Δεν δημιουργούνται όλες οι συναλλαγές blockchain ίσες

Συγγραφέας : Τζοννατάν Μεσσίας Peixoto Afonso : Author Τζοννατάν Μεσσίας Peixoto Afonso Το τραπέζι της Αριστεράς ΑΠΑΣΧΟΛΗΣΗ Δημοσιεύσεις Αναγνώριση CHAPTER 1: INTRODUCTION Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή Introduction 1.1 Overview of thesis contributions 1.2 Thesis outline CHAPTER 2: BACKGROUND 2.1 Blockchain και έξυπνα συμβόλαια 2.2 Κανόνες προτεραιότητας συναλλαγών 2.3 Προτεραιότητα συναλλαγών και διαφάνεια διαφωνίας 2.4 Αποκεντρωμένη διακυβέρνηση Η κλιμάκωση του Blockchain με τις λύσεις Layer 2.0 CHAPTER 3. TRANSACTION PRIORITIZATION NORMS Transaction Prioritization Norms 3.1 Methodology 3.2 Analyzing norm adherence 3.3 Investigating norm violations 3.4 Dark-fee transactions 3.5 Concluding remarks CHAPTER 4. TRANSACTION PRIORITIZATION AND CONTENTION TRANSPARENCY Transaction Prioritization and Contention Transparency 4.1 Methodology 4.2 On contention transparency 4.3 On prioritization transparency 4.4 Concluding remarks CHAPTER 5. DECENTRALIZED GOVERNANCE Decentralized Governance 5.1 Methodology 5.2 Attacks on governance 5.3 Compound’s governance 5.4 Concluding remarks CHAPTER 6. RELATED WORK 6.1 Κανόνες προτεραιότητας συναλλαγών 6.2 Προτεραιότητα συναλλαγών και διαφάνεια διαφωνίας 6.3 Αποκεντρωμένη διακυβέρνηση CHAPTER 7. DISCUSSION, LIMITATIONS & FUTURE WORK 7.1 Παραγγελία συναλλαγών 7.2 Διαφάνεια των συναλλαγών 7.3 Ψηφοφορία για τη διανομή ισχύος για την τροποποίηση των έξυπνων συμβάσεων Συμπέρασμα Appendices ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Α: Περαιτέρω ανάλυση των προτεραιοτήτων των συναλλαγών ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Β: Περαιτέρω ανάλυση της προτεραιότητας των συναλλαγών και της διαφάνειας των διαφορών ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Γ: Περαιτέρω ανάλυση της κατανομής της ψηφοφορίας Βιβλιογραφία ΑΠΑΣΧΟΛΗΣΗ Τα Blockchains επαναστάτησαν τους κεντρικούς τομείς όπως η τραπεζική και η χρηματοδότηση προωθώντας την αποκέντρωση και τη διαφάνεια. Σε ένα blockchain, οι πληροφορίες μεταδίδονται μέσω συναλλαγών που εκδίδονται από τους συμμετέχοντες ή τις εφαρμογές. Οι ανθρακωρύχοι επιλέγουν, παραγγέλνουν και επικυρώνουν κρίσιμα τις αναμενόμενες συναλλαγές για την ένταξη μπλοκ, δίνοντας προτεραιότητα σε εκείνες με υψηλότερα κίνητρα ή τέλη. Επιπλέον, οι εφαρμογές που εκτελούνται πάνω από ένα blockchain συχνά βασίζονται σε πρωτόκολλα διακυβέρνησης για να αποκεντρώσουν την εξουσία λήψης αποφάσεων για να κάνουν αλλαγές στη βασική τους λειτουργικότητα. Οι αλλαγές αυτές μπορούν να επηρεάσουν τον τρόπο με τον οποίο οι συμμετέχοντες αλληλεπιδρούν με αυτές τις εφαρμογές. Δεδομένου ότι ένα token ισούται με μία ψήφο, οι συμμετέχοντες που κατέχουν πολλαπλά tokens έχουν υψηλότερη δύναμη ψήφου για να υποστηρίξουν ή να απορρίψουν τις προτεινόμενες αλλαγές. Σε αυτή τη διατριβή, ελέγχουμε τα blockchain του Bitcoin και του Ethereum για να διερευνήσουμε τους κανόνες που ακολουθούν οι ανθρακωρύχοι στον προσδιορισμό της προτεραιότητας της συναλλαγής.