain papers. However, the dependency on Bitcoin creates systemic risk—if Bitcoin's security deteriorates, all connected chains suffer. The 21-day lock-up reduction to 24 hours is impressive, but real-world adoption will test whether merge mining participation reaches critical mass.
Ushauri wa Hatua:Kwa wasanidi programu: Hii inawezesha programu za kuvuka mnyororo salama kabisa bila kutumia madaraja yaliyokusudiwa. Kwa wawekezaji: Usanidi kama wa Babylon unaweza kuwa msingi wa usalama wa kizazi kijacho cha mnyororo. Kwa watafiti: Matokeo mabaya kuhusu PoS pekee yanapaswa kuelekeza juhudi kwenye mifumo mseto. Kama utafiti wa Ethereum Foundation kuhusu kugawanya unavyokubali, marejeo ya usalama ya nje hayana budi kwa usalama wa muda mrefu. Babylon inaonyesha kwamba sio PoW dhidi ya PoS—ni kuhusu kuunganisha kwa mikakati yote mbili.