Un team di ricercatori della Pyrofex Corporation ha recentemente presentato Casanova, un algoritmo di consenso ottimista senza leader adatto per l'uso in una blockchain. Piuttosto che produrre una catena, Casanova produce blocchi in un grafo aciclico orientato (DAG), che è essenzialmente un grafo diretto senza cicli. Casanova convoglia i turni di voto e blocca la produzione per migliorare la scalabilità e dispone di un "veto sugli elementi pubblicitari" univoco per le transazioni in conflitto come le doppie spese.

"Stavamo cercando un algoritmo di consenso scalabile che potessimo utilizzare per implementare un paio di diversi progetti blockchain che abbiamo in corso, " ha dichiarato a TechXplore il team di ricerca Pyrofex, Via Posta Elettronica. "Inizialmente pensavamo che Casper potesse avere ragione e abbiamo cercato di dimostrare che era sicuro e viveva in condizioni di rete ideali. Non ci è voluto molto per dimostrare che non era così e per concludere che avremmo dovuto apportare alcune modifiche significative . Il nostro nuovo algoritmo risolve tutti i problemi che stavamo affrontando, ma ha richiesto molte deviazioni dagli approcci precedenti."

La maggior parte delle tecnologie blockchain esistenti spreca tempo e risorse considerevoli per far sì che l'intera rete concordi sull'ordine globale di ogni singola transazione. Sebbene ciò possa sembrare ragionevole, i ricercatori ritengono che un buon approccio blockchain dovrebbe essere in grado di elaborare le transazioni in qualsiasi ordine.

"Dovremmo usare l'energia e le risorse per raggiungere il consenso solo quando è necessario farlo, cioè, quando ci sono due transazioni in conflitto e la rete deve sceglierne esattamente una, " hanno detto i ricercatori. "Altre blockchain hanno provato qualcosa di simile, ma con Casanova siamo stati in grado di specificare esattamente come realizzare questo."

Una caratteristica notevole di Casanova è che non costruisce una blockchain di per sé, ma piuttosto costruisce un DAG. I ricercatori chiamano la struttura di Casanova un 'blockdag'. Se la struttura di una blockchain può essere paragonata a una stringa, un blockdag assomiglia a un pezzo di tessuto con diverse corde intrecciate insieme.

"Perciò, invece di confermare un blocco alla volta, Casanova conferma un blocco alla volta per membro della rete, " hanno detto i ricercatori. "Quindi se la rete ha 1, 000 membri, possiamo confermare 1, 000 blocchi in una volta anziché solo 1. Facciamo tutto questo lavoro nello stesso tempo che una normale blockchain spenderebbe per raggiungere il consenso su un singolo blocco."

Casanova ha validatori al posto dei minatori e questi producono blocchi su base regolare, una volta ogni minuto o giù di lì. Quando i validatori ricevono una transazione da un cliente, lo includono nel blocco successivo e firmano il blocco per mostrare che l'hanno visto.

I validatori si scambiano anche blocchi tra loro, per garantire che tutti vedano tutte le transazioni. Quando un validatore è pronto per produrre un nuovo blocco, include informazioni sui blocchi che ha visto da tutti gli altri.

"L'unica preoccupazione è quando arrivano due transazioni in conflitto, come quando un utente cerca di raddoppiare la spesa, " hanno spiegato i ricercatori. "Quando i validatori vedono un conflitto, includono informazioni al riguardo nel blocco successivo. Usando le informazioni dai blocchi di tutti, la rete decide quale transazione sarà valida e quale butterà via."

Anche se potrebbe sembrare che questo processo non sia sufficiente per garantire la sicurezza, i validatori utilizzano strutture matematiche per tracciare sia le transazioni che i voti degli altri validatori. Secondo i ricercatori, questo permette loro di fare importanti deduzioni, che alla fine garantiscono la sicurezza.

"Una delle caratteristiche più belle di Casanova è questa:puoi spammare la rete con doppie spese, che lo rallenterà, ma la rete rallenterà solo per l'account dello spammer, " ha affermato il team di ricerca Pyrofex. "Le transazioni di tutti gli altri vengono elaborate alla velocità consueta, perché non puoi costringerli a entrare in conflitto con le tue transazioni. Casanova ha una sorta di "veto sugli elementi pubblicitari" sulle transazioni di spam unico nel settore, per quanto ne sappiamo."

Sebbene ci siano diversi algoritmi blockdag là fuori, la maggior parte sono prove di lavoro (PoW), mentre Casanova è proof of stake (PoS). Inoltre, la maggior parte dei protocolli esistenti cerca di dare un ordine totale nei casi in cui sarebbe sufficiente un ordine parziale.

"Siamo il primo algoritmo di consenso blockdag proof-of-stake di cui siamo a conoscenza, e manteniamo le transazioni in un ordine parziale, " hanno scritto i ricercatori. "Abbiamo anche fatto alcune osservazioni fondamentalmente nuove su come i membri di una blockchain dovrebbero registrare e tenere traccia delle informazioni".

I ricercatori sono pronti a pubblicare un nuovo documento in cui spiegheranno perché le loro osservazioni sono più generali, matematicamente più forti e hanno un significato più chiaro rispetto a quelli raccolti utilizzando altre blockchain o criptovalute. Un grande vantaggio di Casanova è che è abbastanza generale, rendendo facile per gli utenti adattare l'algoritmo alle loro esigenze specifiche.

"Anche l'osservazione dell'attestazione è importante; è uno dei motivi principali per cui ci aspettiamo che il nostro algoritmo di consenso urli velocemente, " hanno spiegato i ricercatori. "Abbiamo progettato un algoritmo di consenso per essere veloce, sicuro, e robusto contro i guasti di rete. Quindi, abbiamo costruito un modello di transazione per esso che potrebbe essere utilizzato per costruire una blockchain. Questo è il motivo per cui pensiamo che la nostra tecnologia sarà più veloce e più semplice della maggior parte delle tecnologie oggi disponibili".

Per ampliare la portata del loro studio, i ricercatori stanno ora lavorando per implementare un proof of concept e verificarlo formalmente nell'assistente di proof Agda. Lo sviluppo di Casanova ha permesso loro di raccogliere preziose informazioni sul pool esistente di letteratura di consenso, che hanno in programma di scrivere e pubblicare nei prossimi mesi.

"Abbiamo anche sviluppato un modello di registro adatto all'uso con Casanova, che costruiremo in una blockchain nel prossimo futuro, " hanno detto i ricercatori. "Stiamo lavorando a un modello di calcolo che sia adatto e ci consentirà di costruire una blockchain di contrattazione intelligente. C'è molto da fare, inclusa gran parte dei meccanismi di prova del gioco come i premi, commissioni, legame, sciogliere, e così via. Sarà un anno impegnativo".

© 2018 Science X Network