Ελέγχουμε επίσης τα πρωτόκολλα αποκεντρωμένης διακυβέρνησης όπως το Compound για να αξιολογήσουμε αν η δύναμη της ψήφου κατανέμεται δίκαια μεταξύ των συμμετεχόντων.Τα ευρήματά μας έχουν σημαντικές επιπτώσεις για τις μελλοντικές εξελίξεις των blockchain και των αποκεντρωμένων εφαρμογών. Δημοσιεύσεις Parts of this thesis have appeared in the following publications and technical reports. • “Κατανόηση της διακυβέρνησης Blockchain: Ανάλυση της αποκεντρωμένης ψηφοφορίας για την τροποποίηση των έξυπνων συμβάσεων DeFi”. J. Messias, V. Pahari, B. Chandrasekaran, K. P. Gummadi, και P. Loiseau. Αυτή η εργασία έχει υποβληθεί και περιμένουμε αυτή τη στιγμή μια απόφαση. • “Dissecting Bitcoin and Ethereum Transactions: On the Lack of Transaction Contention and Prioritization Transparency in Blockchains”.J. Messias, V. Pahari, B. Chandrasekaran, K. P. Gummadi, and P. Loiseau. In Proceedings of 27th Financial Cryptography and Data Security (FC), Bol, Braˇc, Κροατία, Μάιος 2023. • “Selfish & Opaque Transaction Ordering in the Bitcoin Blockchain: The Case for Chain Neutrality”. J. Messias, M. Alzayat, B. Chandrasekaran, K. P. Gummadi, P. Loiseau, και A. Mislove. In Proceedings of 21st ACM SIGCOMM Internet Measurement Conference (IMC), Virtual Event, Νοέμβριος 2021. • “On Blockchain Commit Times: Μια ανάλυση του τρόπου με τον οποίο οι ανθρακωρύχοι επιλέγουν τις συναλλαγές Bitcoin”.J. Messias, M. Alzayat, B. Chandrasekaran, και K. P. Gummadi. Στο 2nd Διεθνές Εργαστήριο KDD σχετικά με τα έξυπνα δεδομένα για το Blockchain και το Κατανεμημένο Λογισμικό (SDBD), Virtual Event, Αυγούστου 2020. Additional publications and technical reports while at MPI-SWS. • «Συντονισμένη μοντελοποίηση έναντι της εξόρυξης P2P: Ανάλυση της αναποτελεσματικότητας και της ανισότητας στις Blockchains απόδειξης εργασίας». - M. Alzayat, J. Messias, B. Chandrasekaran, K. P. Gummadi και P. Loiseau, Ιούνιος 2021. • “(Mis)Διανομή πληροφοριών στο WhatsApp: Συλλογή, Ανάλυση και Αντιμετώπιση”.G. Resende, P. Melo, H. Sousa, J. Messias, M. Vasconcelos, J. Almeida, και F. Benevenuto. • “WhatsApp Monitor: A Fact-Checking System for WhatsApp”. P. Melo, J. Messias, G. Resende, K. Garimella, J. Almeida, και F. Benevenuto. Σε διαδικασίες της 13ης Διεθνούς Διάσκεψης AAAI για το Web και τα Κοινωνικά Μέσα (ICWSM), Μόναχο, Γερμανία, Ιούνιος 2019. • «Η ποσοτικοποίηση των προκαταλήψεων αναζήτησης: διερεύνηση των πολιτικών προκαταλήψεων στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης και στην αναζήτηση στο διαδίκτυο». J. Kulshrestha, M. Eslami, J. Messias, M. B. Zafar, S. Ghosh, K. P. Gummadi και K. Karahalios. In Information Retrieval Journal, Springer. τόμος 22, έκδοση 1-2, Απρίλιος 2019. • «Σχετικά με τη Μικρο-στόχευση των κοινωνικά διχαστικών διαφημίσεων: Μια μελέτη περιπτώσεων των διαφημιστικών εκστρατειών που συνδέονται με τη Ρωσία στο Facebook».F. N. Ribeiro, K. Saha, M. Babaei, L. Henrique, J. Messias, F. Benevenuto, O. Goga, K. P. Gummadi και E. M. Redmiles. Αναγνώριση Θα ήθελα επίσης να εκφράσω την ευγνωμοσύνη μου στον σύμβουλο μου, Krishna P. Gummadi, για την ανεκτίμητη ανατροφοδότηση και