#PI# Pi Мережа

Пошук
Меню
Pi білий папір
У грудні 2021 року розділи whitepaper «Модель токенів і майнінг» і «Дорожня карта» були опубліковані як доповнення до оригінальної білої книги 2019 року, яка містила нову інформацію про Mainnet. Оригінальна біла книга за березень 2019 року, можливо, потребуватиме оновлення, тому, будь ласка, зверніться до останньої версії Pi Network Communications для отримання останньої інформації. Обидва whitepaper можуть бути змінені на основі даних, зібраних під час закриття основної мережі.

Спочатку заплановано на березень 2019 року
Грудень 2021 року
Біла книга: оригінал березня 2019 року
Представлення

Передмова
З розвитком цифрових технологій у світі, криптовалюта є наступним природним кроком в еволюції валюти. Pi є першою цифровою валютою, доступною для звичайних людей, що представляє собою важливий етап у глобальному прийнятті криптовалюти.

Наша місія: створити платформу для криптовалют та смарт-контрактів, якою можуть безпечно користуватися і керувати звичайні люди.

Наша мета: на основі Pi (найпоширеніша в світі криптовалюта) створити найбільш інклюзивну у світі екосистему та онлайн-досвід для рівноправного обміну.

Відмова від відповідальності для більш просунутих читачів: оскільки місія Pi полягає в максимальній інклюзивності, ми скористаємося цією можливістю, щоб представити нашому новачкові в блокчейні "Кроляча нора".

Вступ: Чому важливі криптовалюти
Наразі наші щоденні фінансові трансакції залежать від надійного третього боку, який підтримує записи про транзакції. Наприклад, коли ви здійснюєте банківську операцію, банківська система зберігає записи та гарантує безпеку та надійність угод. Аналогічно, коли Сінді переказує 5 доларів Стіву через PayPal, PayPal веде центральний облік, позичаючи 5 доларів з рахунку Сінді та зараховуючи 5 доларів на рахунок Стіву. Посередницькі установи, такі як банки та PayPal, а також інші учасники сучасної економічної системи відіграють важливу роль у регулюванні світових фінансових транзакцій.

Однак, роль цих надійних посередників також має обмеження:

Несправедливе захоплення вартості. Ці посередницькі організації накопичили десятки мільярдів доларів багатства (ринкова капіталізація PayPal приблизно 130 мільярдів доларів), але насправді нічого не передали своїм клієнтам -- звичайним людям, чиї гроші займають значну частку в світовій економіці. Все більше людей відстає.
Плата. Банки та компанії стягують великі збори за здійснення транзакцій. Ці збори часто непропорційно впливають на малозабезпечене населення, яке має найменший вибір.
Перевірка. Якщо особливо надійний посередник вирішить, що ви не повинні переміщати свої гроші, він може обмежити переміщення ваших грошей.
Дозволено. Надійний посередник виступає в ролі воротаря і може в будь-який момент заборонити будь-якій особі стати частиною мережі.
Псевдонім. Коли питання конфіденційності стає більш нагальним, ці потужні воротарі можуть випадково розкрити - або змусити вас розкрити - більше фінансової інформації про вас, ніж ви б хотіли.
Біткоїн "пірингової електронної грошової системи" був представлений в 2009 році анонімним програмістом (або організацією) Сатоші Накамото, ставши вододілом у свободі грошей. Вперше в історії люди можуть безпечно обмінюватися цінностями без потреби в третій стороні чи надійному посереднику. Сплата біткоїнами означає, що такі люди, як Стів і Сінді, можуть безпосередньо платити один одному, обходячи комісії установ, перешкоди та вторгнення. Біткоїн - це справжня безмежна валюта, яка надає потужності та зв'язок новій глобальній економіці.

Вступ до розподіленого реєстру
Біткойн досяг цього історичного досягнення завдяки використанню розподіленого реєстру. Хоча нинішня фінансова система покладається на традиційний центральний реєстр правди, записи біткойна підтримуються розподіленою спільнотою "перевіряючих", які отримують доступ і оновлюють цей публічний реєстр. Уявіть собі протокол біткойна як глобальну спільну "Google Sheet", яка містить записи про транзакції, що перевіряються і підтримуються цією розподіленою спільнотою.

