С 2015 по 2017 годы группа учёных из Корнеллского университета, израильского Техниона и организации Инициатива за криптовалюты и контракты (IC3) проводила длительное исследование состояния инфраструктуры сетей различных криптовалют, включая Bitcoin и Ethereum. Они изучали параметры работы тысяч узлов — и сейчас опубликовали первые результаты своей работы. Главным выводом стало то, что сети вовсе не так децентрализованы, как можно было подумать. Ни о каком равномерном распределении вычислительных ресурсов и полосы пропускания и речи не идёт.

В принципе, и так все знали, что существование истинной P2P-системы было бы возможно только если бы каждый майнер работал как индивидуальный узел в сети. Но в реальности сейчас вычисления идут в пулах, которые выполняют роль своеобразных «супернодов». Получается, что три-четыре узла контролируют 50-60% вычислений в сети (четыре у Bitcoin, три у Ethereum).

Это чисто централизованная структура, где «власть» сконцентрирована в руках нескольких игроков, а вовсе не децентрализованная система, какая задумывалась основателем Bitcoin Сатоши Накамото. Нужно отметить, что этот очевидный факт вовсе не является подтверждением смелого тезиса Натальи Касперской, что «биткоин — разработка американских спецслужб с целью быстрого финансирования разведок США, Англии, Канады в разных странах», а создатель биткоина Сатоши Накамото — это псевдоним «группы американских криптографов».



Научное исследование просто подтверждает известный факт концентрации вычислений в пулах — впервые эту проблему исследовали столь досконально по научной методологии.

Вот ещё несколько интересных фактов, которые выявило исследование.

Сеть Bitcoin недоиспользуется


Пропускная способность узлов Bitcoin больше, чем у Ethereum, а за последний год средний медианный канал увеличил пропускную способность на 70%.



Это означает, что максимальный размер блоков можно увеличить без влияния на уровень децентрализации. То есть если всех устраивал уровень децентрализации в 2016 году, то при увеличении размера блока на 70% такой же уровень сохранится в 2017 году. При этом вырастет количество обрабатываемых транзакций в такой же пропорции.

Противники увеличения размера блоков говорят, что это увеличит нагрузку на CPU и использование дискового пространства. Но учёные считают, что этот аргумент не выдерживает критики, потому что стоимость данных ресурсов сейчас снизилась до ничтожной величины. Например, диск на 1 терабайт в 2016 году стоил $85, а сейчас $70.

Авторы говорят, что аргументы против увеличения размера блоков носят исключительно «политический» характер, а с технической точки зрения ничего не мешает сделать это.

Сеть Ethereum лучше распределена по миру, чем Bitcoin


В сети Bitcoin узлы сильнее кластеризованы, как географически, так и по сетевым задержкам.


Гистограммы P2P-задержек в Bitcoin (a) и Etherium (b), а также CDF географических расстояний между узлами

Разница не такая уж и большая и значительная, это просто любопытный факт. Исследователи обращают внимание ещё и на то, что в сети Etherium больше узлов, чем в Bitcoin.

Причиной они считают то, что большее количество узлов Bitcoin располагаются в дата-центрах (56%), чем у Etherium (28%). Исследователи обращают внимание, что перемещение узлов в дата-центры — опасный симптом. Одна из гипотез — маскировка реального количества узлов и подготовка к атаке Сивиллы для влияния на общественное мнение. Атака заключается в том, что жертва в одноранговой сети подключается только к узлам, контролируемым злоумышленником, с понятными последствиями.

Ethereum бесполезно тратит вычислительные ресурсы


Сеть Etherium больше хэшей тратит на потерянные блоки (uncles), чем Bitcoin (здесь такие блоки называются orphans).

Это означает, что Ethereum мог бы извлечь значительную пользу от релейных схем вроде Falcon и FIBRE, какие используются в Bitcoin. Это позволит уменьшить процент потерянных блоков.

Ethereum более благосклонен к слабым майнерам


В идеально справедливой системе у майнеров будет меньше причин объединяться в пулы, потому что система не будет давать предпочтение крупным майнерам перед малыми.

Исследовали определили уровень «честности» для крупных и мелких майнеров как частное от деления блоков, которые майнер отдал в цепочку, на потерянные блоки.

