Bir açıq zəncir niyə dayanır? Cosmos-un 25 saatlıq dayanmasından blockchain konsensusu haqqında həqiqətən başa düşmək

Müəllif: imToken

Sentabrın 22-si axşamı, bir istifadəçi ATOM köçürməsi etdi.

Bir gecə keçdi, əməliyyat hələ də "təsdiq gözləyir" vəziyyətində qaldı.

Şəxsi açar itirilmədi, cüzdan da imza anomaliyası göstərmədi, ertəsi gün yenidən yoxladıqda, bir neçə açıq RPC Cosmos Hub-ın 33,086,740 blok hündürlüyündə dayandığını göstərdi.

Yeni bloklar yaranmadığı üçün, bu əməliyyatı yığmaq üçün heç bir yer yox idi.

Təxminən bir gün sonra Cosmos Hub blok istehsalına qayıtdı və bu müddət ərzində gözləyən ATOM köçürməsi sonunda uğurla tamamlandı.

Adi istifadəçilər üçün, bu blockchain konsensusu başa düşmək üçün ən intuitiv dərslərdən biri ola bilər.

Biz "heç bir mərkəzi qurum bir açıq zənciri bağlaya bilməz" deməyə alışmışıq, amma reallıq açıq şəkildə daha mürəkkəbdir. Kifayət qədər mərkəzləşdirilməmiş bir blockchain-in, həqiqətən də, server otağında "bağlama düyməsi" yoxdur, amma yenə də dayanma ehtimalı var.

Bu dəfə Cosmos Hub-ın dayandırılması, bu mexanizmin adi istifadəçilərin qarşısında tam şəkildə açılmasına səbəb oldu.

I. Cosmos niyə birdən "blok istehsalını dayandırdı"?

Əvvəlcə qarışıq bir məsələni aydınlaşdırmaq lazımdır, bu dəfə birbaşa hücuma məruz qalan Cosmos Hub deyil.

Hadisə ilk dəfə Neutron-da baş verdi.

Sentabrın 22-də, "AIATO: AI Agent Takeover" adlı Neutron idarəetmə təklifi qəbul edildi, hücumçular zəncir səviyyəsində idarəetmə hüquqlarından istifadə edərək, wasmd çərçivəsinin təqdim etdiyi xüsusi əmrləri istifadə edərək, Astroport, Drop və digər tətbiqlərin müqavilə administratorlarını hücumçunun nəzarət etdiyi ünvana dəyişdirdilər.

Bu, adətən başa düşdüyümüz "kod boşluğu" və ya "protokol çatışmazlığı" deyil.

Sadəcə olaraq, tətbiqin özünün "qapı kilidi" var, amma Neutron-un zəncir səviyyəsində idarəetməsi daha yüksək hüquqlara malik "ümumi açar" saxlayır və hücumçular idarəetmə nəticələrini ələ keçirdikdə, bu açara sahib olurlar, administratorları yenidən təyin edə, müqavilələri köçürə və içindəki aktivləri daha da köçürə bilərlər.

Və Cosmos Hub-ın içəriyə daxil olmasına səbəb olan, sonrakı zəncirarası maliyyə köçürmələridir.

Cosmos Labs-ın təhlili göstərir ki, Neutron fəaliyyətini dayandırmadan əvvəl, hücumçular bir hissə aktivləri bir neçə şəbəkəyə köçürmüşdülər, bunlardan təxminən 1.7 milyon ATOM Cosmos Hub-a köçürülmüş və zəncirarası likvidlik vasitəsilə dəyişdirilməyə başlanmışdır.

Yəni, Cosmos Hub özü birbaşa hücuma məruz qalmadı, adi Hub istifadəçilərinin maliyyəsi də Neutron boşluğu səbəbindən birbaşa oğurlanmadı.

Amma hücumdan əldə edilən ATOM artıq Hub-a daxil olmuşdu, qalan ATOM-ların daha da çıxmasını dayandırmaq üçün, bir qisim Cosmos Hub doğrulayıcıları düyünlərin fəaliyyətini dayandırmağa başladılar.