Прорив біткоїна (а також загалом технології блокчейн) полягає в тому, що, хоча записи підтримуються спільнотою, ця технологія дозволяє їм завжди досягати консенсусу щодо справжніх транзакцій, забезпечуючи, щоб шахраї не могли реєструвати фальшиві транзакції або перевершувати систему. Цей технологічний прогрес дозволяє скасувати центральних посередників, не заважаючи фінансовій безпеці транзакцій.

Переваги розподіленого реєстру
На додаток до децентралізації, біткойн, або криптовалюти в цілому, має кілька приємних властивостей, які можуть зробити гроші розумнішими та безпечнішими, хоча різні криптовалюти можуть бути сильнішими в одних властивостях і слабшими в інших, залежно від реалізації їхнього протоколу. Криптовалюти зберігаються в криптогаманцях, ідентифікованих за загальнодоступними адресами та захищених дуже надійним приватним паролем (відомим як приватний ключ). Цей приватний ключ криптографічно підписує транзакції, що робить майже неможливим створення шахрайських підписів. Це забезпечує безпеку та недопущення секвестру. На відміну від традиційних банківських рахунків, які можуть бути конфісковані державними органами, криптовалюту у вашому гаманці ніколи не зможе забрати будь-хто без ваших приватних ключів. Криптовалюти стійкі до цензури завдяки своїй децентралізованій природі, оскільки будь-хто може надсилати транзакції на будь-який комп'ютер у мережі для записів і перевірки. Транзакції криптовалюти є незмінними, оскільки кожен блок транзакцій являє собою криптографічний доказ (хеш) всіх попередніх блоків, які існували до цього. Як тільки хтось надішле вам гроші, він не зможе вкрасти свій платіж назад (тобто не буде квитків, що стрибають у блокчейні). Деякі криптовалюти можуть навіть підтримувати атомарні транзакції. «Смарт-контракти», побудовані на основі цих криптовалют, покладаються не тільки на закон для примусового виконання, але й безпосередньо через код, що підлягає публічному аудиту, що робить їх ненадійними та дозволяє позбутися посередників багатьох бізнесів, таких як ескроу для нерухомості.

Захист розподіленого реєстру (майнінг)
Однією з проблем ведення розподіленого запису транзакцій є безпека – зокрема, як мати відкритий, редагований реєстр, запобігаючи шахрайським діям. Щоб вирішити цю проблему, Bitcoin запровадив новий процес під назвою майнінг (з використанням алгоритму консенсусу під назвою «Proof of Work»), щоб визначити, хто є «довіреним», таким чином оновлюючи спільний запис транзакцій.

Ви можете думати про майнінг як про економічну гру, яка змушує «валідаторів» доводити свою цінність, коли вони намагаються додати транзакції до запису. Щоб отримати кваліфікацію, валідатори повинні вирішити складний набір обчислювальних завдань. Валідаторам, які першими розв'яжуть головоломку, буде дозволено розміщувати останній блок транзакцій. Оголошення про останній блок транзакцій дозволяє валідаторам «видобути» винагороду за блок – яка на даний момент становить 12,5 BTC (близько $40 000 на момент написання статті).

Цей процес є дуже безпечним, але він потребує величезних обчислювальних потужностей і споживання енергії, оскільки користувачі, по суті, «палять гроші», щоб розв'язати обчислювальні задачі, заробляючи більше біткойнів. Співвідношення витрат настільки покарання, що публікація чесних транзакцій у записах біткойнів завжди відповідає інтересам самих перевіряючих.

Прокрутити вгору
Проблема

Питання: Концентрація влади та грошей робить перше покоління криптовалют недоступним.
На початку виникнення біткойна лише небагато людей займалися верифікацією транзакцій та видобутком перших блоків. Кожен міг просто запустити програмне забезпечення для видобутку біткойнів на своєму персональному комп'ютері та заробити 50 BTC. Зі зростанням популярності валюти розумні шахтарі усвідомили, що якщо у них буде кілька комп'ютерів, вони можуть заробити більше грошей.

У міру того, як біткоіни продовжував зростати в ціні, вся компанія почала стікатися до Майнінг. Ці компанії розробили спеціалізовані чіпи (ASIC) і використовували ці чіпи ASIC для створення величезних серверних ферм для майнінгу біткойнів. Поява цих величезних майнінгових компаній підживила золоту лихоманку біткойнів, ускладнивши звичайним людям внесок у мережу та отримання винагород. Їхні зусилля також починають споживати все більше і більше обчислювальної енергії, що сприяє зростаючій екологічній проблемі в усьому світі.

