Погляд мережевого аналітика на блокчейн

Мартін Гарріган — комп’ютерний науковець і розробник програмного забезпечення. Він є засновником QuantaBytes, ірландського стартапу, який розробляє набір інструментів для аналізу та візуалізації ланцюжка блоків біткойнів. Він також є співавтором ONE з найперших наукові роботи вивчити мережеві властивості ланцюга блоків і їх вплив на анонімність.

Блок-ланцюг — це децентралізована, керована консенсусом книга кожної успішної транзакції Bitcoin на сьогоднішній день. Станом на 300 000-й блок книга містить понад 38 мільйонів транзакцій.

Окрім монументального технічного досягнення, ланцюг блоків є захоплюючим набором даних. Ми можемо використовувати його для створення мережі транзакцій, яка моделює FLOW біткойнів від створення блоку genesis до сьогоднішнього дня.

У цій мережі кожен вузол представляє транзакцію, а кожне (спрямоване) ребро представляє FLOW біткойнів від виходу ONE транзакції до входу іншої. Ця велика складна мережа має понад 38 мільйонів вузлів і 85 мільйонів ребер.

Наука про мережі

Наука про мережі – це вивчення складних мереж. Він надає теорії, техніки та інструменти, які допомагають нам зрозуміти структуру та еволюція мережі. Мережа транзакцій Bitcoin є PRIME прикладом. Її основний будівельний блок, транзакція, може бути об’єднана для створення складних передач цінностей. Це відображено в топологічній структурі транзакційної мережі.

Мережа в цілому є занадто великою та складною для більшості інструментів візуалізації мережі. Однак ми можемо вимірювати різні структурні властивості мережі. Наприклад, транзакції можуть характеризуватися різною кількістю входів і виходів. Але як ці цифри розподіляються на практиці? У мережі транзакцій ми можемо проаналізувати вхідні та вихідні ступені вузлів. Ми можемо побудувати графік розподілу вхідного та нижчого ступенів. Вони показують, для кожного можливого ступеня, кількість разів, коли вони трапляються в мережі.

В обох випадках ми спостерігаємо зворотні залежності між цими числами. Чим нижчий ступінь, тим частіше виникають вузли з таким ступенем; чим вищий ступінь, тим рідше вони трапляються. Є багато викидів. Викид у розподілі за ступенем виходу зі ступенем виходу, що дорівнює двом, пов’язаний із великою кількістю транзакцій із рівно двома виходами.

Гігантський підключений компонент

Припустімо, що ми змогли візуалізувати всю мережу транзакцій Bitcoin . Напевно, це нагадувало б «волоссяну кулю». Ці візуалізації страждають від безладу та надлишку графіків до крайності, що робить їх непридатними для будь-яких практичних цілей. Однак вони надають ONE ключову інформацію. Ми маємо справу з ONE великим зв’язаним компонентом чи кількома меншими зв’язаними компонентами?

З’єднаний компонент — це група вузлів і ребер, які з’єднані між собою прямо чи опосередковано. Якщо мережа має гігантський підключений компонент, це означає, що майже кожен вузол доступний майже з кожного іншого вузла. Якщо ми ігноруємо напрямок країв у мережі Bitcoin -транзакцій, то вона справді містить гігантський підключений компонент, який охоплює понад 99,9% усіх вузлів. Другий за величиною підключений компонент має лише 71 вузол.

Чотирнадцять ступенів поділу

Шість ступенів поділу - це теорія, згідно з якою кожен на планеті пов'язаний з усіма через ланцюжок знайомств з не більше шести стрибків. У термінології науки про мережі це означає теорію про те, що соціальна мережа Human раси має шість діаметрів. Facebook повідомили що ефективний діаметр (охоплює 90% усіх пар користувачів) його соціальної мережі становить п’ять і з часом зменшується.

Еквівалентне число для мережі Bitcoin транзакцій становить чотирнадцять і з часом збільшується. Тобто в 90% усіх пар транзакцій найкоротший шлях між ними в мережі транзакцій, ігноруючи спрямованість, становить щонайбільше чотирнадцять стрибків. Зростання вартості, ймовірно, пов'язано з тим, що, на відміну від соціальної мережі Facebook, немає пільгове кріплення. Нові вузли підключаються до існуючих вузлів, чиї відповідні транзакції ще не повністю погашені. Іншими словами, мережа транзакцій зростає лише на кордоні.

Перша валюта з бухгалтерською книгою

Дивно, але Bitcoin — не перша валюта з обліковою книгою, за якою ми можемо моделювати передачу вартості. Валюта громади Tomamae-cho була запроваджена в префектурі Хоккайдо в Японії на тримісячний період протягом 2004-05 років з метою пожвавлення місцевої економіки. Система Tomamae-cho включала подарункові сертифікати, які можна було використовувати багаторазово та легально обмінювати на єни. На звороті кожного сертифіката було місце для запису для одержувачів, щоб записувати дати транзакцій, свої імена та адреси, а також цілі використання, максимум для п’яти одержувачів.

Дослідники зібрали ці сертифікати, щоб вивести мережеву структуру, яка представляє FLOW валюти протягом періоду. Вони показали, наприклад, що в мережі є маленький світ властивості.

Блоковий ланцюг є цифровим еквівалентом сертифікатів Tomamae-cho. Він не містить такої інформації, як імена та адреси чи цілі використання. Однак він має інші властивості, які роблять його придатним для аналізу передачі вартості, включаючи його точність, розмір і повноту.

Застосування мережевого аналізу до ланцюга блоків є недостатньо вивченою, але захоплюючою областю. Є кілька наукових досліджень, але дуже мало програмного забезпечення та інструментів, щоб відкрити їх для ширшої аудиторії. QuantaBytes — ірландський стартап, заснований автор, розробляючи набір інструментів для аналізу та візуалізації ланцюга блоків біткойнів. Розуміючи структуру та еволюцію ланцюга блоків, ми можемо краще зрозуміти моделі використання біткойнів, економіку та розвиток системи в цілому.

Мережа зображення через Shutterstock