Sentabrın 22-si saat 19:18 (SGT) civarında, fəaliyyətini dayandıran doğrulayıcılar artıq ümumi səsvermə gücünün üçdə birindən çoxunu təmsil edirdilər, buna görə Cosmos Hub yeni bloklar istehsal etməyə davam edə bilmədi və nəticədə 33,086,740-da dayandı.

Bu addım çox vacibdir.

Bu, Cosmos Hub-da bir şirkətin birbaşa basıb dayandıra biləcəyi "Pause" düyməsinin olmadığını, həmçinin bir zəncir üstü idarəetmə səsverməsindən keçmədən, şəbəkəni dayandıran şeyin kifayət qədər çox doğrulayıcının konsensusa daxil olmağı dayandırması olduğunu göstərir.

Amma daha diqqət çəkici olan, əslində bərpa prosesi.

Zəncirin dayanmasından təxminən 4 saat sonra, doğrulayıcılara tam bir bərpa planı təqdim edildi: dayanma hündürlüyündə bir dəfəlik vəziyyət dəyişdirməyi həyata keçirmək, hücumçunun ünvanında qalan ATOM-ları icma doğrulayıcıları tərəfindən birgə idarə olunan çox imzalı ünvana köçürmək.

Daha sonra Cosmos Labs, doğrulayıcıların razılaşdığı plana əsasən Gaia v28.3.0 yamanmasını hazırladı, onu sınaqdan keçirdi və doğrulayıcılara payladı.

Bu versiya Gaia, müəyyən bərpa hündürlüyündə bir dəfəlik vəziyyət dəyişdirməyi həyata keçirəcək, hücumçının ünvanındakı 1,227,121 ATOM-u Nansen, Keplr, Enigma, Silknodes, Kiln və Polkachu-dan ibarət 4-of-6 çox imzalı ünvana köçürəcək.

Sentabrın 23-ü səhər saatlarında, v28.3.0-ı quraşdırmağı təsdiqləyən doğrulayıcıların sayı ümumi səsvermə gücünün 67%-dən çoxunu keçdi, buna görə həmin gün saat 12:00 UTC-də Cosmos Hub koordinasiyalı şəkildə yenidən başladıldı, təxminən 6 dəqiqə sonra, bu bir dəfəlik vəziyyət dəyişdirmə 33,086,741 blok hündürlüyündə həyata keçirildi, şəbəkə normal blok istehsalına qayıtdı.

Nəticədə, Cosmos-un blok istehsalını dayandırmasından bərpa olunma prosesinin bütün mərhələsi, doğrulayıcıların əvvəlcə şəbəkəni Liveness-dən məhrum etməsi, sonra isə üçdə iki səsvermə gücünün yeni vəziyyət dəyişdirmə qaydalarını qəbul etməsi ilə baş verdi, nəticədə bu qaydalar bərpa olunmuş canonical state oldu.

Burada, görünüşdə sadə bir sual ortaya çıxır: bir mərkəzləşdirilməmiş açıq zəncir olduğuna görə, niyə üçdə birindən çox doğrulayıcı səlahiyyəti onu dayandıra bilir, amma şəbəkəni bərpa etmək üçün kifayət qədər çox doğrulayıcı eyni proqramı qəbul edib işlətməlidir?

Cavab, əslində "konsensus" sözündə gizlidir.

II. Konsensus, əslində "heç vaxt dayanmayacaq" deyil

Blockchain-in ən asan yanlış anlaşılan məsələlərindən biri, "mərkəzləşdirilməmiş" və "heç vaxt dayanmayan" anlayışlarını eyniləşdirməkdir.

Əslində, konsensus mexanizminin həqiqətən həll etdiyi problem, bir mərkəzi qeydiyyatçı olmadan, bir çox düyünün necə əməliyyat sırasına və hesab kitabı vəziyyətinə razılaşmasıdır.

Sadəcə olaraq, fərqli açıq zəncirlər bu işi həyata keçirmək üçün fərqli yollar təqdim edir.

Məsələn, Bitcoin-in ən klassik yolu PoW-dur, yəni iş sübutu - mədənçilər hesablama gücünə əsaslanaraq blok istehsal edirlər, şəbəkə qısa müddət ərzində iki qanuni budağa sahib olduqda, düyünlər yığılmış iş yükünə əsaslanaraq birini seçir.