Зручність видобутку біткоїнів і подальше зростання біткоїн-майнінгових ферм швидко призвели до масового зосередження виробничої влади та багатства в мережі біткоїн. На фоні цього, 87% біткоїнів зараз належать 1% мережі біткоїн, причому багато з цих біткоїнів було видобуто майже безкоштовно на ранніх етапах. Іншим прикладом є один з найбільших бізнесів з видобутку біткоїнів Bitmain, який має мільярдні доходи та прибуток.

Концентрація влади в мережі біткойн ускладнює звичайним людям використання біткойнів і робить це дуже дорогим. Якщо ви хочете отримати біткойни, ваш найпростіший вибір це:

Копай сам. Просто підключи спеціальне обладнання (якщо тобі це цікаво, на Amazon є риг), а потім йди в місто. Май на увазі, що через те, що ти змагатимешся з великими фермерськими серверами з усього світу, споживана енергія буде така ж, як і в уряді Швейцарії, ти не зможеш видобути забагато.
Купити біткоїн на біржі. Сьогодні, на момент написання цієї статті, ви можете купити біткоїн за ціною 3500 доларів за монету (зауважте: ви можете купити частину біткоїна!). Звичайно, це також несе великі ризики, оскільки ціна біткоїна дуже коливалася.
Біткойн є першим, хто показує, як криптовалюти можуть зруйнувати поточну фінансову модель, надаючи людям можливість торгувати без того, щоб третя сторона заважала. Зростання свободи, гнучкості та конфіденційності продовжує стимулювати цифрові валюти як неминучу нову норму. Незважаючи на переваги біткойна, його (можливо, ненавмисна) концентрація грошей і влади створює значний бар'єр для масового прийняття. Основна команда Пі провела дослідження, щоб спробувати зрозуміти, чому люди неохоче входять у криптовалютний простір. Ризик інвестицій/майнінгу довгий час вважався основним бар'єром для входу.

Прокрутити вгору
розв'язання

Рішення: Pi - підтримка видобутку на мобільному телефоні
Виявивши ці ключові перешкоди для прийняття, команда Pi Core вирішила знайти спосіб, який дозволить звичайним людям майнити (або отримувати винагороду в криптовалюті, перевіряючи транзакції на записі розподілених транзакцій). Підбиваючи підсумки, одна з головних проблем у веденні розподіленого запису транзакцій полягає в тому, щоб гарантувати, що оновлення цього відкритого запису не є шахрайськими. Хоча процес оновлення записів Bitcoin є перевіреним (спалює енергію/гроші, щоб довести свою достовірність), він не є зручним для користувача (або планетарним). У випадку з Pi ми ввели додаткову вимогу до дизайну, а саме алгоритм консенсусу, який дуже зручний для користувача і в ідеалі може бути видобутий на ПК і мобільних телефонах.

Якщо порівнювати існуючі алгоритми консенсусу (процес запису транзакцій у розподілений реєстр), протокол консенсусу Stellar виявляється основним кандидатом на підтримку зручного майнінгу, орієнтованого на мобільні пристрої. Протокол Stellar Consensus Protocol (SCP) був розроблений Девідом Мазьєром, професором комп'ютерних наук Стенфордського університету, який також є головним науковим співробітником Школи комп'ютерних наук Стенфордського університету, а SCP Фонду розвитку Stellar використовує новий механізм під назвою Спільний візантійський протокол, щоб гарантувати, що оновлення розподіленого реєстру є точними та надійними. SCP також використовується на практиці за допомогою блокчейну Stellar, який практикується з 2015 року.

Огляд алгоритмів узгодженості
Перш ніж представити алгоритм консенсусу Pi, давайте коротко пояснимо, що алгоритм консенсусу робить для блокчейну, а також типи алгоритмів консенсусу, які сьогодні зазвичай використовуються протоколами блокчейну, такими як Bitcoin і SCP. Для ясності цей розділ явно написаний в надмірно спрощеній манері і не є повним. Для більшої точності дивіться розділ "Адаптація SCP" нижче та читайте документ Протоколу Зоряного Консенсусу.

Блокчейн – це відмовостійка розподілена система, призначена для повного сортування списку блоків транзакцій. Відмовостійкі розподілені системи є областю вивчення в інформатиці. Їх називають розподіленими системами, тому що вони не мають централізованого сервера, а натомість складаються з децентралізованого списку комп'ютерів, які називаються вузлами або пірами, які повинні досягти консенсусу щодо вмісту та загального порядку блоків. Вони також відомі як відмовостійкі, оскільки можуть переносити певний рівень збоїв у системі (наприклад, до 33% вузлів можуть вийти з ладу, поки вся система продовжує нормально функціонувати).