Общий уровень «честности» в обеих системах сравним, но в системе Bitcoin наблюдается гораздо более сильное разнообразие в честности для малых узлов. То есть здесь работа малых узлов гораздо более непредсказуема, чем в Ethereum. Очевидно, это связано с более высокой частотой блоков в Ethereum.


Miner Index. Распределение «честности» в системах Bitcoin и Etherium

Научная статья опубликована 11 января 2018 года на сайте препринтов arXiv.org (arXiv:1801.03998v1).

Комментарии (31)


  1. Witja
    19.01.2018 20:59

    Зачем в этой статье упоминание Натальи Касперской?


    1. OKyJIucT
      19.01.2018 22:32

      Сеошная статья просто:)


    1. Scif_yar
      21.01.2018 11:56

      del


    1. worldmind
      22.01.2018 18:23

      Вполне уместная ассоциация, в чём проблема?


  1. amaksr
    19.01.2018 21:47

    В идеально справедливой системе у майнеров будет меньше причин объединяться в пулы
    Майнинг это давно уже бизнес, и, как и в любом бизнесе, неизбежно происходит консолидация и укрупнение участников, так что появляются признаки монополизации. На обычнох рынках в игру в таких случаях вступают антимонопольные регуляторы, но у биткоина их нет. Какие есть варианты с эти бороться — непонятно. Возможно отказ от PoS в пользу PoW? Но тогда это уже будет не биткоин…


    1. pant-79
      20.01.2018 12:38

      Где-то вы перепутали PoS и PoW…


    1. rPman
      20.01.2018 12:42

      pos+pow! только гибрид!
      Чистый pos не решает проблему первичного распределения монет, пока с этим относительно хорошо справляется только pow, и к сожалению только для альткоинов, которые можно майнить на видеокартах и процессорах.

      В любом случае, любые потуги к децентрализации мощностей майнинга были специально уничтожены остановкой разработки p2pool. Это приложение уже должно было быть интегрировано в составе самого кошелька, запуская который с ключом -prune=512 можно ограничить потребление нодой дискового пространства примерно до 4гигабайт (512мб блокчейн + ~3 гигабайт chainstate), можно было бы майнить полностью децентрализованно, без опасности задержек выплат (120 подтверждений и любые минимальные выплаты вплоть до 1 сатоши), к тому же, технология относительно совместима с lightning network (но потребовались бы серьезные затраты на разработку) со всеми вытекающими от сюда бонусами (из-за частых выплат p2pool гадит в блокчейне гигантскими транзакциями, накапливая пыль у майнеров, заставляя платить огрмоные комиссии за перевод, поэтому LN тут просто обязательно).

      К сожалению, в момент выпуска ASIC разработчики специально или по скудоумию и из-за лени, не решили мизерные проблемы, связанные с масштабированием, сделав проект несовместимым с ними а значит убив его.



  1. Golota
    20.01.2018 02:03

    Вывод фиата из системы на порядок меньше его ввода (как в МММ)

    На фоне скандала вокруг памп-ботов биржи MtGox, скупающей битки для раскрутки курса и вовлечение в игру массовых любителей халявы, на месте криптоинвесторов я бы всерьез испугался и запустил бы что-то вроде проверочного флеш-моба.
    Идея такова.
    Если все биржи, сговорившись, используют подобные памп-боты, то курс накручен и его легко обвалить на порядок. Достаточно массово запроситься на выход.
    Поскольку в условиях общей паники криптобиржи с их узким трафиком мгновенно превратятся в полыхающий казахский Икарус с узбеками, из-за давки заблокировавшими выход и сгоревшими, есть смысл устроить фронтальный организованный лимитированный вывод фиата из крипты.

    Скажем, все знакомые держатели «цифрового золота» договориваются между собой по цепи вывести ровно 10% своего криптокапитала и посмотреть на просадку курса. Если курс честный, он не должен упасть на порядки, и даже в разы.
    Можно посчитать графики для честного курса и накрученного.
    Если накрутка курса носит повсеместный характер, то, ясно, что все криптобиржи от тотального вывода 10% в фиат постигнет крах, ибо по схеме Понци вывод средств из пирамиды не должен превышать их ввод. Иначе просто не будет денег платить выходящим из игры.
    Если так, то печально. Но так хоть толику денег можно будет увести у мошенников обратно в простонародный карман.
    Иначе ведь они все достанутся негодяям-накрутчикам.
    Земляне!
    Последние скандалы с использованием ботов-покупателей на криптобиржах, чтобы накачать курс крипты и привлечь массивы понци-инвесторов показывают, что «принципиально недоверчивые» крипто покупатели остаются некритично доверчивы к криптобиржам и их «джентельменскому » слову.