Beləliklə, Bitcoin-də "67% səs verdikdən sonra bu blok heç vaxt təsdiqlənməyəcək" anı yoxdur, o, daha çox bir ehtimal finalılığına yaxındır, sonrakı bloklar daha çox olduqca, əvvəlki əməliyyatları yenidən təşkil etmək üçün daha yüksək hesablama gücü xərcləmək lazımdır.

Buna görə də, insanlar keçmişdə bir Bitcoin əməliyyatının 6 blok təsdiqini gözləməsinin ən yaxşı olduğunu söyləmişdilər, çünki hətta hesablama gücü nə qədər yüksək olsa da, düyünlərin icra etdiyi konsensus qaydalarını sadəcə aşmaq mümkün deyil.

Təbii ki, bu, Bitcoin-in vəziyyətinin hər hansı bir halda "mütləq dəyişdirilməz" olduğu anlamına gəlmir. Teorik olaraq, əgər bütün ekosistem yeni bir müştəri və yeni konsensus qaydalarını qəbul edərsə, Hard Fork vasitəsilə, keçmiş qaydalar altında etibarsız olan vəziyyət dəyişikliklərini də etibarlı hala gətirmək mümkündür.

Amma burada problem budur, kim kifayət qədər mədənçiləri, Full Node-ları, ticarət platformalarını, cüzdanları və istifadəçiləri belə bir yeni qaydanı qəbul etməyə məcbur edə bilər?

Demək olar ki, heç kim.

İnkişaf komandası bütün Bitcoin şəbəkəsinin konsensus qaydalarını müəyyən edə bilmir, mədənçilər, ticarət platformaları da çətinlik çəkir, çünki keçməli olduqları konsensus maneəsi çox yüksəkdir, Binance-in 7000 BTC oğurlandığı zaman, bəziləri CZ-yə böyük mədənçilərlə əlaqə qurmağı təklif etdi, amma nəticədə bu, baş tutmadı.

Ethereum isə başqa bir klassik nümunə təqdim edir.

PoS-a keçdikdən sonra, indiki Ethereum Casper FFG və LMD-GHOST-u birgə istifadə edən Gasper konsensusunu tətbiq edir. Sadəcə başa düşmək üçün, bir hissə mexanizm "hal-hazırda hansı zəncirə əməl edilməlidir" qərarını verir, digər hissə isə blokun həqiqətən Finality əldə etməsini təmin edir.

Əgər ən azı üçdə iki ETH-yə stake edən doğrulayıcılar müvafiq checkpoint-də razılaşırsa, blok daha da final təsdiqinə doğru irəliləyə bilər; əksinə, əgər üçdə bir stake uzun müddət düzgün səs vermirsə, şəbəkə müvəqqəti olaraq Finality əldə edə bilməz, lakin Ethereum hələ də inactivity leak dizayn edib, uzun müddət finalizing edə bilmədikdə, offline doğrulayıcıların effektiv çəkisini tədricən azaldır, beləliklə şəbəkə sonunda Finality-ni yenidən bərpa etmək imkanı əldə edir.

Bu nəticəni həqiqətən dəyişdirmək üçün, eyni zamanda protokol qaydalarını və müştərini dəyişdirmək lazımdır.

2016-cı il The DAO hadisəsi kimi, Ethereum icması sonunda Hard Fork vasitəsilə, 1,920,000 blokda Ethereum Foundation tərəfindən birbaşa "irregular state change" adlandırılan xüsusi vəziyyət dəyişdirməsini həyata keçirdi, müvafiq ETH-ləri bərpa müqaviləsinə köçürdü.

Sadəcə, yeniləməni rədd edən, əvvəlki vəziyyəti qorumağa davam edən bir qisim mədənçi və icma sonunda Ethereum Classic (ETC) yaratdı, bu da ETH və ETC-nin bölünməsinə səbəb oldu, bu da göstərir ki, hər kəs bu qaydanı qəbul etmir.

