คำอธิบายโดยละเอียดของโมเดลฉันทามติของ Kaspa DAG-KNIGHT: วิธีบรรลุอัตราความทนทานต่อข้อผิดพลาด 1/2 ในโมเดลการซิงโครไนซ์บางส่วน

ที่มา: KasMedia

ชื่อดั้งเดิม: ปรมาจารย์แห่งกาลเวลา: วิธีที่ DAGKNIGHT แก้ไขผลลัพธ์ที่เป็นไปไม่ได้ซึ่งไม่สามารถทำได้โดย BITCOIN, ETHEREUM และรุ่น BFT แบบคลาสสิก

ผู้เขียน ต้นฉบับ : Nicholas Sismil อดีตหัวหน้าฝ่ายวิจัยของแผนกรายชื่อสกุลเงินของ Binance.US

มุมมอง: มีข้อสรุปที่ทราบกันดีว่าเป็นไปไม่ได้ในทฤษฎีบล็อกเชนและทฤษฎีระบบแบบกระจาย: ภายใต้รูปแบบการสื่อสารที่ซิงโครไนซ์ไม่สมบูรณ์ ไม่มีโปรโตคอลหรือเครือข่ายใดที่สามารถทนต่อความผิดพลาดได้ 1/2 นี่เป็นปัญหาที่ไม่มีโปรโตคอลอื่นเช่น Bitcoin, Ethereum และโมเดล BFT แบบคลาสสิกไม่สามารถแก้ไขได้ แต่โมเดล DAG-KNIGHT ที่เป็นเอกฉันท์ที่ Kaspa จะใช้สามารถทำได้ กุญแจสำคัญในการแก้ปัญหานี้คือการบรรลุความถูกต้องของเครือข่ายที่แข็งแกร่งในการจำลองกระบวนการในโลกแห่งความเป็นจริง (เช่น เมื่อเผชิญกับความล่าช้าและปัจจัยรบกวนอื่นๆ) จึงกลายเป็นเจ้าแห่งเวลาในเครือข่าย

ในบทความนี้ ฉันจะเน้นไปที่คำถามเหล่านี้:

1. ธรรมชาติของระบบแบบกระจาย

2. จะรักษาสมดุลระหว่างความถูกต้อง ความทันเวลา และความทนทานต่อข้อผิดพลาดได้อย่างไร -

3. ความสมบูรณ์และความพร้อมใช้งานแบบไดนามิก (เช่น ความน่าจะเป็นขั้นสุดท้ายเทียบกับขั้นสุดท้ายสัมบูรณ์)

4. ประสิทธิภาพและข้อบกพร่องของ Bitcoin, โมเดล BFT แบบคลาสสิกและ Ethereum ในคุณลักษณะเหล่านี้

5. DAG-KNIGHT ฝ่าฟันผลลัพธ์ที่เป็นไปไม่ได้นี้ได้อย่างไร และแก้ไขข้อบกพร่องของโปรโตคอลอื่นๆ ทั้งหมดได้อย่างไร

6. สรุปสุดท้ายว่า DAG-KNIGHT กลายเป็นเจ้าแห่งเวลาได้อย่างไร และสิ่งนี้มีความหมายต่อทฤษฎีระบบแบบกระจายอย่างไร

คำจำกัดความของระบบแบบกระจาย

มีคำจำกัดความมากมายของระบบแบบกระจาย Leslie Lamport อธิบายไว้เช่นนี้ในการแลกเปลี่ยนเมื่อปี 1987: ในระบบแบบกระจาย ความล้มเหลวในคอมพิวเตอร์ที่คุณไม่รู้ด้วยซ้ำว่ามีอยู่ในระบบอาจทำให้คอมพิวเตอร์ของคุณใช้งานไม่ได้ ในหนังสือของเขา "Blockchain Consensus" Imran Bashir ให้นิยามระบบแบบกระจายว่าเป็นชุดของคอมพิวเตอร์ที่ไม่ระบุชื่อที่ทำงานโดยอัตโนมัติและทำงานร่วมกันเพื่อบรรลุเป้าหมายร่วมกันผ่านเครือข่ายการส่งข้อความ

โดยพื้นฐานแล้ว เป้าหมายของระบบแบบกระจายคือการให้ส่วนประกอบทั้งหมดเห็นด้วยกับสถานะโดยรวมของระบบ เพื่อให้บรรลุฉันทามติ แม้ว่า Facebook, Google, Twitter, Amazon ฯลฯ จะเป็นบริษัทที่มีการจัดการจากส่วนกลาง แต่ทั้งหมดก็ใช้ระบบแบบกระจาย (เช่นเดียวกับเวิลด์ไวด์เว็บ) ในบทความนี้ ผมจะพูดถึงการพัฒนาในอดีตของระบบแบบกระจายอื่นๆ ซึ่งประกอบด้วยบล็อกเชน บัญชีแยกประเภทแบบกระจาย และกราฟอะไซคลิกแบบบล็อกโดยตรง (blockDAG)

อันดับแรก เราต้องเข้าใจคุณสมบัติหลักหลายประการของระบบแบบกระจาย: ความถูกต้อง ความทันเวลา และความทนทานต่อข้อผิดพลาดภายในของระบบ

ความถูกต้อง ความทันเวลา และความทนทานต่อข้อผิดพลาดในระบบแบบกระจาย

Leslie Lamport กำหนดแนวคิดของความถูกต้องของระบบแบบกระจายในการพิสูจน์ความถูกต้องของตัวประมวลผลหลายตัว เขาเชื่อว่าระบบแบบกระจายที่ต้องการความถูกต้องจะต้องมีทั้งความมีชีวิตชีวาและความปลอดภัย ความปลอดภัยหมายถึงการไม่สามารถยกเลิกการตัดสินใจที่ทำไปแล้ว ในขณะที่ความมีชีวิตชีวาหมายถึงการไม่สามารถชะลอการตัดสินใจได้อย่างไม่มีกำหนด กล่าวอีกนัยหนึ่ง ความปลอดภัยรับประกันว่าโหนดที่ซื่อสัตย์ที่แตกต่างกันจะไม่ทำการตัดสินใจที่แตกต่างกัน ในขณะที่ความมีชีวิตชีวารับประกันว่าโหนดที่ซื่อสัตย์ทุกโหนดจะทำการตัดสินใจเพียงครั้งเดียวในที่สุด

ดังที่เราจะได้เห็น ระบบแบบกระจายบางระบบต้องการความมีชีวิตชีวา ในขณะที่บางระบบต้องการความปลอดภัย