την αμείλικτη υποστήριξή του καθ 'όλη τη διάρκεια του διδακτορικού μου ταξιδιού. είμαι επίσης βαθιά ευγνώμων στον Balakrishnan Chandrasekaran και τον Patrick Loiseau για τις εποικοδομητικές ιδέες και την ενθάρρυνση στις σπουδές μου. πρέπει επίσης να επεκτείνω την εκτίμησή μου στον προηγούμενο σύμβουλο μου, Fabrício Benevenuto, του οποίου η σταθερή καθοδήγηση και υποστήριξη με οδήγησε σε αυτό το διδακτορικό ταξίδι. Θα ήθελα να ευχαριστήσω τον Ayan Majumdar, τον Abhisek Dash, την Camila Kolling, τον David Miller, τον Junaid Ali, τον Sepehr Mousavi, τον Till Speicher, τον Vabuk Pahari, τον Vedant Nanda, την Nina Grgi ́c-Hlaˇca και πολλούς άλλους που έχουν επηρεάσει το διδακτορικό μου ταξίδι. Θέλω να ευχαριστήσω τους εξαιρετικούς ερευνητικούς βοηθούς στο MPI-SWS, οι οποίοι γιόρτασαν με ενθουσιασμό κάθε ορόσημο στις διδακτορικές μου σπουδές. Ιδιαίτερη αναφορά γίνεται στον Mohamed Alzayat, του οποίου η ανατροφοδότηση και η συνεργασία ήταν καθοριστική καθώς ξεκίνησα τα ερευνητικά μου θέματα. Είμαι επίσης ευγνώμων στην Ahana Ghosh, Andi Nika, Andrea Borgarelli, Angelica Goetzen, Chao Wen, Debasmita Lohar, George Tzannetos, Heiko Becker, JanOliver Kaiser, Lennard Gäher, Matheus Stolet, Michael Sammler, Mihir Vahanwala, Nils Müller, Oshrat Ayalon, Pierfrances Ingo, Ralf Jung, Rati Devidze, Είμαι ευγνώμων για τις ζωντανές αλληλεπιδράσεις που είχα με τους ασκούμενους που μοιράστηκαν και συζήτησαν συναρπαστικές ερευνητικές ιδέες, με ιδιαίτερη φωνή στον Aleksa Sukovic, Ani Saxena, Ana-Andreea Stoica, Baltasar Dinis, Barbara Gomes, Daniel Kansaon, Diogo Antunues, Isadora Salles, Ignacio Tiraboschi, Lucas Costa De Lima, Maria Petrisor, Pedro Las-Casas, Ruchit Rawal, Sapana Chaudhary και πολλούς άλλους. Ευχαριστώ όλο το προσωπικό της MPI-SWS, ιδίως την Annika Meiser, την Carina Schmitt, τον Christian Klein, την Claudia Richter, την Gretchen Gravelle, την Krista Ames, τη Maria-Louise Albrecht, τη Rose Hoberman και τη Sarah Naujoks για τις ειλικρινείς προσπάθειες και τη βοήθειά τους κατά τη διάρκεια των διδακτορικών μου σπουδών. Θέλω επίσης να επεκτείνω τις ευχαριστίες μου στον πατέρα μου, Jota Missias, τη μητέρα μου, Varlene, και τα αδέλφια μου, Joarlens και Jeanderson, για την άνευ όρων υποστήριξή τους. Εισαγωγή Τέτοιες Blockchains μέσω του Ιδρύματος έχουν τη δυνατότητα να μεταμορφώσουν τους παραδοσιακούς και κεντρικούς τομείς μεγάλης κοινωνικής σημασίας, όπως η τραπεζική και η χρηματοδότηση (Adams et al., 2021; Daian et al., 2020; Perez et al., 2021; Qin et al., 2021). Ως αποτέλεσμα, υπάρχουν πολλά blockchain διαθέσιμα για τη διασφάλιση της συμμόρφωσης μέσω συμβάσεων (δηλαδή, καθιερωμένες συμφωνίες) και μηχανισμών αντιστάθμισης, ειδικά σε καταστάσεις όπου οι συμμετέχοντες δεν μπορούν να εμπιστευτούν ο ένας τον άλλον (Nakamoto, 2008; Sasson et al., 2014; Van Saberhagen, 2013; Wood et al., 2014). Ως αποτέλεσμα, υπάρχουν πολλά blockchain διαθέσιμα όπως το Bitcoin (Nakamoto Αυτά περιλαμβάνουν: (i) εκδότες συναλλαγών που είναι υπεύθυνοι για την έκδοση συναλλαγών μέσω αλληλεπιδράσεων με το blockchain και τις εφαρμογές του μέσω έξυπνων συμβάσεων. (ii) ανθρακωρύχοι ή επικυρωτές μπλοκ που εξασφαλίζουν την εγκυρότητα των επερχόμενων πληροφοριών ή μπλοκ για ένταξη σε όλες τις συναλλαγές του. και (iii) εφαρμογές έξυπνων συμβάσεων που είναι λογισμικά προγράμματα που τρέχουν στην κορυφή ενός blockchain, ικανά να εκτελούν προκαθορισμένες ενέργειες, να δημιουργούν ή να μεταφέρουν tokens, να επιτρέπουν την ψηφοφορία για αλλαγές έξυπνων συμβάσεων κ.