Когда блокчейны выходят из строя: почему число сбоев в работе Криптo растет

Berniesanders (не путать с бывшим кандидатом в президенты и сенатором от Вермонта Берни Сандерсом) — это организация на блокчейн-платформе для блогов Steemit.

Steemit позволяет создателям контента зарабатывать Криптo — по крайней мере, Криптo , которая является родной для блокчейна STEEM , которых существует три — за популярные посты. Хотя недавние успехи включают рецепты вафель, романтическую фантастику и Криптo , berniesanders получает довольно стабильную зарплату (около 30 долларов за раз) за свои одно предложение, самоописанное как «дерьмовые посты».

Недавние примеры: «Тебе весело? Мне весело» (60 долларов), «Я на лодке!» (31 доллар), «Покажи мне свои туфли» (30 долларов) и «Сколько комментариев может получить дерьмовый пост?» (263 доллара и 319 комментариев).

Но 17 сентября сообщество Steemit на несколько часов было лишено мудрости berniesanders.

В тот день Steemit стал недоступен, когда STEEM претерпел сбой и перестал добавлять новые блоки. Блокчейн и приложения на нем отключились.

Сбой в работе Steem,компания объяснила, был связан с предстоящим обновлением хард-форка. Код для форка запускался некоторыми узлами заранее, и, таким образом, эти узлы разделились на несовместимую цепочку, когда некоторые защитные меры дали сбой. Узлы случайно сделали хард-форк сети раньше времени, и в результате узлы T смогли прийти к консенсусу по новым блокам.

«В этом случае блокчейн был остановлен», — рассказал CoinDesk основатель и генеральный директор Steemit Нед Скотт. «Но это вызвало волновой эффект, эффект домино для всех приложений, созданных на его основе».

По словам Скотта, для блокчейна STEEM это 400 приложений.

И некоторые из этих приложений, вероятно, смутили, встревожили, а иногда и разозлили пользователей, задававшихся вопросом, почему они T могут взаимодействовать со своими любимыми инструментами на основе блокчейна. Показательный пример: как только сеть Steemit снова начала нормально функционировать, berniesanders вернулись с пост с тегом«testingshitsteem», «amateurshitdevs» и «deadchain».

Возможно, это BIT грубо.

Конечно, другие пользователи T были столь критичны. Пользователь Steemit, выступающий под именем "alphasteem" (она из рецепты вафель) сказал:

«Я думаю, именно так и обстоят дела с новыми Технологии».

Единственная проблема в том, что это не то, как должно работать с этой новой Технологии. ONE из наиболее часто упоминаемых преимуществ сетей блокчейн является то, что они не испытывают простоев — или близки к этому.

Например, естьвеб-сайт посвященный отслеживанию времени безотказной работы биткоина с момента его запуска в январе 2009 года: 99,992559576 процентов на момент написания статьи. А Ethereum Foundation описывает приложения сети как работающие «точно так, как запрограммировано, без какой-либо возможности простоя, цензуры, мошенничества или вмешательства третьих лиц».

Однако в последние месяцы крупные блокчейн-сети столкнулись с простоями, и эта тенденция заставила некоторых людей задаться вопросом: «Какого хрена?»

Больше отключений

Инцидент в сети STEEM — не единственный недавний пример сбоя блокчейна (на самом деле, это не единственный раз STEEM в последние месяцы пошел на спад).

В марте блокчейн Neo был временно остановлен. Это может произойти, старший менеджер по исследованиям и разработкам проекта Малкольм Леридеризначально объяснил, «когда узел консенсуса отключается во время консенсуса».

В ответ назаостренная критика – в том смысле, что если хотя бы ONE из семи консенсусных узлов в сети NEO может приостановить цепочку, перейдя в автономный режим, NEO становится крайне уязвимым – Леридер BIT отступил от своего ответа. Он сказал, что NEOмог справиться с потерейконсенсусного узла, и что обстоятельства, приведшие к инциденту, были более сложными.

Несколько месяцев спустя блокчейн EOS также увидел появление новых блоков. остановленв течение почти пяти часов.

По словам Томаса Кокса, который в то время был вице-президентом по продуктам в Block. ONE, компании, стоящей за протоколом EOS (с тех пор он покинул компанию), отложенные транзакции T проверялись правильно, что приводило к «странному состоянию» и «препятствовало созданию дальнейших блоков».

Этот инцидент произошел всего через пару дней после того, как сеть EOS пошел в эфирв июне.

Федеративные и делегированные

Эти примеры поднимают вопрос о том, почему спустя почти десятилетие после появления блокчейнов обещание нулевого времени простоя начинает давать сбои.

Ответ может быть связан с появлением новых способов достижения консенсуса: процесса, посредством которого все участники системы блокчейна приходят к соглашению о состоянии сети.

В Bitcoin, Ethereum и других системах с доказательством работы (PoW) способ достижения консенсуса делает крайне маловероятной остановку сети — даже в случае выхода из строя большого количества узлов.

Говоря об этом, Риккардо Спаньи, руководитель проекта Monero ( Криптовалюта с алгоритмом Proof-of-Work), сказал CoinDesk:

«PoW может справиться с такими вещами, как разделение сети и ее восстановление через некоторое время. Он невероятно надежен».

Напротив, более новый метод — версии которого используют NEO, EOS и STEEM — назначает определенный набор специализированных узлов для определения состояния сети. Вместо «майнинга» эти узлы приходят к соглашению посредством более быстрых и менее энергоемких процессов, что позволяет проводить более быстрые и дешевые транзакции, чем Bitcoin или Ethereum.