ความตรงต่อเวลาและความอดทนต่อข้อผิดพลาด

ความทันเวลาสะท้อนถึงรูปแบบพฤติกรรมของการสื่อสารในระบบแบบกระจาย โมเดลการสื่อสารประกอบด้วยการตั้งค่าเวลาแฝงของเครือข่าย เวลาแฝงและความเร็วของโปรเซสเซอร์ การตั้งค่าเหล่านี้จะกำหนดระดับที่ฝ่ายตรงข้ามทางไซเบอร์สามารถควบคุมความล่าช้าของข้อความในระบบได้ กล่าวอีกนัยหนึ่ง โมเดลการสื่อสารจะกำหนดขีดจำกัดความสามารถของฝ่ายตรงข้ามทางไซเบอร์ในการแทรกแซงการสื่อสาร

ขึ้นอยู่กับวิธีการซิงโครไนซ์ มีรูปแบบการสื่อสารหลักสามรูปแบบ: (เต็ม) ซิงโครนัส อะซิงโครนัส และซิงโครนัสบางส่วน แต่ละรุ่นจะกำหนดความทนทานต่อข้อผิดพลาดของระบบ เช่น โมเดลการสื่อสารจะกำหนดว่าโปรโตคอลสามารถทนต่ออัตราข้อผิดพลาด 1/3 หรือ 1/2 ได้หรือไม่

(เต็ม) รุ่นซิงโครนัส

ในรูปแบบการซิงโครไนซ์ มีการผูกมัดความล่าช้าของข้อความสูงสุดที่ทราบล่วงหน้า Δ ข้อความทั้งหมดจะต้องจัดส่งภายในเวลานี้ และผู้เข้าร่วมทั้งหมดในเครือข่ายทราบเวลาที่ต้องการในการส่งข้อความ ดังนั้นฝ่ายตรงข้ามสามารถชะลอเวลาส่งข้อความได้จนถึง δ เท่านั้น ตัวอย่างเช่น หาก Bitcoin ใช้โมเดลซิงโครนัส มันจะทำงานตามกฎลูกโซ่ที่ยาวที่สุด ซึ่งเป็นไปตามความล่าช้าสูงสุด L ของแต่ละบล็อก L จะได้รับการอัปเดตอย่างต่อเนื่องและตรวจสอบให้แน่ใจเสมอว่าเวลาที่มาถึงของบล็อกคือประมาณ 10 นาที นั่นคือ ความล่าช้าขีดจำกัดบน Δ คือ 10 นาที

ระบบซิงโครนัสนั้นเรียบง่ายและให้ผลลัพธ์เชิงบวกที่ทรงพลัง แต่สิ่งเหล่านี้มีข้อจำกัดมากเกินไปในการจำลองโลกแห่งความเป็นจริงอย่างมีประสิทธิภาพ (เช่น การหยุดทำงานของเครือข่ายและการโจมตีที่ยาวนานอย่างไม่คาดคิด) โดยไม่กระทบต่อความปลอดภัย ตัวอย่างเช่น การตั้งค่าการหน่วงเวลาให้นานขึ้น Δ สามารถให้ผลลัพธ์เชิงบวกอย่างมากซึ่งเป็นตัวแทนของโลกแห่งความเป็นจริง แต่จะส่งผลให้มีการหมดเวลานานและทำให้ประสิทธิภาพลดลง ในทางกลับกัน การตั้งค่าการหน่วงเวลาให้สั้นลง Δ อาจปรับปรุงประสิทธิภาพ แต่อาจไม่สามารถจำลองโลกแห่งความเป็นจริงได้อย่างแม่นยำ ส่งผลให้ความปลอดภัยลดลง กล่าวอีกนัยหนึ่ง หากผู้เข้าร่วมเครือข่ายประเมินค่าเวลาแฝงสูงเกินไป ระบบจะทำงานช้ากว่าความเป็นจริง มิฉะนั้น ระบบจะมีความปลอดภัยน้อยลง

นอกจากนี้ การพยายามหาจุดสมดุลที่เหมาะสมระหว่างคนทั้งสองไม่ใช่เรื่องง่าย ตัวอย่างเช่น หากผู้ส่งออกอากาศข้อความไปยังผู้รับสองคน และข้อความหนึ่งมาถึงหลังจาก Δ−ϵ และอีกข้อความหนึ่งหลังจาก Δ+ϵ พฤติกรรมในโลกแห่งความเป็นจริงจะแตกต่างจากที่ข้อกำหนดเฉพาะของโมเดลคาดหวัง จะทำให้ความปลอดภัยของข้อมูลลดลง ระบบ.

แม้จะมีปัญหาเหล่านี้กับโมเดลซิงโครนัส แต่ก็ยังสามารถบรรลุขอบเขตความทนทานต่อข้อผิดพลาดสูงสุดที่ 1/2 เนื่องจากเราสามารถสรุปได้ว่าทุกโหนดในระบบเห็นทุกการลงคะแนนภายในระยะเวลาที่กำหนด ซึ่งนำไปสู่ฉันทามติ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ถ้ามี n โหนดในระบบ โดยที่ f เป็นโหนดที่ผิดพลาด เราหวังว่าข้อความอย่างน้อย f + 1 จากโหนดที่ถูกต้องจะมีจำนวนมากกว่าข้อความจากโหนดที่ผิดพลาด เมื่อได้รับข้อความทั้งหมดแล้ว ตามรูปแบบการซิงโครไนซ์ ก็สามารถบรรลุข้อตกลงดังกล่าวได้

นั่นคือถ้า:

n ≥ f+(ฉ+ 1)

ฉ ≤ (n-1)/2

ฉ < n/2

จากนั้นค่าเผื่อข้อผิดพลาดสูงสุดจะอยู่ที่ ½

โมเดลอะซิงโครนัส

โมเดลอะซิงโครนัสพยายามที่จะเอาชนะปัญหาที่โมเดลซิงโครนัสพบ โดยไม่ตั้งสมมติฐานใดๆ เกี่ยวกับเวลาแฝงของเครือข่าย: ไม่มีการจำกัดเวลาแฝงของเครือข่ายแม้ระหว่างโหนดที่ทำงานตามปกติ มีข้อดีสองประการ: ประการแรก ไม่มีการจำกัดเวลาการสื่อสาร ดังนั้นข้อความที่ไม่ซิงค์กัน (ล่าช้า) จึงไม่ส่งผลต่อความปลอดภัยโดยไม่ตั้งใจ ประการที่สอง เนื่องจากไม่มีการหมดเวลาตายตัว โหนดจึงสามารถปรับให้เข้ากับความล่าช้าที่เกิดขึ้นจริงในระบบและยังคงอยู่ได้ คล่องแคล่ว. .