Консенсусні алгоритми поділяються на дві великі категорії: одна з них вибирає один вузол як лідера для створення наступного блоку, а інша не має чіткого лідера, але всі вузли досягають консенсусу щодо того, що буде наступним блоком, обмінюючись голосами через комп'ютерні повідомлення. (Строго кажучи, в останньому реченні є кілька неточностей, але це допомагає нам пояснити загальний принцип.)

Біткойн використовує перший тип алгоритму консенсусу: усі вузли біткойна змагаються між собою, вирішуючи криптографічну задачу. Оскільки рішення знаходяться випадковим чином, по суті, найшвидший вузол, який знаходить рішення, випадково обирається лідером для створення наступного блоку. Цей алгоритм називається "доказ роботи" і призводить до значних витрат енергії.

Спрощене введення в протокол узгодження зірок
Пі використовує інші типи алгоритмів консенсусу, які базуються на протоколі Stellar Consensus Protocol (SCP) та алгоритмі під назвою Федеративний візантійський протокол (FBA). Такі алгоритми не витрачають енергію даремно, але їм потрібно обмінюватися безліччю мережевих повідомлень, щоб вузли прийшли до «консенсусу» щодо того, яким має бути наступний блок. Кожен вузол може самостійно визначати, чи є транзакція дійсною на основі криптографічних підписів та історії транзакцій, таких як дозволи на здійснення перетворень та подвійні накладні витрати. Однак для того, щоб мережа комп'ютерів могла домовитися про те, які транзакції записувати в блок і в якому порядку ці транзакції і блоки повинні бути записані, вони повинні відправити повідомлення один одному і провести кілька раундів голосування для досягнення консенсусу. Інтуїтивно повідомлення з різних комп'ютерів мережі про те, який блок буде наступним, такі: «Я пропоную всім нам проголосувати за наступний блок А»; "Я голосую за наступний блок А"; «Я підтверджую, що більшість вузлів, яким я довіряю, також проголосували за наступний блок А», згідно з яким алгоритм консенсусу дозволяє цьому вузлу зробити висновок: «A – це наступний блок; Неможливо мати інший блок як наступний блок, крім А"; Хоча наведені вище кроки голосування можуть здатися великими, Інтернет досить швидкий, щоб ці повідомлення були легкими, і, як наслідок, такий алгоритм консенсусу є більш легким, ніж proof-of-work Bitcoin. Один з основних представників цього типу алгоритмів називається візантійською відмовостійкістю (BFT). Деякі з сучасних найкращих блокчейнів є варіантами на основі BFT, такими як NEO та Ripple.

Одне з головних критичних зауважень до BFT полягає в тому, що вона має центральний момент: через участь у голосуванні набір вузлів, що беруть участь у «кворумі» голосування, централізовано визначається творцями системи з самого початку. Внесок FBA полягає в тому, що кожен вузол встановлює свій власний «зріз арбітра», а не лише одного централізовано визначеного арбітра, який, у свою чергу, формує іншого арбітра. Нові вузли можуть приєднуватися до мережі децентралізованим способом: вони заявляють, яким вузлам вони довіряють, і переконують інші вузли довіряти їм, але їм не потрібно переконувати будь-який центральний орган.

SCP є прикладом FBA. Вузли SCP не витрачають енергію, як алгоритм proof of work у Bitcoin, а захищають спільні записи, спираючись на довіру до інших вузлів у мережі. Кожен вузол у мережі створює арбітражний шматок, що складається з інших вузлів у мережі, яких він вважає надійними. Арбітраж базується на арбітражних шматках його членів, і тільки тоді, коли вузли, що займають частку в арбітражі, також приймають цю угоду, валідатор прийме нову угоду. Коли валідатори в мережі формують свої арбітражі, ці арбітражі допомагають вузлам досягати консенсусу щодо угод під безпечними гарантіями. Ви можете дізнатися більше про протокол консенсусу зірок, переглянувши цей огляд технології SCP.

Адаптація Pi до протоколу узгодженості зірок (SCP)
Консенсусний алгоритм Pi побудований на SCP. SCP офіційно доведено [Mazieres 2015, наразі в постій