¿Qué hace Bitcoin genial? Un científico está en una búsqueda para descubrir

Visa, PayPal, bitcoin. Lo último, al parecer, no es como los otros.

Usted podría estar pensando, bueno, por supuesto. Es único en comparación con las instituciones más antiguas, las que hicieron posible la moneda digital al almacenar datos de pago en bases de datos centralizadas.

Pero, que podría ser sólo una manera de verlo. Los científicos y desarrolladores informáticos son rápidos en señalar que la razón por la que bitcoin ha logrado descentralizar su sistema monetario es porque mejora los protocolos de consenso de la computadora pasados, un punto que la profesora asociada de Cornell Elaine Shi enfatizó en su reciente presentación en Stanford conferencia.

Sin embargo, definir y matizar matemáticamente estas diferencias no es tan fácil de hacer.

Shi le dijo a CoinDesk:

"El éxito del protocolo está un poco por delante de la comprensión científica."

A pesar del desafío, el académico parece decidido a ponerse al día.

Sentada en el frío después de un largo día de presentaciones de seguridad, conversó emocionada sobre las propiedades únicas de bitcoin.

Ella señaló que otras investigaciones recientes han tratado de desarrollar una prueba formal de seguridad para bitcoin, y que los pensadores de IC3 y en otros lugares ahora están buscando ayudar a señalar vulnerabilidades potenciales e informar futuras investigaciones en el protocolo.

Fue entonces que su amiga, una aficionada y minera, le mostró el papel blanco bitcoin. Lo leen juntos, fascinados.

"Tratamos de entender por qué Bitcoin despegó", dijo.

Desde su punto de vista, era una gran cosa que la moneda vio tanto uso en comparación con ecash, una tecnología puesta en el mundo por el criptógrafo de larga data David Chaum a mediados de los años noventa.

"En ese momento, adoptaron un cripto más sofisticado, pero no había tanta tracción", dijo.

Agregó que le impresionó que bitcoin, en contraste, vio una adopción más rápida y utiliza criptografía simple - cifrado de clave pública, firmas y funciones hash.

"Una cosa importante para bitcoin fue que hizo que los incentivos correctos, que dio incentivos a los primeros adoptantes.Hay varios otros aspectos que tal vez lo hizo bien en términos de incentivos y posiblemente ayudó con la adopción y cómo se ganó la popularidad" ella añadió. Más tarde, Shi se trasladó a la Universidad de Maryland, donde continuó su investigación bitcoin, y luego a la Iniciativa de Cornell para CryptoCurrencies & Contratos (IC3), el centro de la universidad para el estudio de todas las cosas blockchain.

Su presentación en Stanford, "Repensando el Consenso a Gran Escala", discutió su nueva investigación, con el objetivo de repensar cómo Bitcoin podría funcionar de manera diferente, pero conserva sus propiedades únicas. El resultado es su modelo de consenso "soñoliento" propuesto.

Ella señaló que cuando preguntó por qué la gente estaba explorando el uso de una cadena bloqueada en lugar de un protocolo clásico estudiado durante mucho tiempo, como PBFT, la gente normalmente respondería "porque es más robusto".

Esta es la sabiduría común. Sin embargo, señaló que desde el punto de vista académico, ha sido difícil incluso definir lo que 'robusto' significa exactamente.

En esta luz, el "consenso soñoliento" explora una pieza específica de la robustez de bitcoin: la participación esporádica, donde los nodos pueden salir y entrar en el sistema a su antojo.

En el modelo de Shi, hay nodos 'soñolientos' (que están fuera de línea) y 'despierto' nodos (que están en línea y activos).

Shi mostró imágenes de Blancanieves para mostrar cada estado y para demostrar que los nodos pueden cambiar entre estos dos estados.

"Por ejemplo, cuando el príncipe besa a Blanca Nieves, ella se despierta y sigue participando", dijo ella. "Blanca Nieves es una princesa muy robusta."

Nuevo protocolo, nuevos problemas

prueba de la robustez del sistema es ver si puede llegar a un acuerdo cuando el 51% de los nodos en línea son "honesto" (y por lo tanto no aceptará una transacción inválida), incluso con esta propiedad de participación esporádica.