λπ. Σε οποιοδήποτε σενάριο του πραγματικού κόσμου που περιλαμβάνει μια ποικ Σε αντίθεση με το παρελθόν, όπου οι αλληλεπιδράσεις συνέβαιναν κυρίως μεταξύ ατόμων που γνώριζαν και εμπιστεύονταν ο ένας τον άλλον, η άνοδος του blockchain επέτρεψε τις αλληλεπιδράσεις εντός ενός αποκεντρωμένου συστήματος, χωρίς εγγενή εμπιστοσύνη. Ωστόσο, σε ένα τέτοιο περιβάλλον δυσπιστίας, προκύπτει η πιθανότητα αδικίας. Μία από τις συναρπαστικές πτυχές των συστημάτων blockchain είναι η αλληλεπίδραση μεταξύ των συμμετεχόντων που είναι ξένοι ο ένας στον άλλον, χωρίς προκαθορισμένη εμπιστοσύνη. Αυτό εγείρει ερωτήματα σχετικά με το αν οι αλληλεπιδράσεις διεξάγονται δίκαια και ποια θέματα αμεροληψίας υπάρχουν. Για παρά Η ακολουθία με την οποία επεξεργάζονται οι συναλλαγές είναι κρίσιμη, καθώς όλοι επιδιώκουν την έγκαιρη επεξεργασία. Η εξασφάλιση της δικαιοσύνης σε αυτή την παραγγελία παρουσιάζει προκλήσεις. Δικαιοσύνη που σχετίζεται με την παραγγελία συναλλαγών. Δικαιοσύνη που σχετίζεται με την παραγγελία συναλλαγών. Με άλλα λόγια, η αξιοσημείωτη απουσία από το Bitcoin, το Ethereum και άλλα αποκεντρωμένα blockchains είναι η απαίτηση οποιασδήποτε εκ των προτέρων εμπιστοσύνης μεταξύ των χρηστών που εκδίδουν συναλλαγές (δηλαδή, τα μητρώα παρέμειναν στο blockchain), των ανθρακωρύχων που επιβεβαιώνουν συναλλαγές και των κόμβων peer-to-peer (P2P) που διατηρούν το blockchain. Παρά την ευρεία χρήση τους στην παραγγελία κρίσιμων εφαρμογών (Daian et al., 2020; Kharif, 2017; McCorry et al., 2017; Perez et al., 2021; Pilkington, 2016; Uniswap, 2023), τα πρωτόκολλα blockchain δεν προσδιορίζουν επισήμως ούτε τον τρόπο με τον οποίο οι ανθρακωρύχοι Η μελέτη αυτού του προβλήματος έχει σημαντικές επιπτώσεις τόσο για τους χρήστες blockchain όσο και για τους ανθρακωρύχους. Ειδικότερα, όταν ορίζονται τέλη για τις συναλλαγές τους, οι εκδότες συναλλαγών (δηλαδή μέσω του λογισμικού πορτοφολιού τους) υποθέτουν ότι οι χρεώσεις που προσφέρονται από όλες τις ανταγωνιστικές συναλλαγές τους είναι πλήρως διαφανείς - τα ευρήματά μας έρχονται σε αντίθεση με αυτή την υπόθεση. Ομοίως, όταν οι συναλλαγές προσφέρουν διαφορετικές χρεώσεις επιβεβαίωσης σε διαφορετικούς ανθρακωρύχους, εγείρουν σημαντικές ανησυχίες για την αδικία όσον αφορά τη σειρά στην οποία περιλαμβάνονται αυτές οι συναλλαγές. Οι παραδοχές υπαγορεύουν ότι όλοι οι συμμετέχοντες μπορούν να παρακολουθούν τις δημόσιες συναλλαγές.Αυτή η διαφάνεια επηρεάζει την προτεραιότητα των συναλλαγών και τον καθορισμό των τελών.