อย่างไรก็ตาม การดำเนินการนี้มาพร้อมกับค่าใช้จ่ายบางประการ ฟิสเชอร์ ลินช์ และแพตเตอร์สันเสนอทฤษฎีบทความเป็นไปไม่ได้ในรายงานเรื่อง "ความเป็นไปไม่ได้ของการกระจายความสอดคล้องด้วยกระบวนการที่ผิดพลาด" ซึ่งภายใต้แบบจำลองอะซิงโครนัส ไม่สามารถรับประกันความสอดคล้องได้แม้ว่าจะมีโหนดที่ผิดพลาดเพียงจุดเดียวก็ตาม กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในโมเดลอะซิงโครนัส โหนดที่ไม่ดีเพียงโหนดเดียวก็เพียงพอที่จะทำให้ความสอดคล้องเป็นไปไม่ได้

อย่างไรก็ตาม มีความเป็นไปได้ที่จะบรรลุฉันทามติภายในเวลา t วินาทีภายใต้อัลกอริธึมสุ่ม เนื่องจากความน่าจะเป็นของมติเอกซ์โพเนนเชียลจะเข้าใกล้ 1 เมื่อ t เพิ่มขึ้น ดังนั้น อัลกอริธึมที่มีความสอดคล้องกันแบบอะซิงโครนัสสามารถบรรลุความทนทานต่อข้อผิดพลาดได้เพียง 1/3 เท่านั้น ไม่ใช่ 1/2

นอกจากนี้ Eric Brewer ได้พิสูจน์ว่าความสอดคล้อง (ความปลอดภัย) ความมีชีวิตชีวา และความทนทานต่อพาร์ติชันไม่สามารถอยู่ร่วมกันในระบบกระจายแบบอะซิงโครนัสได้ ความทนทานต่อการแบ่งพาร์ติชันหมายถึงการทำให้แน่ใจว่าระบบยังคงสามารถทำงานได้ในช่วงเวลาที่เครือข่ายถูกแบ่งพาร์ติชัน (ไม่สามารถส่งข้อความระหว่างโหนดบางโหนดได้) ดังนั้นในระบบอะซิงโครนัสจึงมีสามประการ - คุณต้องเลือกสองในสามความปลอดภัย ความมีชีวิตชีวา และความทนทานต่อพาร์ติชัน แต่ไม่ใช่ทั้งหมด

แม้ว่าทฤษฎีบทนี้ใช้กับระบบโมเดลอะซิงโครนัส การแบ่งพาร์ติชันเครือข่ายยังคงเป็นไปตามสมมติฐานแบบอะซิงโครนัสและเกิดขึ้นในโมเดลไทม์มิ่งทั้งหมด ดังนั้น ไม่ว่าจะใช้โมเดลใดก็ตาม ระบบจะต้องเน้นไปที่ความมีชีวิตชีวาหรือความปลอดภัยในระหว่างการแบ่งพาร์ติชันเครือข่าย

รูปแบบการซิงโครไนซ์บางส่วน

ระบบมีสองวิธีในการซิงโครไนซ์บางส่วน แนวทางแรกคือการใช้โมเดลซิงโครนัสเมื่อระบบทำงานตามปกติ และสลับไปใช้โมเดลอะซิงโครนัสเมื่อเกิดความล้มเหลว (เช่น เครือข่ายล้มเหลวหรือการโจมตี) วิธีการนี้ถือว่ามีนาฬิกาคอยสังเกตเครือข่ายทั่วโลก และพารามิเตอร์ Δ ระบุความล่าช้าสูงสุดที่เป็นไปได้สำหรับข้อความในระหว่างขั้นตอนการซิงโครไนซ์ อย่างไรก็ตาม ในเฟสอะซิงโครนัส พารามิเตอร์ Δ ไม่มีผลกระทบ และเวลารักษาเสถียรภาพโดยรวม (GST) จะกำหนดจุดเวลาเมื่อโมเดลการสื่อสารเปลี่ยนจากซิงโครนัสไปเป็นแบบอะซิงโครนัส เวอร์ชันนี้เรียกว่าเวอร์ชัน GST

วิธีที่สองคือการสมมติว่าไม่มีขอบเขตในการส่งข้อความ แต่มีขีดจำกัดบนที่ไม่ทราบขอบเขต δ ซึ่งฝ่ายตรงข้ามของเครือข่ายสามารถเลือกได้ ในเวอร์ชันนี้ ไม่มี GST และไม่มีการสลับระหว่างเฟสอะซิงโครนัสและเฟสซิงโครนัส แต่ข้อความจะถูกส่งภายใน Δ ขั้นตอนเสมอ เช่นเดียวกับในโมเดลซิงโครนัส

สิ่งที่น่าสังเกตเป็นพิเศษคือความจริงที่ว่าโมเดลการซิงโครไนซ์บางส่วนมีความทนทานต่อข้อผิดพลาดที่ 1/3 เนื่องจากผลลัพธ์ที่เป็นไปไม่ได้แสดงให้เห็นอย่างเป็นทางการในงานของ Dwork, Lynch และ Stock โมเดลที่ซิงโครไนซ์บางส่วนจึงไม่สามารถทนต่อความผิดพลาดได้ 1/2

ความพร้อมใช้งานขั้นสุดท้ายและความพร้อมใช้งานแบบไดนามิก

ในอดีต โปรโตคอลถูกแบ่งออกเป็นสองประเภท: โปรโตคอลแบบลูกโซ่ที่ยาวที่สุด และโปรโตคอลฉันทามติ BFT แบบคลาสสิก แบบแรกใช้โมเดลการซิงโครไนซ์และปฏิบัติตามฉันทามติของ Nakamoto นั่นคือกฎลูกโซ่ที่ยาวที่สุด: เมื่อมีความขัดแย้งระหว่างโซ่ ลูกโซ่ที่ยาวที่สุดจะถูกเลือก อย่างหลังใช้โมเดลการซิงโครไนซ์บางส่วน ทำงานตามการจำลองแบบของเครื่องสถานะ สุ่มเลือกเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องเพื่อเสนอบล็อก และตัดสินใจว่าจะรวมบล็อกไว้ในห่วงโซ่ผ่านการลงคะแนนหลายรอบหรือไม่ ในแต่ละรอบการลงคะแนน ผู้ตรวจสอบความถูกต้องและออนไลน์ทุกคนจะลงคะแนนเสียงในกลุ่มใดกลุ่มหนึ่ง

ต่างจากโปรโตคอลที่ใช้สายโซ่ที่ยาวที่สุด การสร้างบล็อกโดยโปรโตคอลฉันทามติ BFT ไม่ได้ขึ้นอยู่กับความยาวหรือขนาดของสายโซ่ ฉันทามติของ BFT ให้ความสำคัญกับความปลอดภัยมากกว่าความมีชีวิตชีวา และให้ข้อสรุปที่สมบูรณ์ ซึ่งหมายความว่าการตัดสินใจภายในระบบไม่สามารถย้อนกลับได้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเน้นเรื่องความปลอดภัย โมเดล BFT แบบคลาสสิกจึงไม่มีความพร้อมใช้งานแบบไดนามิก รุ่นที่เป็นเอกฉันท์ BFT แบบคลาสสิก ได้แก่ รุ่น Tendermint, PBFT และ HotStuff