Los modelos clásicos fallan aquí. De hecho, Shi llegó a decir que ningún protocolo clásico, ya sea síncrono o asincrónico, se mantiene. Ni siquiera cuando el 99% de los nodos en línea son honestos.

Ella concluyó que bitcoin, como dice la sabiduría convencional, es de hecho robusto. Es un sistema que ha estado en marcha durante ocho años, y que sigue funcionando, siempre y cuando el 51% de los nodos son honestos.

El consenso "soñoliento" se basa en esa robustez, pero reorganiza el protocolo de una manera que deja a prueba la prueba de trabajo de bitcoin.

El equipo de investigación encontró que el sistema tweaked era más robusto en algunos aspectos, pero con la nueva construcción, también surgieron nuevos problemas de seguridad.

El trabajo está en curso aquí, y Shi dijo que, por ahora, el protocolo es adecuado para bloqueos de consorcio en la línea de los lanzados por el Linux-led Hyperledger.

Aunque, de nuevo, hay quizá otros elementos para la "robustez" de bitcoin.

Otro proyecto de Shi y IC3, FruitChains, explora el componente teórico del juego de bitcoin, o cómo incentiva a los participantes a actuar de una manera que en última instancia beneficia a todos.

El resultado de la investigación es una propuesta para una "cadena de bloqueo justo", donde los premios en bloque y los honorarios de transacción se distribuyen uniformemente y hay menos variación en las recompensas.

Analizar cada pieza por sí sola podría conducir a algo más grande.

"En general, necesitamos una nueva base científica para todo esto", dijo Shi.Sin embargo, Shi enfatizó que esta investigación no se trata de definir las cosas sólo por curiosidad académica.

Una vez que las personas entienden mejor los protocolos, hay diferentes, quizás inesperadas, direcciones a seguir. En líneas generales, los investigadores tendrán una mejor comprensión de cómo se pueden mejorar los bloqueos públicos.

La prueba de trabajo es costosa, por ejemplo, ya que las potentes computadoras de todo el mundo están actualmente rompiendo rompecabezas a tasas vertiginosas para asegurar cadenas bloqueadas como bitcoin y ethereum. Muchos investigadores, como los que trabajan en la prueba de estao para ethereum, están tratando de desarrollar una forma de superar estas demandas masivas de electricidad.

Más investigación podría ayudar a determinar si esos esfuerzos son en vano.

Además, Shi argumenta que es importante trabajar en la comprensión de la seguridad del protocolo, y la redacción de pruebas matemáticas que podrían potencialmente poner de manifiesto los fallos ocultos del protocolo.

"La gente ha desarrollado de alguna manera estas intuiciones muy agradables, pero sigue siendo muy, muy difícil de diseñar un protocolo probably correcto. Eso es muy, muy importante cuando se trata de algo como la criptoconversión, porque si el protocolo está roto, entonces su dinero está en juego ", dijo.

Por otra parte, un protocolo "correctamente correcto" es aquel que satisface ciertos requisitos matemáticos.

Ella mencionó que tal protocolo podría ayudar a evitar situaciones futuras a lo largo de las líneas del DAO - el proyecto etéreo que terminó en fracaso.

"Es muy fácil cometer un error a menos que pases por todo este proceso", dijo. "Creo que tanto en la academia como en la industria existe esta enorme necesidad de estos protocolos, incluyendo el consenso y la criptografía. "

También argumentó que los contratos inteligentes requieren protocolos de criptografía más avanzados.

"IC3 gustaría ayudar a hacer estos seguros mediante la construcción de protocolos. Y desplegarlos en el mundo real ", agregó.

Combinando disciplinas

Más allá de todo eso, Shi tiene otras ideas de investigación.

Un proyecto potencial es diseñar un lenguaje de programación que permita a los programadores con poco conocimiento de criptografía crear aplicaciones más seguras. Los programadores podrían indicar vagamente cuáles son las propiedades de seguridad que necesitan, y el propio lenguaje de programación decidiría qué protocolo de consenso sería mejor usar bajo el capó.

Para Shi, la capacidad de combinar disciplinas de tal manera es en parte lo que es tan emocionante. Y, bitcoin es un área rica para experimentar con la criptografía en particular, dijo.

"Esta es la mina de oro de los problemas."

Imagen del laberinto de Bitcoin a través de Shutterstock

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