Wannan takarda ta gabatar da sabuwar ƙa'idar kuɗin dijital ta Aikin Neman Tabbaci (PoW) wacce ke magance manyan iyakoki na Bitcoin da sabon salonta, Tailstorm. Babban ƙirƙira ya ta'allaka ne a haɗa Yarjejeniyar Aikin Neman Tabbaci na Layi-daya (PPoW) tare da zaɓe irin na DAG da tsarin rage ladan da aka yi niyya. Manufar ƙa'idar ita ce samar da tabbacin daidaito mafi girma, ƙarin ƙarfin gudanar da ma'amaloli, ƙananan jinkirin tabbatarwa, da ƙarin juriya ga hare-haren da suka dogara da ƙarfafawa, kamar hakar ma'adinai na son kai.
Aikin ya samo asali ne daga dogaro mai kewaye a cikin tsarin PoW tsakanin algorithms na yarjejeniya da tsare-tsaren ƙarfafawa. Yayin da halayen Bitcoin suka fahimta sosai, yawancin sabbin ƙa'idodi ba su da cikakken bincike na duka daidaito da ƙarfafawa. Tailstorm ya inganta akan Bitcoin amma yana da gazawa: tsarin zaɓenta na bishiya ya bar wasu zaɓe ba a tabbatar da su ba, kuma rage ladan sa na gaba ɗaya ya hukunta ma'adinan da ba su da laifi tare da masu laifi.
PPoW, kamar yadda aka gabatar a cikin aikin da ya gabata, yana buƙatar adadin da za a iya saita $k$ na "zaɓe" na PoW (ko tubalan) da za a haka kafin a iya ƙara babban toshe na gaba. Wannan yana haifar da tsarin toshe na layi-daya. Kowane zaɓe yana ɗauke da ma'amaloli. Wannan ƙira ta asali tana ba da tabbacin daidaito mai ƙarfi fiye da sarkar layi ta Bitcoin saboda kammala toshe yana buƙatar hujjoji masu goyon baya da yawa.
Tailstorm ya tsara waɗannan zaɓe $k$ a matsayin bishiya, inda kowane sabon zaɓe yana nuni ga uwa guda. Wannan yana haifar da matsala: dole ne ma'adinai su zaɓi wanne reshe su faɗaɗa, suna barin wasu rassan—da ma'amalolinsu—ba a tabbatar da su ba har sai toshe na gaba.
Ƙa'idar da aka gabatar tana tsara zaɓe a matsayin Taswira Mai Jagora mara Kewayawa (DAG). Sabon zaɓe na iya nuni ga da yawa daga cikin zaɓen da suka gabata a matsayin iyaye. Wannan yana ƙara haɗin kai kuma yana ba da damar ƙarin zaɓe su shiga cikin saitin yarjejeniya don wani toshe, yana inganta ƙimar tabbatar da ma'amaloli da rage jinkiri.
Tailstorm ya rage ladan lada daidai da zurfin bishiyar zaɓe, yana hukunta duk ma'adinan da ke cikin bishiya mai zurfi (maras layi) daidai. Sabuwar ƙa'idar tana aiwatar da tsarin rage ladan da aka yi niyya. Ana ƙididdige ladan zaɓen ma'adinai bisa ga takamammen rawar da ya taka a cikin DAG:
$Reward_v = BaseReward \times (1 - \alpha \cdot C_v)$
Inda $C_v$ ma'auni ne na gudunmawar zaɓe $v$ ga rashin layi ko ƙirƙirar cokali mai yatsu (misali, nawa ne zaɓen da ya nuna waɗanda ba a haɗa su da kansu ba). Sigar $\alpha$ tana sarrafa ƙarfin rangwame. Wannan yana tabbatar da cewa ma'adinan da ayyukansu kai tsaye suka cutar da layin yarjejeniya ne kawai ake hukunta su.
Takardar ta yi iƙirarin cewa bayan taga tabbatarwa na mintuna 10, yuwuwar nasarar hare-haren kashe kuɗi sau biyu kusan sau 50 ya yi ƙasa fiye da na Bitcoin, a ƙarƙashin zato na cibiyar sadarwa na gaske. Wannan ya samo asali ne daga buƙatun zaɓe $k$ a cikin PPoW, wanda ke sa ya zama mai wahalar ƙididdiga ga maharin ya juyar da toshe da aka tabbatar.
Babbar gudunmawar hanya ita ce amfani da Koyo mai Ƙarfafawa (RL) don bincika tsarin hare-hare mafi kyau a kan ƙa'idar. Wakilin RL yana koyon sarrafa lokacin buga zaɓe da zaɓin iyaye don haɓaka riba. Wannan hanya tana da ƙarfi fiye da binciken hare-hare na ad-hoc kuma ta bayyana cewa PPoW na asali (ba tare da rangwame ba) yana da rauni.