ในทางกลับกัน โปรโตคอลแบบลูกโซ่ที่ยาวที่สุด (รวมถึง Bitcoin และ GHOST เวอร์ชันทั่วไป) ไม่สามารถบรรลุจุดสิ้นสุดที่แน่นอนได้ แต่บรรลุจุดสิ้นสุดที่น่าจะเป็นไปได้ผ่านความพร้อมใช้งานแบบไดนามิก ความพร้อมใช้งานแบบไดนามิกช่วยให้โหนดสามารถเข้าร่วมหรือออกจากระบบได้ตลอดเวลา โดยไม่ส่งผลกระทบต่อความปลอดภัยของระบบ ความพร้อมใช้งานแบบไดนามิกจึงแสดงถึงการไม่มีสิทธิ์อนุญาตอย่างแท้จริง โหนดจะไม่ถูกลงโทษเนื่องจากการหยุดทำงานหรือความล้มเหลวทางเทคนิค นอกจากนี้ ในระหว่างการแบ่งพาร์ติชันเครือข่ายหรือการโจมตี โปรโตคอลที่พร้อมใช้งานแบบไดนามิกยังสามารถตัดสินใจได้แม้จะมีส่วนร่วมน้อยก็ตาม

หลายคนเชื่อว่าโปรโตคอลที่อิงตามสายโซ่ที่ยาวที่สุดให้ความสำคัญกับความมีชีวิตชีวามากกว่าความปลอดภัย แต่สิ่งนี้ไม่เป็นความจริงทั้งหมด จุดนี้สำคัญมาก ในแบบจำลองที่ใช้ความมีชีวิตชีวาในความน่าจะเป็น ความแตกต่างระหว่างความมีชีวิตชีวาและความปลอดภัยนั้นเป็นสิ่งที่ไม่จริงและทำให้เข้าใจผิด เนื่องจากในแบบจำลองที่ความมีชีวิตชีวาถูกนำไปใช้ในความน่าจะเป็น ความปลอดภัยและความมีชีวิตชีวานั้นขึ้นอยู่กับกันและกัน

บางคนอาจคิดว่าขั้นสุดท้ายแบบสัมบูรณ์จะดีกว่าขั้นสุดท้ายที่น่าจะเป็น แต่นี่ไม่ใช่กรณี เนื่องจากแต่ละรุ่นจัดการกับปัญหาการแบ่งพาร์ติชันแตกต่างกัน ในระบบฉันทามติ BFT แบบคลาสสิก หากการมีส่วนร่วมน้อยเกินไประหว่างการแบ่งพาร์ติชั่น อาจไม่ถึงจำนวนที่ต้องการ และไม่สามารถลงคะแนนเสียงที่ต้องการได้ ส่งผลให้บล็อกเชนหยุดนิ่ง อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจำนวนผู้เข้าร่วมที่ใช้งานอยู่จะลดลงเหลือเพียงคนเดียว ระบบที่ใช้สายโซ่ที่ยาวที่สุดจะไม่หยุดทำงานในระหว่างพาร์ติชันตราบใดที่ยังมีเสียงข้างมากอยู่เสมอ ในทางตรงกันข้าม ในกรณีนี้ เอาต์พุตเครือข่ายของบัญชีแยกประเภทจะยังคงเพิ่มขึ้นและมีความสามารถในการแก้ไขข้อผิดพลาดโดยอัตโนมัติ แม้ว่าในตอนแรกโหนดจะไม่เห็นด้วย แต่ในที่สุดเครือข่ายก็จะมาบรรจบกันและบรรลุข้อตกลงร่วมกัน ความสามารถในการแก้ไขข้อผิดพลาดนี้เกี่ยวข้องกับความแข็งแกร่งของความปลอดภัยของเครือข่าย

ดังที่แสดงโดย Neu และคณะ เมื่อจำลองโมเดล BFT แบบคลาสสิกและโมเดลลูกโซ่ที่ยาวที่สุดในสภาพแวดล้อมเดียวกัน ภายใต้เงื่อนไขของการมีส่วนร่วมแบบไดนามิกและการแบ่งพาร์ติชันเครือข่าย เอาต์พุตเครือข่ายบัญชีแยกประเภทของโปรโตคอลลูกโซ่ที่ยาวที่สุดจะยังคงเติบโตต่อไป ในขณะที่นั้น ของโปรโตคอล BFT แบบคลาสสิก Finality จะหยุดทำงานในช่วงระยะเวลาที่มีการมีส่วนร่วมหรือการแบ่งพาร์ติชันต่ำ

ดังนั้น แม้ว่าโมเดลฉันทามติ BFT แบบคลาสสิกจะมอบความปลอดภัยและขั้นสุดท้ายที่สมบูรณ์ แต่ก็มาพร้อมกับต้นทุนที่ไม่สามารถซ่อมแซมตัวเองหรือกู้คืนได้ในกรณีที่เครือข่ายขัดข้อง นอกจากนี้ ยังเป็นการเสียสละธรรมชาติของระบบที่ไม่ได้รับอนุญาต ซึ่งนำไปสู่การรวมศูนย์ของระบบ ตัวอย่างเช่น โปรโตคอล BFT บางตัวกำหนดให้โหนดต้องออนไลน์ต่อไปหรือถูกลงโทษ กฎที่คล้ายกันจำนวนมากไม่สอดคล้องกับแนวคิดการออกแบบของเครือข่ายแบบกระจายอำนาจอย่างไม่ต้องสงสัย

Ethereum: แอปพลิเคชันและข้อผิดพลาดในวงกว้างของ PoS

หลายๆ คนต้องการเลิกใช้เครือข่าย PoW เพื่อประหยัดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานและฮาร์ดแวร์ และบรรลุความสามารถในการปรับขนาดที่ดีขึ้น เดิมทีโมเดล PoS ถูกนำมาใช้ในโมเดลบล็อกเชนออนไลน์ซึ่งเป็นทางเลือกแทนฉันทามติของ Satoshi โมเดล PoS จำลองกระบวนการทำงานของ PoW โดยการสุ่มเลือกผู้เดิมพัน และให้สิทธิ์แก่พวกเขาในการสร้างบล็อกเดียวตามสัดส่วนของเดิมพัน

อย่างไรก็ตาม หลายๆ คนไม่ทราบว่าสิ่งนี้นำไปสู่ปัญหาสำคัญสองประการ ได้แก่ การโจมตีโดยไม่สนใจและการโจมตีระยะไกล