    Ну как же? Они же свои! Проводники антипосреднической революции! Как они могут нас поиметь и кинуть? Это невероятно! Рынок их накажет!
    Это очень наивная логика. Постыдно наивная: даже для гиков и хипстеров.

    Устройте им проверку: выведите свои 10% в проклятый фиат.

    На комменты отвечаю раз в сутки (заминусовали, корыстные гады)


    1. numitus2
      20.01.2018 02:21

      неправильная логика. Если например вывести 10% общей денежной массы российского рубля(4 трлн. рублей) в доллары, то без массовных интервенций ЦБ, которого для биткоина просто нет, курс упадет в разы.


      1. rPman
        20.01.2018 12:47

        Вы ошибочно понимаете что такое 'вывод', так как продажа покупка это просто перераспределение денег, деньги же не появляются ниоткуда, продавцы получают фиатные деньги от других покупателей, а биржи выступают посредниками, накаплииивая в качестве буфера деньги и монеты…


    1. rPman
      20.01.2018 12:53

      Биржи по торговле криптовалютами, являясь полностью не регулируемыми, активно используют депозиты своих клиентов для торговли против них и просто для своих нужд.

      Так же, проблема с usdt компании tether.to, когда активно используемый криптовалютный токен на базе bitcoin (а теперь будет и на основе ethereum), тупо рисуется владельцем сотнями миллиардов без обеспечения и покупается на них bitcoin (одна из предполагаемых причин безостановочного роста курса bitcoin в конце прошлого года) — такие фейковые вливания для экономики всегда аукаются негативно.

      К сожалению, эту проблему не решить, прямым способом, кроме как вводить регуляцию государства со всеми вытекающими от сюда проблемами.


      1. swelf
        20.01.2018 13:38

        Ну обеспечение всеже есть судя по всему у usdt, если бы цена btc/usdt начала расти, то для равновесия(арбитражные сделки) треугольника usd-btc-usdt в случае надувания пузыря необеспеченными usdt должен был перекосильться курс usdt/usd, как вариант цена btc в долларах остается прежней, а цена usdt резко падает, т.е. не то чтобы прям должен, может конечно и по естественным причинам остаться прежним, но маловероятно. У нас же наблюдается привязка usdt к usd и цена растет в обоих валютах.


        1. rPman
          21.01.2018 00:36
          +1

          Только официально озвученная цифра (в ноябре кажется 2017) была — $200кк при этом сами tether.to от независимого аудита отказываются, что как бы намекает.

          Чем это опасно? Владельцы токена, рисуют себе виртуальные монеты но покупают на них вполне реальные биткоины (есть теория что прошлогодний непрерывный рост курса — прямое следствие этих вливаний) — делая богаче одного владельца и беднее весь остальной мир.


      1. Rusli
        20.01.2018 19:31

        «Биржи по торговле криптовалютами, являясь полностью не регулируемыми, активно используют депозиты своих клиентов» и «эту проблему не решить, прямым способом, кроме как вводить регуляцию государства»

        Такие действия подпадают под статьи по мошенничеству, никакой специальной регуляции и не нужно. Если кто-то взял на хранение 10 яблок, а сам сожрал их, вы же не требуете специального регулирования для яблок? А если это груши? А если это стальные шары? Вы же согласны, что все эти случаи не требуют отдельных законов?


        1. rPman
          21.01.2018 00:30

          Законов новых не требуется, но их применение требует какой то реакции/разъяснений/инструкций к действию от законодателей, по той простой причине что закон в большинстве стран пока еще никак не определил криптовалюты в качестве объекта применения этих законов.

          Нет простейших определений когда иименно наступает факт владения, когда он теряется.