Haɗin zaɓen DAG da rage ladan da aka yi niyya suna haifar da ƙarfafawar hana hakar ma'adinai na son kai. Hare-haren da suka haɗa da riƙe tubalan ko ƙirƙirar cokali mai yatsu sun zama ƙasa da riba saboda ana rage ladan maharin kai tsaye. Binciken da ya dogara da RL ya tabbatar da ƙarin juriya na ƙa'idar da aka gabatar idan aka kwatanta da Bitcoin da Tailstorm.
Ta hanyar tattara ma'amaloli a cikin kowane zaɓe $k$ a kowane toshe, ƙa'idar ta cimma ƙarin ƙarfin aiki fiye da ƙirar toshe guda na Bitcoin a kowane tazara. Tsarin DAG yana ƙara rage jinkiri ta hanyar ba da damar ƙarin zaɓe (don haka ma'amalolinsu) su tabbatar a cikin toshe na yanzu maimakon a jinkirta su.
Takardar ta magance kuskuren Tailstorm guda biyu kai tsaye: 1) Zaɓen da ba a Tabbatar ba: DAG yana rage wannan ta hanyar ba da damar nassoshi na iyaye da yawa. 2) Hukunci na Gama-gari: Rage ladan da aka yi niyya ya maye gurbin hukuncin zurfin bishiya na gaba ɗaya. Sakamakon shine ƙa'idar da ke riƙe da fa'idodin Tailstorm yayin da take cin nasara akan raunin sa.
Aikin rage ladan lada yana da mahimmanci. Bari $G$ ya zama DAG na zaɓe don toshe. Don zaɓe $v \in G$, ayyana "makin rikice-rikice" $C_v$. Ɗaya daga cikin ma'aunin da aka gabatar shine:
$C_v = \frac{|\text{Iyayen da ba a Haɗa su}(v)|}{|\text{Jimlar Iyaye}(v)| + \epsilon}$
Inda "Iyayen da ba a Haɗa su" zaɓen iyaye ne waɗanda ba a haɗa su da zurfafan asali. Babban $C_v$ yana nuna $v$ yana nuni ga rassan da suka ci karo da juna, yana ƙara rashin layi. Ana rage lada ta ƙarshe da wannan maki. Manufar wakilin RL ita ce koyon manufa $\pi$ wacce ke haɓaka jimillar ladan da aka rage $\sum \gamma^t R_t$, inda $R_t$ shine ladan (wanda za a iya rage shi) daga buga zaɓe a lokacin $t$ tare da zaɓin iyaye na musamman.
Takardar mai yiwuwa ta haɗa da simintin gyare-gyare kwatanta ƙimar nasarar hare-hare da riba a cikin Bitcoin, Tailstorm, PPoW na asali, da DAG-PPoW da aka gabatar tare da rage ladan da aka yi niyya. Manyan sakamakon da ake tsammani da aka gabatar a cikin ginshiƙai ko teburi za su nuna:
Bincike Mai Muhimmanci: Gwaje-gwajen sun tabbatar da iƙirarin takardar mai ban mamaki cewa "aikin neman tabbaci na layi-daya ba tare da rage ladan ba yana da juriya ga hare-haren ƙarfafawa fiye da Bitcoin a wasu yanayi na cibiyar sadarwa na gaske." Wannan yana jaddada wajibcin haɗa sabbin hanyoyin yarjejeniya tare da tsare-tsaren ƙarfafawa da aka ƙera a hankali.
Yanayi: Ma'adinai (M) yana sarrafa kashi 25% na ƙimar hash na cibiyar sadarwa kuma yana son aiwatar da hare-haren hakar ma'adinai na son kai.
A Bitcoin/Tailstorm: M yana riƙe da toshe da aka samo don ƙirƙirar cokali mai yatsu na sirri. Idan ya yi nasara, M na iya barin tubalan gaskiya marasa iyaka da kuma neman ladan da bai dace ba. Wakilin RL zai koyi wannan dabarar.
A DAG-PPoW tare da Rage Ladan da aka Yi Niyya:
Wannan lamari yana nuna yadda fasahar ƙa'idar ke canza lissafin ribar maharin kai tsaye.