การโจมตีโดยไม่สนใจเกิดขึ้นเมื่อนักขุดสองคนสร้างบล็อกในเวลาเดียวกัน และเครือข่ายจะต้องตัดสินใจว่าจะใช้ห่วงโซ่การแข่งขันใดตามกฎลูกโซ่ที่ยาวที่สุด ในเครือข่าย PoW เราจะเลือกเชนที่ยาวที่สุดและมีงานมากที่สุด นั่นคือเชนที่ใช้ทรัพยากรภายนอกระบบมากที่สุดในเชิงเศรษฐกิจ ใน PoS การเลือกห่วงโซ่ที่เหมาะสมไม่จำเป็นต้องใช้ทรัพยากรภายนอก ดังนั้นจึงไม่มีค่าใช้จ่ายเสียโอกาสตามธรรมชาติ เนื่องจากไม่มีค่าใช้จ่ายเสียโอกาส ผู้เดิมพันสามารถเดิมพันในเชนแต่ละเวอร์ชัน ส่งผลให้ความปลอดภัยของระบบล่มสลาย ผู้เดิมพันที่มีเหตุผลจะขยายไปยังทุกเครือข่ายที่เป็นไปได้ที่พวกเขาเห็นเพื่อเพิ่มผลตอบแทนสูงสุด

การโจมตีระยะไกลเกิดขึ้นเมื่อฝ่ายตรงข้ามได้รับกุญแจของผู้ตรวจสอบที่ผ่านมาผ่านการติดสินบน และเขียนประวัติของบล็อกเชนใหม่ เช่น สร้างประวัติเครือข่ายปลอม

เพื่อจัดการกับการโจมตีโดยไม่สนใจ Vitalik Buterin เสนอแนวคิดของ Slasher: หากผู้เดิมพันเซ็นบล็อกที่มีความสูงเท่ากันบนส้อมสองอัน พวกเขาจะสูญเสียรางวัลบล็อก อย่างไรก็ตาม Vlad Zamfir และ Ethan Buchman ได้เพิ่มคุณสมบัติพิเศษให้กับ Slasher – อัตรากำไรขั้นต้น ด้วยวิธีนี้ โหนดที่ฝ่าฝืนกฎอย่างชัดเจน เงินฝากเดิมพันจะลดลง แทนที่จะยอมสละผลกำไรบางส่วน ซึ่งเป็นโทษที่มากกว่า การปรับปรุงเหล่านี้ถูกรวมเข้ากับโมเดลฉันทามติของ Gasper ของ Ethereum ในภายหลัง และพิสูจน์ว่ามูลค่าของ ETH ในฐานะสินทรัพย์ PoS ได้รับการประกันโดยการฝากเงินที่บังคับและค่าปรับที่ลดลงเท่านั้น - หากไม่มีการล็อค ETH ก็ไม่มีมูลค่าทางเศรษฐกิจที่จะสนับสนุน Ethereum

กล่าวอีกนัยหนึ่ง มูลค่าของ ETH ไม่ได้ถูกสร้างขึ้นผ่านต้นทุนการพิสูจน์การทำงานที่ไม่สามารถประเมินได้ แต่ถูกบังคับให้รักษาไว้ เช่นเดียวกับระบบสกุลเงิน fiat ของเราในปัจจุบัน และดังนั้นจึงไม่สามารถทำหน้าที่เป็นสกุลเงินแข็งได้ Bitcoin มีต้นทุนที่ไม่สามารถปลอมแปลงได้ เนื่องจากมีต้นทุนสูงในการผลิต Bitcoin ใหม่ผ่านรายจ่ายฝ่ายทุน (เช่น เครื่องจักรขุดเหมืองฮาร์ดแวร์) และค่าใช้จ่ายในการดำเนินงาน (เช่น ไฟฟ้า) การปลอมแปลง Bitcoin เป็นเรื่องยากมาก เนื่องจากผู้ปลอมแปลงจะต้องทำซ้ำการพิสูจน์การทำงานที่มีราคาแพงก่อนหน้านี้ทั้งหมด และดำเนินการได้เร็วกว่าการพิสูจน์การทำงานที่ดำเนินอยู่ทั้งหมดในเครือข่าย

Frankenstein: Gasper สำหรับ Ethereum

Gasper มุ่งหวังที่จะพึ่งพาการออกแบบเครือข่าย PoS ที่รวมโมเดลการสื่อสารแบบซิงโครนัสโดยใช้โมเดลกฎลูกโซ่ที่ยาวที่สุด และโมเดลการสื่อสารแบบซิงโครนัสบางส่วนโดยใช้โมเดล BFT แบบคลาสสิก แบบแรกถูกนำมาใช้ผ่าน LMD GHOST (Latest News Driven Greediest and Heaviest Observation Subtree) ซึ่งเป็นลักษณะทั่วไปของกฎลูกโซ่ที่ยาวที่สุด ส่วนแบบหลังถูกนำมาใช้ผ่าน Casper FFG (Friendly Finality Gadget) LMD GHOST เป็นตัวแปรหนึ่งของ GHOST และเป็นส่วนหนึ่งของโปรโตคอลแบบรวมที่เสนอโดย Sompolinsky และ Zohar ผู้สร้างเครือข่าย Kaspa ใน "ความปลอดภัยของการประมวลผลธุรกรรมความเร็วสูงใน Bitcoin" ใน Ethereum นั้น LMD GHOST ทำงานเป็นกฎการเลือกทางแยก โดยที่แต่ละทางแยก ผู้ตรวจสอบความถูกต้องจะเลือกสายโซ่ที่มีการรองรับมากที่สุด (เช่น ข้อความล่าสุดที่ได้รับ) จากผู้ตรวจสอบความถูกต้องทั้งหมด แทนที่จะเป็นสายโซ่ที่ยาวที่สุด ในโมเดล GHOST ของเครือข่าย PoW การสนับสนุนหมายถึงเชนที่มีงานมากที่สุด ใน LMD GHOST การสนับสนุนหมายถึงเครือข่ายที่ได้รับการโหวตมากที่สุด (ผู้เข้าร่วมจะได้รับคะแนนโหวตที่ถ่วงน้ำหนักตามยอดคงเหลือ ETH ที่เดิมพันไว้)