          Я догадываюсь, какая головная боль для регулятора простейшие конструкты по типу форка блокчейна, когда владея монетами в одном блокчейне, вы внезапно становитесь обладателем монет в другом, а потом мошенники, отбирая монеты во втором блокчейне (через кошелек, ворующий приватные ключи) получают доступ к монетам в первом.

          А ошибки в контрактах от самих разработчиков? Ошибки в коде кошельков? Бекдоры в алгоритмах?

          Я не говорю про головную боль для налоговой — что происходит, когда вы получаете монеты в новом блокчейне, который, внезапно, стал обладать какой то ценностью, торгуется и вы фактически становитесь богаче…

          Премайн и рисованные монеты в первом блоке, контракты, определяющие нестандартные условия движения монет (например вы можете создать контракт-токен, при перемещении монет которого их количество у отправителя будет увеличиваться, а у получателя — уменьшаться) и прочее прочее… все это просто вопит о том что у минестерства финансов всех государств большая проблема с этими непонятными криптовалютами, и ничего лучше чем запретить все кроме пары простых и понятных конструкций они придумать не могут (в России например, кажется собираются загнать криптоэкономику в песочницу — у них мало что получится но посмотрим).


        1. Oxyd
          22.01.2018 22:33

          Ну блин, жрать стальные шары, это как-то уж слишком экстремально. За такой цЫрк можно и заплатить. ;-)


      1. MikalaiR
        22.01.2018 01:33

        Биржи по торговле криптовалютами, являясь полностью не регулируемыми, активно используют депозиты своих клиентов для торговли против них и просто для своих нужд.

        Эту проблему давно решают децентрализованные биржи.


    1. SADKO
      20.01.2018 14:25

      Я вам по секрету замечу, что такие проверки на разных площадках регулярно устраиваются, просто сообщества трэйдеров и ботоводов это не афишируют…


    1. djw
      21.01.2018 13:03

      … казахский Икарус с узбеками, из-за давки заблокировавшими выход и сгоревшим...

      Довольно неэтичное и некорректное сравнение.


    1. Welran
      22.01.2018 06:57

      Предлагаете всем схватится за оголенный провод что бы проверить, а не под напряжением ли он? :)


    1. jahr
      23.01.2018 15:57

      Есть децентрализованные биржи без хозяев, которые могут что-то накрутить.


  1. granade18
    20.01.2018 03:19

    ухаха, смотрю диванные эксперты подтянулись, еще и комменты длиннее статьи пишут. сейчас тренд видимо дать вспомнить о себе проехавшись по битку, ну а че, кто себе сейчас касперского поставит? и то что биток только на програмном уровне децентрализован, про держателей ни кто не говорил. если монета продается за фиат, который штопается пачками, то весь смысл децентрализации теряется. не биток по своему ценен, ни одна банковская скотина у меня его не отберет. да курс пампится, да есть элементы пирамиды, но это не халява далеко. халява это когда своим тухлым очком протираешь стул в офисе за 200к в месяц, а это финансовая революция. так что сливайте крипту почаще, держите фиат, ну а че +7% в год неплохо, а главное все честно ))))) тока вот банкиры все равно в крипту вложатся, а васькам скажут что это пузырь


  1. Anarions
    20.01.2018 12:10

    Сеть Etherium больше хэшей тратит на потерянные блоки (uncles)

    Uncles же как-то используются сетью Ether для повышения безопасности? За них даже награду какую-то дают…


    1. worldmind
      22.01.2018 18:26

      как я понял награду дают чтобы у всех была мотивация майнить, т.е. чтобы те кому не повезло смайнить не тот блок не обижались и не уходили.


      1. jahr
        23.01.2018 16:02

        Возможно, частота анклов используется при расчете сложности? Это наиболее разумный способ получить от них пользу для сети.


  1. betrachtung
    22.01.2018 07:06

    Пулы представляли опасность ещё в прошлом году. Был случай, когда один из крупнейших китайских пулов майнинга ETH не подтверждал чужие транзакции в адрес нового ICO, дабы продвинуть свою.


    1. worldmind
      22.01.2018 18:27

      А есть ссылка?


  1. alparo
    22.01.2018 17:36

    У вас в статье где-то etherEum, а где-то etherIum.


    1. worldmind
      22.01.2018 18:27

      это принято писать в личку, чтобы не перемешивать обсуждение сути с обсуждением формы