Ωστόσο, η πραγματικότητα συχνά αποκλίνει, οδηγώντας σε ανησυχίες για τη δίκαιη διαφάνεια των συναλλαγών. Διαφάνεια που σχετίζεται με τη διαφάνεια των συναλλαγών. Διαφάνεια που σχετίζεται με τη διαφάνεια των συναλλαγών. Για παράδειγμα, η έλλειψη διαφάνειας στα blockchain προκύπτει από τις πραγματικές ανησυχίες των εκδοτών συναλλαγών, οι οποίες δεν μπορούν να παραβλεφθούν. Μια σημαντική ανησυχία είναι ο κίνδυνος των συναλλαγών που εκτελούνται εκ των προτέρων από bots (Daian et al., 2020; Eskandari et al., 2020; Torres et al., 2021; Weintraub et al., 2022), η οποία δημιουργεί την ανάγκη για ιδιωτικότητα συναλλαγών. Οι πισίνες εξόρυξης που αντιμετωπίζουν αυτή την ανάγκη διευκολύνουν επίσης, χωρίς έκπληξη, τις πληρωμές εκτός αλυσίδας μέσω των οποίων οι εκδότες συναλλαγών μπορούν (ιδιωτικά) να ενθαρρύνουν τους ανθρακωρύχους (BTC.com, 2022; Messias et Οι έξυπνες συμβάσεις, που χρησιμεύουν ως μηχανισμοί επιβολής της εμπιστοσύνης, συνεπάγονται τη συμφωνία των συμμετεχόντων με τους καθορισμένους κανόνες. Ωστόσο, καθώς αυτές οι έξυπνες συμβάσεις μπορούν να αναβαθμιστούν (ή να τροποποιηθούν), εγείρει το ερώτημα ποιος έχει την εξουσία να τις τροποποιήσει. Δικαιοσύνη που σχετίζεται με την ψήφο για την τροποποίηση των έξυπνων συμβάσεων. Δικαιοσύνη που σχετίζεται με την ψήφο για την τροποποίηση των έξυπνων συμβάσεων. Με άλλα λόγια, τα blockchain αντιμετωπίζουν προκλήσεις που σχετίζονται με τις αποκεντρωμένες διαδικασίες λήψης αποφάσεων για την τροποποίηση των έξυπνων συμβάσεων. Για παράδειγμα, τα blockchain έχουν διερευνηθεί από πολλά προηγούμενα έργα που μελέτησαν διαφορετικούς τύπους τρωτών σημείων ασφαλείας που προκύπτουν από εσφαλμένες εφαρμογές ή ακούσιες (ή ανεπιθύμητες) εκτελέσεις έξυπνων συμβάσεων σε blockchain, ειδικά στο πλαίσιο εφαρμογών DeFi (Daian et al., 2020; Mike Dalton, 2022; Qin et al., 2021; Torres et al., 2021; Weintraub et al., 2022). Ωστόσο, λίγες μελέτες, αν υπάρχουν, επικεντρώθηκαν, ωστόσο, σε τρωτά σημεία που μπορεί να προκύψουν από το σχε Ως εκ τούτου, σε αυτή τη διατριβή, παρέχουμε επίσης μια εις βάθος ανάλυση των προτύπων ψηφοφορίας, των πρακτικών ανάθεσης και των αποτελεσμάτων των προτάσεων σε ένα από τα ευρέως χρησιμοποιούμενα πρωτόκολλα διακυβέρνησης: Compound (Compound Labs, Inc., 2022a; Leshner και Hayes, 2019). Δεδομένου ότι το Compound καταγράφει τις ψήφους που εκδίδονται με διαφάνεια σε ένα blockchain (δηλαδή, χρησιμοποιεί ψηφοφορία σε αλυσίδα), διεξάγουμε μελέτες μέτρησης για να αναλύσουμε τον βαθμό στον οποίο αυτή η ψηφοφορία είναι αποκεντρωμένη, δηλαδή πόσο μικρή ή μεγάλη είναι η ομάδα των ψηφοφόρων που καθορίζουν τα αποτελέσματα για τις τροπο Είναι σημαντικό να αναγνωρίσουμε ότι η εστίασή μας σε αυτές τις ανησυχίες για την αμεροληψία δεν συνεπάγεται αποκλειστικότητα. Υπάρχουν πρόσθετες ανησυχίες, όπως η αμεροληψία στην αποζημίωση των ανθρακωρύχων ανάλογα με τις συνεισφορές τους. Ωστόσο, σε αυτή τη διατριβή, εστιάζουμε στις τρεις ανωτέρω ανησυχίες για την αμεροληψία: (i) παραγγελία συναλλαγών, (ii) διαφάνεια συναλλαγών και (iii) δίκαιη κατανομή της ψηφοφορίας για τροποποιήσεις έξυπνων συμβάσεων. Αυτό το έγγραφο είναι διαθέσιμο στο archiv υπό την άδεια CC BY 4.0 DEED. Αυτό το έγγραφο είναι με την άδεια CC BY 4.0 DEED. available on arxiv Διαθέσιμο στα Αρχεία