Ethereum ได้ตั้งค่าการตรวจสอบโหนดบล็อกเพื่อแนะนำกลไกความรับผิดชอบ หากผู้ตรวจสอบละเมิดกฎของระบบ เขาจะถูกปรับขึ้นอยู่กับการละเมิดเฉพาะ Casper FFG เป็นอนุพันธ์ของรายงานของ Vlad Zamfir เรื่อง "Friendly Little Ghosts: A Correctly Built Blockchain Consensus Protocol" อย่างไรก็ตาม Ethereum ตัดสินใจที่จะใช้ Casper เป็นอุปกรณ์ขั้นสุดท้าย โดยเป็นชั้นการรักษาความปลอดภัยเพิ่มเติมที่อยู่ด้านบนของห่วงโซ่ความมีชีวิตชีวาที่น่าจะเรียกว่า LMD GHOST ดังนั้น Casper FFG จึงรับประกันความปลอดภัยของบล็อกที่เสนอแม้ในระหว่างพาร์ติชันเครือข่าย อย่างไรก็ตาม เนื่องจาก Casper FFG ทำงานตามโมเดลการซิงโครไนซ์บางส่วน การสรุปผลจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อชุดเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องน้อยกว่า 1/3 ของจำนวนชุดเครื่องมือตรวจสอบความถูกต้องทั้งหมดมีข้อบกพร่อง/เป็นปฏิปักษ์ กล่าวคือ ความทนทานต่อข้อผิดพลาดคือ 1/3 เนื่องจาก Casper FFG ให้การรักษาความปลอดภัยที่รับผิดชอบได้ จึงไม่ได้มีความมีชีวิตชีวาโดยทั่วไปตามที่กำหนด แต่ให้รูปแบบใหม่ที่อ่อนแอกว่าของความมีชีวิตชีวาของความน่าจะเป็น

ดังที่ Vitalik กล่าวไว้ “ความมีชีวิตชีวาที่น่าเชื่อถือหมายความว่าอัลกอริธึมไม่ควรติดอยู่ในจุดที่ไม่อาจระบุสถานะของสิ่งใดๆ ได้อย่างแน่ชัด”

แกสเปอร์ยังใช้จุดตรวจเชิงอัตนัยที่อ่อนแอเพื่อป้องกันการโจมตีระยะไกล ประวัติบล็อกเชนของ Gasper ก่อนจุดตรวจสอบอัตนัยที่อ่อนแอไม่สามารถยกเลิกได้ เช่น หากโหนดได้รับบล็อกที่ขัดแย้งกับจุดตรวจสอบ โหนดจะปฏิเสธบล็อก เพื่อป้องกันการโจมตีระยะไกล ปัญหาหนึ่งที่มีความเป็นส่วนตัวต่ำก็คือการที่โหนดเครือข่ายใหม่หรือเข้าร่วมใหม่ต้องเชื่อถือและพึ่งพาโหนดอื่นๆ เพื่อให้ได้สถานะที่อัปเดตที่ถูกต้องของระบบ ซึ่งขัดแย้งกับเป้าหมายของการกระจายอำนาจ ซึ่งก็คือการสร้างระบบที่ไม่เชื่อถือ Proof-of-Work ทำงานโดยยึดตามความเป็นกลาง และโหนดใหม่สามารถได้ข้อสรุปแบบเดียวกับส่วนที่เหลือของเครือข่ายอย่างอิสระ ส่งผลให้เกิดระบบที่ไม่เชื่อถือ

ดังนั้น แม้ว่า Gasper ของ Ethereum จะรวมความซิงโครไนซ์และการซิงโครไนซ์บางส่วนเข้ากับความมีชีวิตชีวาและความปลอดภัย แต่ก็ทำเช่นนั้นโดยสูญเสียคุณสมบัติอื่น ๆ มากมาย สาเหตุหลักมาจากการแสวงหาหลักฐานบังคับในการเดิมพัน

ปัญหาหลักที่เกิดจาก PoS

ประการแรก ด้วยการละทิ้งการดำเนินการตามฉันทามติของ Satoshi จะแทนที่ต้นทุนของการไม่สามารถปลอมแปลงด้วยเงินฝากบังคับ ทำให้เกิดมูลค่าทางเศรษฐกิจในรูปแบบที่อ่อนแอ ประการที่สอง กำหนดบทลงโทษแบบลดจำนวนลง รวมถึงบทลงโทษแบบออฟไลน์ แม้ว่าการลงโทษออฟไลน์จะมีน้อยและอาจเทียบเท่ากับค่าเสียโอกาสจากการพลาดรางวัลเท่านั้น ความพร้อมใช้งานแบบไดนามิกยังคงมีจำกัด ประการที่สาม โหนดการตรวจสอบเชิงอัตวิสัยที่ไม่รุนแรงมีค่าเริ่มต้นจากการมีอยู่ของความไว้วางใจในระบบ =สิ่งนี้ทำลายความตั้งใจเดิมของเทคโนโลยีบล็อกเชน

ปัญหาหลักที่เกิดจากความแตกต่างเทียมระหว่างความปลอดภัยและกิจกรรม

ประการที่สี่ แทนที่จะปรับปรุงกฎการเลือกส้อม (เช่น LMD GHOST) Ethereum กลับยอมจำนนต่อความมีชีวิตชีวาที่ผิดพลาดเทียบกับความแตกต่างด้านความปลอดภัยในโปรโตคอล กล่าวอีกนัยหนึ่ง Ethereum ไม่ได้ปรับปรุงความสามารถในการรักษาตนเองของเครือข่าย แต่ใช้เครื่องมือฉันทามติ BFT แบบคลาสสิก Casper FFG

สิ่งนี้นำไปสู่ปัญหาที่ห้า Casper FFG สามารถทนต่อข้อผิดพลาดได้เพียง 1/3 เท่านั้น แม้ว่านี่จะเป็นค่าที่ยอมรับได้ต่อข้อผิดพลาดสูงสุดในโมเดลที่มีการซิงโครไนซ์บางส่วน แต่ก็แสดงถึงข้อจำกัด ดังที่เราจะได้เห็น DAG-KNIGHT สามารถทำได้ดีกว่า

สุดท้ายนี้ Gasper นำเสนอความซับซ้อนสูง ซึ่งทำให้ความปลอดภัย ความไม่เปลี่ยนแปลง และความสามารถของ ETH ในฐานะสกุลเงินของชั้นฐานลดลง การแสวงหาความซับซ้อนอย่างไม่มีที่สิ้นสุดนี้ทำให้เกิดระบบที่คล้ายกับแฟรงเกนสไตน์

สรุป: Bitcoin, Classic BFT และ Ethereum

Bitcoin สามารถบรรลุความทนทานต่อข้อผิดพลาดได้สูงถึง 1/2 แต่สิ่งนี้มาพร้อมกับค่าใช้จ่ายในการสร้างโมเดลและความสามารถในการปรับขนาดให้เข้ากับสภาวะในโลกแห่งความเป็นจริง เช่น เวลาแฝงของอินเทอร์เน็ต การหยุดทำงานของเครือข่าย และการโจมตีที่ยาวนานอย่างไม่คาดคิด ดังนั้น Bitcoin จึงไม่สามารถเป็นสื่อกลางในการแลกเปลี่ยนที่มีประสิทธิภาพได้ เนื่องจากการลดเวลาแฝงที่จำกัดเพื่อให้อัตราการทำธุรกรรมเร็วขึ้นจะส่งผลต่อความปลอดภัยและความมั่นคง