Cosmos Hub isə fərqlidir, o, CometBFT istifadə edir, daha tipik BFT konsensusa yaxındır.

Bunu daha tipik BFT konsensusu kimi başa düşmək olar, yəni bir blokun həqiqətən təqdim edilməsi üçün üçdə iki səsvermə gücünü əldə etməsi lazımdır.

Onun üstünlüyü Finality-nin çox aydın olmasıdır, bir blok kifayət qədər doğrulayıcı səsverməsi ilə təqdim edildikdə, PoW-dakı kimi daha çox blok gözləməyə ehtiyac yoxdur, təhlükəsizliyi ehtimal ilə əldə etmək.

Amma onun digər tərəfi də çox açıqdır, yəni əgər üçdə bir və ya daha çox səsvermə gücü Commit üçün lazım olan səsverməni vermirsə, qalan doğrulayıcılar nə qədər çalışsalar da, üçdə iki səsvermə gücünü toplaya bilməzlər.

Bu zaman şəbəkənin ən təhlükəsiz seçimi, bu dəfə "blok istehsalını dayandırmaq"dır, buna görə də paylanmış sistem baxımından, bu dəfə Cosmos Hub-ın qısa dayanması əslində sirli deyil.

Bir sözlə, kifayət qədər səsvermə gücünə malik bir qrup doğrulayıcı iştirak etmədikdə, konsensus protokolu öz qaydalarına uyğun olaraq, istifadə imkanı itirməkdən çəkinir, yeni blokları təsdiqləmək üçün kifayət qədər konsensus olmadan davam etmir.

Bu, əslində paylanmış sistemdə iki anlayışın bir-birinə qarışdığına işarə edir:

• Safety: Eyni zamanda iki bir-birinə zidd final vəziyyətini təsdiqləməmək;
• Liveness: Şəbəkə hələ də irəliləyə bilirmi, yeni əməliyyatları işləyə bilirmi;

BFT sistemləri üçün, konsensusa iştirak edən düyünlərin sayı azaldıqda, dayanma bəzən Safety-nin qorunması üçün ödədiyi qiymət olur, açıq desək, bu mərkəzləşdirilməmiş hesab kitabı əvvəlcə orada dayanmağı üstün tutur, qalanların hər biri öz hesabını tutmasın.

Bu baxımdan geriyə baxanda, açıq zəncir tarixində bir-birindən tamamilə fərqli görünən bir çox hadisənin əslində eyni məsələ ətrafında cərəyan etdiyini görmək mümkündür:

Paylanmış düyünlər "doğru vəziyyət" haqqında razılığa gələ bilmədikdə, şəbəkə nə etməlidir?

Üç, Bitcoin-dən Solana-ya, açıq zəncirin həqiqi risk sərhədləri haradadır?

Bu, Cosmos-un bu məsələni ilk dəfə gündəmə gətirməsi deyil.

2013-cü ildə Bitcoin-də çox klassik bir zəncir bölünməsi hadisəsi baş vermişdi.

O zaman Bitcoin 0.8, əsas verilənlər bazasını Berkeley DB-dən LevelDB-yə keçirdi, sonra çox sayda əməliyyat girişi olan bir blok meydana çıxdı, yeni versiya düyünləri bunu normal şəkildə işləyə bildi, lakin bəzi köhnə versiya düyünləri Berkeley DB-nin kilid sayı məhdudiyyətinə görə bu bloku etibarsız hesab etdilər.

Beləliklə, çox gülünc bir vəziyyət yarandı, hamı Bitcoin-i işlədirdi, lakin yeni və köhnə müştərilər "bu blokun qanuni olub-olmaması" barədə fərqli cavablar verməyə başladılar.

Şəbəkə iki zəncirə bölündü və yeni versiya 0.8 tərəfində bir vaxtlar təxminən 60% hesablama gücü var idi, normal hesablama gücü rəqabətinə etibar edərək tez bir zamanda özünü bərpa edə bilmədi.

Nəticədə, böyük mədən hovuzları koordinasiya edərək köhnə versiyaya qayıtdı, köhnə qaydalar tərəfində daha çox hesablama gücü əldə etdi, şəbəkə yenidən bərpa olundu, Bitcoin də bu hadisəni BIP 50 ilə xüsusi olaraq təhlil etdi.

