Сочинение на тему Электронная кассовая система Peat-to-Peer Сатоши Накамото

Чисто одноранговая версия электронных денежных средств позволяет отправлять онлайн-платежи напрямую от одной стороны к другой без прохождения через финансовое учреждение. Цифровые подписи обеспечивают часть решения, но основные преимущества теряются, если надежная третья сторона все еще требуется для предотвращения двойных расходов. Мы предлагаем решение проблемы двойных расходов с использованием одноранговой сети.

Сетевые временные метки транзакций путём хеширования их в непрерывную цепочку проверок работы на основе хеш-функции, формируя запись, которую нельзя изменить без восстановления проверки работоспособности. Самая длинная цепочка не только служит подтверждением последовательности событий, но и доказательством того, что она произошла из самого большого пула мощности процессора. До тех пор, пока большая часть мощности ЦП контролируется узлами, которые не взаимодействуют для атаки на сеть, они будут генерировать самые длинные цепные и опережающие злоумышленники. Сама сеть требует минимальной структуры. Сообщения передаются с максимальным усилием, и узлы могут выходить из сети и присоединяться к ней по своему усмотрению, принимая самую длинную цепочку проверки работы в качестве доказательства того, что произошло, когда их не было.

Торговля в Интернете стала почти полностью зависеть от финансовых учреждений, выступающих в качестве доверенных третьих сторон, для обработки электронных платежей. Хотя система работает достаточно хорошо для большинства транзакций, она все еще страдает от недостатков модели, основанной на доверии. Полностью необратимые транзакции на самом деле невозможны, поскольку финансовые учреждения не могут избежать посреднических споров. Стоимость посредничества увеличивает транзакционные издержки, ограничивая минимальный практический размер транзакции и ограничивая возможность для небольших случайных транзакций, а также более широкие затраты в связи с потерей способности совершать необратимые платежи за необратимые услуги. С возможностью разворота потребность в доверии распространяется. Торговцы должны с осторожностью относиться к своим клиентам, доставляя им больше информации, чем им было бы необходимо в противном случае. Определенный процент мошенничества считается неизбежным.

Этих расходов и неопределенностей в отношении платежей можно избежать лично, используя физическую валюту, но не существует механизма для осуществления платежей по каналу связи без доверенной стороны. Необходима электронная платежная система, основанная на криптографическом доказательстве, а не на доверии, позволяющая любым двум заинтересованным сторонам совершать сделки напрямую друг с другом без необходимости доверенной третьей стороны. Транзакции, которые в вычислительном отношении нецелесообразны для обратного, защитят продавцов от мошенничества, и для защиты покупателей могут быть легко внедрены обычные механизмы условного депонирования. В этой статье мы предлагаем решение проблемы двойных трат с использованием однорангового распределенного сервера временных меток для генерации вычислительного доказательства хронологического порядка транзакций. Система безопасна до тех пор, пока честные узлы коллективно контролируют большую мощность ЦП, чем любая взаимодействующая группа атакующих узлов.

Сделки

Мы определяем электронную монету как цепочку цифровых подписей. Каждый владелец переводит монету следующему, подписывая цифровой хэш предыдущей транзакции и открытый ключ следующего владельца и добавляя их в конец монеты. Получатель платежа может проверить подписи для проверки цепочки владения. Проблема, конечно, заключается в том, что получатель платежа не может подтвердить, что один из владельцев не потратил дважды монету. Распространенным решением является введение доверенного центрального органа или монетного двора, который проверяет каждую транзакцию на предмет двойных расходов. После каждой транзакции монета должна быть возвращена монетному двору для выпуска новой монеты, и только монеты, выпущенные непосредственно из монетного двора, не подлежат двойному расходу. Проблема с этим решением состоит в том, что судьба всей денежной системы зависит от компании, управляющей монетным двором, с каждой транзакцией, проходящей через них, точно так же как банк. Нам нужен способ, чтобы получатель платежа узнал, что предыдущие владельцы не подписывали более ранние транзакции. Для наших целей учитывается самая ранняя транзакция, поэтому мы не заботимся о последующих попытках удвоить расходы. Единственный способ подтвердить отсутствие транзакции – это знать обо всех транзакциях. В модели, основанной на монетном дворе, монетный двор знал обо всех сделках и решал, что прибыло первым. Чтобы выполнить это без доверенной стороны, транзакции должны быть публично объявлены [1], и нам нужна система для согласования участниками единой истории заказа, в котором они были получены. Получатель платежа должен доказать, что на момент каждой транзакции большинство узлов соглашалось с тем, что он был получен первым.

Сервер отметок времени

Предлагаемое нами решение начинается с сервера отметок времени. Сервер меток времени работает, беря хэш блока элементов для меток времени и широко публикуя его, например, в газете или посте Usenet [2-5]. Отметка времени доказывает, что данные должны были существовать в то время, очевидно, чтобы попасть в хеш. Каждая временная метка включает в себя предыдущую временную метку в своем хэше, образуя цепочку, при этом каждая дополнительная временная метка усиливает предшествующую ей.

Proof-оф-работы

Для реализации распределенного сервера временных меток на основе одноранговой связи нам потребуется использовать систему проверки работоспособности, аналогичную Hashcash Адама Бека [6], а не публикации в газетах или Usenet. Доказательством работы является сканирование значения, которое при хешировании, например, в SHA-256, хеш начинается с числа нулевых битов. Требуемая средняя работа является экспоненциальной по количеству требуемых нулевых битов и может быть проверена путем выполнения одного хэша. Для нашей сети временных меток мы реализуем проверку работы, увеличивая одноразовый номер в блоке до тех пор, пока не будет найдено значение, которое дает хэшу блока требуемые нулевые биты. После того, как усилия ЦП были потрачены на то, чтобы заставить его выполнить проверку работы, блок не может быть изменен без повторного выполнения работы. Поскольку более поздние блоки объединяются в цепочку после него, работа по изменению блока будет включать в себя повторное выполнение всех блоков после него. Доказательство работы также решает проблему определения представительства при принятии решений большинством. Если бы большинство основывалось на одном IP-адресе-одном-голосе, он мог быть подорван любым, кто мог выделить много IP-адресов. Доказательством работы является, по сути, один процессор-один голос. Решение большинства представлено самой длинной цепочкой, в которую вложено наибольшее количество доказательств работы. Если большая часть процессорной мощности контролируется честными узлами, честная цепочка будет расти быстрее всех и опережать любые конкурирующие цепочки. Чтобы изменить предыдущий блок, злоумышленнику придется переделать подтверждение работы блока и всех блоков после него, а затем догнать и превзойти работу честных узлов. Позже мы покажем, что вероятность того, что более медленный атакующий догонит, экспоненциально уменьшается при добавлении последующих блоков. Чтобы компенсировать увеличение аппаратной скорости и разный интерес к работе узлов с течением времени, трудность доказательства работы определяется скользящей средней, нацеленной на среднее количество блоков в час. Если они генерируются слишком быстро, сложность возрастает.

Сеть