ในทางกลับกัน โมเดล BFT แบบคลาสสิกให้ความสำคัญกับความปลอดภัย โดยสูญเสียความพร้อมใช้งานแบบไดนามิกและความสามารถในการซ่อมแซมตัวเองระหว่างพาร์ติชันเครือข่ายหรือการโจมตี นอกจากนี้ เนื่องจากโมเดล BFT แบบคลาสสิกอาศัยโมเดลการสื่อสารแบบซิงโครนัสบางส่วน จึงสามารถบรรลุค่าความทนทานต่อข้อผิดพลาดได้เพียง 1/3 เท่านั้น

Ethereum พยายามที่จะผสานข้อดีของโมเดลแบบ chain-based ที่ยาวที่สุดและโมเดล BFT แบบคลาสสิก แต่ผลลัพธ์ก็คือการสร้างระบบทำลายตัวเองของสัตว์ประหลาดโดยไม่จำเป็น

DAG-KNIGHT: เจ้าแห่งกาลเวลา

DAG-KNIGHT มีความทนทานต่อข้อผิดพลาด 1/2 ในโมเดลที่มีการซิงโครไนซ์บางส่วน คุณรู้ไหมว่า Cynthia Dwork, Dwork, Lynch และ Stock ได้พิสูจน์อย่างเป็นทางการแล้วว่าในรูปแบบการซิงโครไนซ์บางส่วน เป็นไปไม่ได้ที่จะมีอัตราการทนต่อข้อผิดพลาดมากกว่า 1/3 เล็กน้อย. ตอนนี้ ให้เราอธิบายว่า DAG-KNIGHT ทำสิ่งนี้ได้อย่างไร

ก่อนอื่น คุณต้องเข้าใจว่า GHOST-DAG ทำงานอย่างไร และ DAG-KNIGHT สร้างมันขึ้นมาอย่างไร ข้อมูลที่เกี่ยวข้องสามารถพบได้ในส่วนย่อยของ Spectre, Phantom และ GHOST-DAG ฉันอธิบายรายละเอียดว่า GHOST-DAG แก้ไขปัญหานี้ได้อย่างไรในบทความ "วิธีแก้ปัญหา Trilemma ของ Blockchain: มิตรภาพระหว่าง BlockDAG และ Satoshi Nakamoto Consensus"

ทำให้สิ่งที่เป็นไปไม่ได้เกิดขึ้น: DAG-KNIGHT และการซิงโครไนซ์บางส่วน

DAG-KNIGHT แก้ปัญหาผลลัพธ์ที่เป็นไปไม่ได้ที่เสนอโดย Dwork และคณะ โดยเพิ่มการใช้ PoW ให้สูงสุด Proof-of-work แยกโปรโตคอลการสั่งซื้อธุรกรรมออกจากโปรโตคอลขั้นสุดท้าย โมเดลฉันทามติจะกำหนดวิธีการเรียงลำดับธุรกรรม เช่น กฎลูกโซ่ที่ยาวที่สุดของ Bitcoin และกฎการสั่งซื้อของ DAG-KNIGHT และกฎเหล่านี้เป็นอัลกอริธึมมาตรฐานที่ผู้เข้าร่วมทั้งหมด (รวมถึงโหนดฝ่ายตรงข้าม) ทำงานในลักษณะเดียวกัน ในทางกลับกัน การทำธุรกรรมขั้นสุดท้ายเป็นโปรแกรมที่ไม่มีข้อผูกมัดที่ผู้ใช้แต่ละรายกำหนดค่าหรือคำนวณตามความเชื่อในท้องถิ่นเกี่ยวกับระบบ

ใน Bitcoin เวลาเริ่มต้นนี้ขึ้นอยู่กับสมมติฐาน α ว่าผู้โจมตีเป็นเจ้าของ 10% ของแฮชเรตทั้งหมดของเครือข่าย และโหนดนั้นเต็มใจที่จะรับความเสี่ยง ε <0.1 อย่างไรก็ตาม โหนดก็จะตอบสนองตามความเชื่อของระบบท้องถิ่นด้วย ตัวอย่างเช่น หากโหนด Bitcoin เชื่อว่านักขุดที่เป็นอันตรายเป็นเจ้าของแฮชเรตน้อยกว่า 1/3 โหนดนั้นจะยืนยันธุรกรรมได้เร็วกว่าโหนดที่เชื่อว่าขีดจำกัดอยู่ที่ 49% ซึ่งช่วยให้ผู้โจมตี 34% สามารถประนีประนอมได้ ในอดีต แต่ไม่สามารถทำให้เสียหายอย่างหลังได้

อีกตัวอย่างหนึ่งของ Proof-of-Work ที่แยกการเรียงลำดับจากขั้นสุดท้ายคือ Spectre ซึ่งเป็นอัลกอริธึมการเรียงลำดับ DAG ที่ซิงโครไนซ์บล็อก PoW บางส่วน ใน Spectre โหนดจะต้องได้รับการกำหนดค่าด้วยพารามิเตอร์แยกต่างหากซึ่งระบุขีดจำกัดบนของเวลาแฝง d ซึ่งส่วนที่เหลือของระบบไม่รู้จัก นอกจากนี้ แต่ละโหนดมีหน้าที่รับผิดชอบในการเลือก d และการเลือกที่ไม่ถูกต้องเกินไปก็อาจเป็นอันตรายต่อโหนดเหล่านั้นได้ ตัวอย่างเช่น หากโหนดประเมินค่าสูงเกินไป d ก็จะไม่สามารถรับรู้ธุรกรรมที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ หากโหนดประเมินค่า d ต่ำไป ก็จะยอมรับธุรกรรมก่อนเวลาอันควร อย่างไรก็ตาม Spectre ไม่สามารถบรรลุกิจกรรมในระดับสูงได้

DAG-KNIGHT ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติ Proof-of-Work นี้เพื่อทำให้กฎการสั่งธุรกรรมไม่มีนัยสำคัญ ในขณะที่ความสมบูรณ์ของธุรกรรมจะขึ้นอยู่กับขีดจำกัดเวลาแฝงที่กำหนดค่าในเครื่องของผู้ใช้ ดังนั้นจึงมีการซิงโครไนซ์บางส่วนในแง่นั้น การตอบสนองเป็นคุณลักษณะสำคัญในโมเดลการสื่อสารแบบซิงโครนัสบางส่วนแบบคลาสสิก และมีการตอบสนองสองรูปแบบ ขึ้นอยู่กับว่าโมเดลฉันทามติของโปรโตคอลตอบสนองต่อความล่าช้าอย่างไร การตอบสนองที่ดีนั้นมาจากโปรโตคอลที่สามารถยืนยันธุรกรรมโดยอิงตามความล่าช้าที่สังเกตได้ในเครือข่าย การตอบสนองที่อ่อนแออีกประเภทหนึ่งคือเมื่อโปรโตคอลทำงานอย่างแน่นหนาภายใต้ความล่าช้าสูงสุดในปัจจุบันที่เกิดจากฝ่ายตรงข้ามของเครือข่าย DAG-KNIGHT ทำงานในลักษณะหลัง ดังนั้นจึงสามารถข้ามผลลัพธ์ที่เป็นไปไม่ได้ของ Dwork ได้