Эти системы широко известны как федеративные или делегированные протоколы, а более конкретные названия применяются в зависимости от конкретных используемых криптографических методов: делегированная защита от византийских ошибок (dBFT) для NEO и делегированное доказательство доли владения (DPoS) для EOS и STEEM.

Леридер из Neo оспорил идею о том, что федеративные блокчейны в целом более подвержены простоям. «В федеративной цепочке могут использоваться различные алгоритмы консенсуса», — сказал он CoinDesk, и «чтобы узнать, какие из них потенциально могут выйти из строя», необходимо рассмотреть конкретную реализацию.

В целом, однако, делегированный консенсус привнес нечто новое в Криптовалюта: потенциал для достаточного масштабирования, чтобы охватить варианты использования, которые ранее могли обрабатывать только централизованные поставщики. Например, STEEM и EOS могут поддерживать миллионы транзакций в день, согласно веб-сайт Block'tivity.

Но в то же время эти новые протоколы вновь ввели слабость централизованных провайдеров в мир блокчейна: простои. Когда ключевые узлы в федеративной системе выходят из строя или рассинхронизируются, вся сеть может остановиться.

Доступность или последовательность?

Однако это не значит, что эти системы обязательно уступают традиционным доказательствам выполнения работы.

По словам Эрика Уолла, руководителя направления блокчейн и Криптовалюта в шведской финтех-компании Cinnober, здесь необходим важный компромисс.

«Все распределенные системы фундаментально ограничены теоремой CAP», — сказал он CoinDesk.

Согласно этой теореме, которая часто цитируется при обсуждении сетей блокчейнов, данная система может оптимизироваться только по двум из трех характеристик: согласованность, доступность и устойчивость к разделению (отсюда и аббревиатура «CAP»).

Хотя на самом деле диапазон выбора уже. Устойчивость к разделению — возможность запустить блокчейн в сети, которая теряет некоторые сообщения, как это происходит в Интернете, — «не подлежит обсуждению», сказал Уолл. Поэтому инженеры могут либо отдать предпочтение доступности, как в Bitcoin и Ethereum, либо отдать предпочтение согласованности, как в EOS, STEEM и NEO.

Уолл описал, как эти варианты выглядят на практике, сказав: «Многие федеративные системы просто останавливаются в непредвиденных ситуациях, и для возобновления работы часто требуется ручное вмешательство. С другой стороны, Bitcoin, как правило, не останавливается, а вместо этого разделяется на два Bitcoin на короткий период времени пару раз в месяц».

Другими словами, с точки зрения пользователя, сеть Bitcoin , возможно, никогда не выйдет из строя, но нет никакой гарантии, что пользователь T оказался на форке, который в конечном итоге будет заброшен в пользу канонической цепочки.

В большинстве случаев, продолжил Уолл, отсутствие последовательности биткоина T является большой проблемой. Сеть «имеет конечную последовательность», сказал он, «которая исходит из того факта, что форки разрешаются автоматически через короткое время».

Он добавил: «Хотя Bitcoin и не является настоящей системой CAP, он практически так же хорош, как ONE».

С другой стороны, некоторые инциденты показали, что предпочтение доступности по сравнению с постоянством может привести к проблемам в блокчейнах. Скотт из Steemit указал на инцидент в марте 2013 года, когда Bitcoin разветвился на то, что Виталик Бутерин — тогда журналист — называется «ONE из самых серьезных проблем, с которыми мы столкнулись за последние четыре года».

Вторя этому, Уолл предположил, что подобные инциденты могут быть аргументом в пользу систем «CP», ориентированных на последовательность, а не систем «AP», ориентированных на доступность:

«Два конфликтующих форка представляют гораздо большую опасность для сети, чем ONE остановленный».

Демонстрация шрамов

Однако примечательным здесь может показаться то, что с Bitcoin T случалось подобных инцидентов с 2013 года, в то время как более молодые сети продолжают испытывать «сбои».

«Причина, по которой эти ошибки в последнее время чаще встречаются в федеративных системах, чем в системах на основе PoW, сводится к тому факту, что кодовая база Bitcoin более проверена в боевых условиях, более строго проверена и имеет более высокое качество, чем ее федеративные аналоги», — сказал Уолл.

Действительно, когда в 2015 году был запущен старейший блокчейн dPOS, Bitshares, Bitcoin существовал уже более шести лет.

Но более молодые сети вполне могут их догнать. «STEEM теперь — это очень закаленный в боях блокчейн», — сказал Скотт после недавнего сбоя.

«Я T оглядываюсь назад и не говорю, что на дороге T было ухабов», — продолжил он. «Я смотрю на эти ухабы и синяки как на свидетельство нашей силы и стойкости и нашего стремления к инновациям».

STEEM по-прежнему планирует провести запланированное обновление хард-форка (его двадцатое по счету обновление) 25 сентября.

Также примечательно, что, несмотря на свой седой опыт, Bitcoin едва избежал ужасных последствий серьезная ошибкаобнаруженная на этой неделе, которая потенциально могла бы вывести из строя большие участки сети при относительно небольших затратах.

Говоря об этом, Зуко Уилкокс, основатель и генеральный директор компании Zcash (Zcash, как и Bitcoin, является Криптовалюта, работающей по принципу доказательства работы), заявил CoinDesk, что в конечном итоге ни одна сеть не является абсолютно безопасной.

Он заключил:

«Существует риск сбоев программного обеспечения, которые могут вывести из строя любую программную систему, включая любой блокчейн, такой как Bitcoin, Ethereum или Zcash».

Светлое изображение от Артур Матосян на Unsplash