2016-cı ildə isə Ethereum-un The DAO hadisəsi problemi bir addım irəlilətmişdi.

Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, Ethereum icması sonunda Hard Fork vasitəsilə, blok 1,920,000-də Ethereum Foundation tərəfindən açıq şəkildə "düzensiz vəziyyət dəyişikliyi" adlandırılan xüsusi bir vəziyyət dəyişdirmə həyata keçirdi, müvafiq ETH-ni bərpa müqaviləsinə köçürdü.

Lakin hamı bu cür müalicəni qəbul etmədi, vəziyyət dəyişikliyini qəbul etməyən bir qrup mədənçi və icma əvvəlki qaydaları qorumağa davam etdi, nəticədə uzun müddət mövcud olan Ethereum Classic (ETC) yarandı.

Bu DAO Fork da klassik bir hadisədir, bütün insanlara bildirir ki, ekstremal hadisələr baş verdikdə, kod konsensusu xaricində də sosial konsensus var, əgər kifayət qədər razılığa gələ bilməsək, bir zəncir həqiqətən iki zəncirə bölünə bilər.

2021-ci ildə Solana isə tamamilə fərqli bir nasazlıq yolunu nümayiş etdirdi.

O il sentyabrda, çox sayda robot ticarəti şəbəkəyə axın etdi, təsdiq düyünlərinin yaddaşı tükəndi, çox sayda düyün çökmüşdü, nəticədə bütün şəbəkə cari vəziyyət haqqında razılığa gələ bilmədi, yeni blokların təsdiqini təxminən 17 saat dayandırdı, sonra təsdiq edənlər birgə koordinasiya edərək şəbəkəni bərpa etdilər.

Bu hadisələri bir araya gətirdikdə, onların eyni şey olmadığını görmək mümkündür:

• Bitcoin-in 2013-cü il problemi, fərqli müştərilərin fərqli etibarlılıq qaydalarını icra etməyə başlamasıdır;
• Solana-nın 2021-ci il problemi, çox sayda təsdiq düyününün normal konsensusa davam edə bilməməsi, şəbəkənin Liveness-i itirməsidir;
• Ethereum DAO-nun qarşılaşdığı isə, bir icmanın yeni protokol qaydaları ilə aktivliyi aktiv şəkildə dəyişdirməsi məsələsinə daha yaxındır;
• Və bu dəfə Cosmos Hub, şəbəkənin əvvəlcə təsdiq edənlər tərəfindən koordinasiya edərək Liveness-i itirməsi, aktivlərin hərəkət etməsini dayandırması ilə başqa bir xüsusi cəhət daşıyır; sonra kifayət qədər yüksək nisbətdə təsdiq hüququ olanlar yeni proqram təminatını və bərpa vəziyyətini qəbul edərək şəbəkənin yenidən razılığa gəlməsini təmin edir;

Beləliklə, bu hadisələri sadəcə "blokçeyn də bağlana bilər" və "mərkəzləşdirilməmişlik yalanıdır" kimi sadələşdirmək əvəzinə, daha reallığı əks etdirən bir həqiqəti qəbul etmək daha yaxşıdır:

Konsensus mexanizmi heç vaxt pozulmaz bir maşın deyil, əslində təqdim etdiyi, mərkəzləşdirilməmiş bir qaydalar sistemidir, məsələn, mübahisə yarandıqda düzgün zənciri kim müəyyən edir; nə qədər iştirakçı bir vəziyyətin sonluğunu təmin edə bilər; nasazlıq baş verdikdə şəbəkə davam etməyəmi, yoxsa dayanmağa mı qərar verir; və ekstremal hallarda, hansı kollektiv hərəkətlərin gələcək əməliyyat qaydalarını dəyişdirə biləcəyini.

Bu da Cosmos hadisəsinin, "zənciri dayandırmalıyam?" sualından daha çox adi istifadəçilərin düşünməsi üçün dəyərli bir sual buraxdığını göstərir.

