MODUL 4
Wir haben bisher zahlreiche neuartige Konzepte beschrieben. Ein auf dem kumulativen Gewicht basierender Konsensmechanismus, der allein durch den Tip-Auswahlalgorithmus sichergestellt wird, setzt IOTA jedoch weiterhin Miningrennen aus.
Um dieses Problem zu lösen, schlagen wir eine zusätzliche Sicherheitsebene vor, auf der Nodes ihre Meinungen durch Abstimmung austauschen. Im Laufe der Jahre wurden umfangreiche Untersuchungen zu Wählermodellen durchgeführt. In Wahrscheinlichkeitsmodellen fordert ein Node die Meinung einer kleinen Anzahl anderer Nodes über mehrere Runden an und ändert möglicherweise seine eigene Meinung.
In den 70er Jahren wurden die Wählermodelle von Holley / Liggett und Clifford / Sudbury unabhängig voneinander eingeführt ( https://projecteuclid.org/euclid.aop/1176996306 und https://academic.oup.com/biomet/article-abstract/60/3) / 581/217208 ), und seitdem hat es eine enorme Menge verwandter Arbeiten gegeben.
Die Einführung eines Abstimmungsmechanismus bringt mehrere Vorteile:
- Anstatt zu warten, bis sich die Situation mit immer mehr ausgegebenen Transaktionen selbst auflöst, lassen wir die Knoten miteinander sprechen und lösen die Situation proaktiv.
- Die Stimme eines Nodes wird entsprechend der Menge an Mana gewichtet, die er hält. Gute Akteure sind daher in der Lage, einen größeren Einfluss auf das Netzwerk auszuüben.
- Ehrliche Nodes sichern das Netzwerk durch Abstimmungen, auch wenn sie derzeit keine Transaktionen durchführen. In Kombination mit dem vorgeschlagenen Sybil-Schutzmechanismus (Mana) ersetzt dies die konstante ehrliche Hashing-Power in der Blockchain, ohne auf PoW angewiesen zu sein.
- Der Konsensprozess ist von anderen Aspekten wie der Tip-Auswahl oder der Struktur des Tangle entkoppelt, was zu einem modularen DLT führt, das sich leicht an zukünftige Anforderungen anpassen lässt. Es verhindert auch alle Formen von Angriffen, die die Struktur des Tangle manipulieren, um den Konsensmechanismus zu brechen, einschließlich der gefährlichsten Angriffe, die im Whitepaper beschrieben werden, wie Parasitenkettenangriffe.
Der größte Nachteil traditioneller Abstimmungssysteme besteht darin, dass sie nicht sehr gut skalierbar sind; sie erfordern genaue Kenntnisse aller Netzwerkteilnehmer und haben einen hohen Nachrichtenaufwand.
Wir führen Shimmer ein: ein Abstimmungssystem, das die Probleme der traditionellen Abstimmungssysteme überwindet.
In den folgenden Abschnitten beschreiben wir den aktuellen Stand der Voting-Forschung, indem wir zwei Kandidaten für den Votingsaustausch innerhalb von Shimmer vorstellen und wie ein Konsens erreicht werden kann:
- “Zellulärer Konsens”, der das Verhalten in einem Zellularautomaten nachahmt, und
- “Fast Probabilistic Consensus”, der mit Hilfe der Wahrscheinlichkeitstheorie starke Sicherheitsgarantien bietet.