Wannan takarda ba wani ƙarin gyare-gyare ne kawai akan Aikin Neman Tabbaci ba; harin ne na tiyata akan madaidaicin madauki na ƙarfafawa-yarjejeniya wanda ke addabar ƙirar blockchain. Marubutan sun gano daidai cewa yawancin ƙa'idodin "ingantattun" suna gaza saboda suna inganta don rai ko ƙarfin aiki a cikin sarari, suna yin watsi da yadda waɗannan canje-canjen ke karkatar da tattalin arzikin ma'adinai. Babban fahimtar su ita ce tsaro ba kaddara ce ta algorithm ɗin yarjejeniya kaɗai ba, amma na haɗin kai mai ƙarfi tare da tsarin hukunci wanda zai iya danganta laifi daidai. Matsar daga bishiyar Tailstorm zuwa DAG ba game da inganci bane—game da ƙirƙirar ƙimar binciken da ake buƙata don hukunci da niyya.
Hujja ta gina da kyau: 1) Iyakokin Bitcoin sananne ne, 2) Tailstorm ya ci gaba amma ya gabatar da sababbin matsaloli (hukunci maras kyau, jinkirin tabbatarwa), 3) Don haka, muna buƙatar tsari (DAG) wanda ke ba da bayanai masu zurfi game da halayen ma'adinai, da 4) Dole ne mu yi amfani da waɗannan bayanan don aiwatar da hana tiyata. Amfani da Koyo mai Ƙarfafawa don gwada matsanancin shawarar musamman yana da kyau. Yana kwaikwayon yadda maharin na duniyar gaske ke aiki—ba bin rubutun tsayayye ba, amma bincika riba daidai—don haka yana ba da ƙarin kima na tsaro na gaske fiye da samfuran yuwuwar gargajiya. Binciken mai ban mamaki cewa PPoW na asali zai iya zama ƙasa da tsaro fiye da Bitcoin shaida ce ta ƙimar wannan hanyar; yana fallasa wuraren hari da aka ɓoye.
Ƙarfi: Tsarin ra'ayi yana da ƙarfi. Tsarin DAG+rage ladan da aka yi niyya yana da kyau kuma yana magance kurakurai bayyananne a cikin fasahar da ta gabata. Ƙaƙƙarfan hanyar (binciken hari na RL) ya kafa sabon ma'auni don kimanta tattalin arzikin crypto. Takardar kuma tana da amfani wajen bayyana kalmar "DAG" da ake yawan ƙara ƙima, yana amfani da ita ga takamaiman manufa, wanda za a iya auna shi a cikin mahallin PoW, sabanin ƙarin ayyukan da suka dogara da DAG.
Kurakurai & Tambayoyin da aka Buɗe: Giwa a cikin ɗaki shine rikitarwa. Ƙa'idar tana buƙatar ma'adinai da nodes su kiyaye da bincika DAG, ƙididdige makin rikice-rikice, da amfani da rangwame na al'ada. Wannan yana ƙara nauyin lissafi da aiwatarwa idan aka kwatanta da sauƙin Bitcoin mai kyau. Hakanan akwai haɗarin sigogin rangwame ($\alpha$) su zama tushen rikicin gwamnati. Bugu da ƙari, kamar yawancin shawarwarin ilimi, binciken mai yiwuwa yana ɗaukan ma'adinai mai hankali, mai haɓaka riba. Ba ya magance cikakken 'yan wasan Byzantine waɗanda manufarsu ita ce rushewa maimakon riba—samfurin barazana da aka yi la'akari da shi a cikin wallafe-wallafen BFT na gargajiya kamar na Castro da Liskov (1999).
Ga masu ƙira ƙa'ida: Binciken Ƙarfafawa ba za a iya yin shawarwari ba. Duk wani canjin yarjejeniya dole ne a yi samfurin sa da kayan aiki kamar RL don gano ƙarfafawa mara kyau. Binciken "PPoW-ƙasa-da-tsaro-fiye-da-Bitcoin" ya kamata ya zama kiran farkawa. Ga masu haɓakawa: Tsarin DAG-don-alkawari kayan aiki ne mai ƙarfi da ya cancanta a bincika a wasu mahallin yarjejeniya, watakila ma a cikin gine-ginen da aka raba ko cibiyoyin sadarwa na Layer-2. Ga al'ummar bincike: Wannan aikin yana nuna buƙatar gaggawa na daidaitattun tsare-tsaren RL na buɗe ido don kai hari ga tattalin arzikin crypto, kama da yadda al'ummar AI ke da bayanan benchmark. A ƙarshe, babban abin da za a ɗauka shi ne cewa tsaron blockchain yana motsawa daga ɓoyayyen sirri zuwa haɗakar ilimin ɓoyayyun sirri, ka'idar wasa, da koyon injin. Tsarin tsaro na gaba zai buƙaci ƙwarewa a cikin duka uku.