Nəticə olaraq

Tez-tez deyirik, not your keys, not your coins.

Bu ifadə əlbəttə ki, hələ də doğrudur, yalnız o, aktivlərin nəzarət hüququnu vurğulayır ------ yalnız özəl açarınız özünüzdə olduqda, cüzdan, ticarət platforması və ya digər üçüncü tərəflər sizin adınıza düzgün bir köçürmə imzalaya bilməz.

Şərt budur ki, siz olduğunuz blokçeyn hər zaman bu imzanı işləyə biləcək gücə malik olmalıdır.

Cosmos Hub blok çıxarmağı dayandırdığı gün, istifadəçilər hələ də öz özəl açarlarını saxlayır, aktivlər də buna görə yoxa çıxmır, yalnız siz düzgün bir əməliyyatı imzalasanız belə, onu qəbul edəcək yeni blok yoxdur.

Bərpa prosesi daha da aydınlaşdırır ki, əgər kifayət qədər çox konsensus iştirakçısı yeni vəziyyət qaydalarını qəbul edərsə, müəyyən hesabların zəncir üzərindəki vəziyyəti, orijinal ünvanın özəl açar imzası olmadan da dəyişə bilər.

Bu, "Not your keys, not your coins" ifadəsinin etibarsız olmasına səbəb olmur, lakin bizə xatırladır ki, özəl açar müstəqilliyi və əsas konsensus hüququ heç vaxt eyni şeylər deyil.

Cüzdanlar üçün də eynisi doğrudur.

Cüzdanlar özəl açarların və imza hüququnun istifadəçinin özündə olmasını təmin edə bilər, zəncir səviyyəsində anomaliyaları tez bir zamanda aşkar edə bilər, əməliyyat vəziyyətini dəqiq göstərə bilər, RPC ilə düyün redundansını qurur və şəbəkə bərpa edildikdən sonra əməliyyatın son nəticəsini yenidən təsdiqləyə bilər.

Lakin cüzdan bir açıq zənciri konsensusu bərpa edə bilmir, əsas şəbəkənin heç vaxt kəsilməyəcəyini təmin edə bilmir, daha da əhəmiyyətlisi, zəncirdəki qaydaların və vəziyyətlərin heç vaxt konsensus səviyyəsində dəyişməyəcəyini təmin edə bilmir.

Beləliklə, yetkin bir mərkəzləşdirilməmiş sistemin həqiqətən axtardığı şey, bəlkə də heç vaxt "heç bir şey tamamilə dəyişməməlidir" deyil; əksinə, bu qeyri-mükəmməl sərhədləri mümkün qədər aydın şəkildə izah etməkdir: kimin konsensusu dayandıra biləcəyini? Nə qədər ağırlıq tələb olunur? Hangi hallarda təcili müdaxiləyə icazə verilir?

Çünki həqiqi mərkəzləşdirilməmişlik, sistemin heç vaxt hadisə ilə qarşılaşmamasını təmin edə bilməz, əsas odur ki, hətta hadisə baş verdikdə belə, kim olduğunu, hansı qaydalara əsaslanaraq, nə qədər konsensusla bu hesabın gələcəkdə necə yazılacağını müəyyən edə biləcəyimizi bilməkdir.

Bu məzmun yalnız ümumi məlumat məqsədilə təqdim olunur və maliyyə, investisiya, hüquqi və ya vergi məsləhəti hesab edilməməlidir. Burada qeyd olunan hər hansı tədbir, mükafat, onlayn kampaniya və ya əlaqəli məlumat hər hansı kriptoaktivin alınması, satılması, treydinqi və ya digər əməliyyatların aparılması üçün tövsiyə, təşviq və ya dəvət kimi qiymətləndirilməməlidir. Kriptoaktivlər yüksək dəyişkənliyə malikdir və maliyyə itkisinə səbəb ola bilər. WEEX-in xidmətləri, məhsulları və əlaqəli tədbirlərinin əlçatanlığı regiondan asılı olaraq dəyişə bilər. İştirakınızın yerli qanunvericilik və tənzimləyici tələblərə uyğun olmasını təmin etmək sizin məsuliyyətinizdir.