ดังที่รายงานของ DAG-KNIGHT ระบุว่า: "ใน KNIGHT แค่กำหนดขอบเขตบนของเวลาแฝงที่สังเกตได้ในพื้นที่นั้นยังไม่เพียงพอ แต่ขอบเขตบนควรสะท้อนถึงความล่าช้าสูงสุดที่ผู้โจมตีอาจสร้างได้ แม้ว่าข้อความจะเผยแพร่ภายในเวลาที่แน่นอนก็ตาม 1 หรือ 2 วินาที แต่หากผู้โจมตีสามารถโจมตีเครือข่ายเพื่อให้ข้อความใช้เวลาถึง 30 วินาทีในการส่งผ่าน ไคลเอ็นต์ควรตั้งค่า D เป็น 30 วินาที"

แม้ว่าสิ่งนี้อาจดูเหมือนเป็นข้อจำกัด แต่ความสามารถในการบังคับใช้การตอบสนองที่อ่อนแอจะสร้างแบบจำลองที่เป็นเอกฉันท์แบบแรกเพื่อให้บรรลุความทนทานต่อข้อผิดพลาด 1/2 โดยมีการซิงโครไนซ์บางส่วน ซึ่งทำลายสิ่งที่เป็นไปไม่ได้

ทำลายสิ่งที่เป็นไปไม่ได้: มันหมายความว่าอะไร?

โดยภาพรวมของกฎลูกโซ่ที่ยาวที่สุดของฉันทามติ Satoshi DAG-KNIGHT บรรลุความพร้อมใช้งานแบบไดนามิก ความน่าจะเป็นขั้นสุดท้าย และความสามารถในการรักษาตัวเอง อย่างไรก็ตาม DAG-KNIGHT บรรลุผลขั้นสุดท้ายและมีความปลอดภัยเร็วกว่า Bitcoin นั่นคือความน่าจะเป็นของการรวมตัวกันใหม่จะเข้าใกล้ศูนย์เร็วขึ้น ดังนั้นจึงถึงจุดสิ้นสุดได้เร็วยิ่งขึ้น ซึ่งหมายความว่าสามารถสร้างได้ 100 บล็อกต่อวินาที และผู้ขุดจะได้รับเงินอุดหนุนและรางวัลบล็อกที่ไม่มีค่าธรรมเนียมการแปลงเร็วขึ้น ส่งผลให้ระบบกระจายอำนาจอย่างทั่วถึงซึ่งทำให้การขุดเดี่ยวมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ต่างจากรุ่น BFT แบบคลาสสิกตรงที่ DAG-KNIGHT ไม่หยุดทำงานในระหว่างพาร์ติชันเครือข่ายในขณะที่มีความทนทานต่อข้อผิดพลาดสูงสุดที่เป็นไปได้ที่ 1/2 ในขณะที่รุ่น BFT สามารถทำได้เพียง 1/3 เท่านั้น นอกจากนี้ DAG-KNIGHT ยังแตกต่างจาก Bitcoin ตรงที่สามารถจำลองความไม่ซิงโครไนซ์ในโลกแห่งความเป็นจริง โดยหลีกเลี่ยงการหมดเวลานานและประสิทธิภาพลดลง ในขณะเดียวกันก็รับประกันความปลอดภัยภายในขอบเขตเวลาแฝงที่ต่ำ ดังนั้น Bitcoin จึงไม่สามารถเป็นสื่อกลางในการแลกเปลี่ยนในอุดมคติได้ เนื่องจากการลดเวลาแฝงที่จำกัดไว้เพื่อเพิ่มความเร็วในการทำธุรกรรมจะส่งผลต่อความปลอดภัยและความมั่นคง DAG-KNIGHT สามารถสร้างสกุลเงินสำรองแห่งแรกในโลกอนาคตที่ไร้สัญชาติ

นอกจากนี้ DAG-KNIGHT ยังใช้เฟรมเวิร์กนี้เป็นโมเดลที่ไม่สอดคล้องกันแบบคู่ แทนที่จะเพิ่มเลเยอร์เพิ่มเติมอย่างต่อเนื่อง เช่น Casper FFG ของ Ethereum DAG-KNIGHT บรรลุความเรียบง่ายโดยการปรับปรุงกฎการเลือกส้อมของเลเยอร์ฐาน ซึ่งเป็นก้าวที่ยิ่งใหญ่จากสัตว์ประหลาด "Frankenstein" สไตล์ Ethereum ที่ซับซ้อน การทำให้เข้าใจง่ายช่วยให้การพัฒนาเร็วขึ้นและปลอดภัยยิ่งขึ้น และ DAG-KNIGHT บรรลุความเรียบง่ายผ่านมูลค่าทางเศรษฐกิจที่แข็งแกร่ง: ก. สินทรัพย์ที่อิงตามหลักฐานการทำงานที่ไม่สามารถปลอมแปลงได้ ข. ความเป็นกลางที่แข็งแกร่ง ซึ่งกำจัดความอ่อนแอในประเด็นความน่าเชื่อถือของ Ethereum .

ในที่สุด DAG-KNIGHT จะกระจายอำนาจ PoW ออกไปอีก เนื่องจาก α, ε และ δ ถูกกำหนดและกำหนดในเครื่องโดยโหนด แทนที่จะเป็นกฎเกณฑ์กลาง เช่น การหน่วงเวลาต่อยอดของ Bitcoin ซึ่งเป็นการแก้ปัญหาทางอ้อมที่ฟรีดริช ฮาเย็กเรียกว่าปัญหาความรู้ในท้องถิ่น ทุกคนมีข้อได้เปรียบด้านข้อมูลที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้อย่างมีประสิทธิผลสูงสุดเมื่อการตัดสินใจขึ้นอยู่กับข้อมูลนี้ ดังนั้น บุคคล (หรือในกรณีของเรา โหนด) จึงมีข้อมูลเฉพาะตามสถานการณ์ ณ เวลาและสถานที่เฉพาะ และแผน (โดยเฉพาะแผนทางเศรษฐกิจ สำหรับฮาเยก แต่สิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับ α, ε และ δ) มากที่สุด เป็นการดีที่สุดที่ผู้เข้าร่วมแต่ละคนจะดำเนินการในลักษณะที่กระจายออกไป เนื่องจากแผนแบบรวมศูนย์ขาดข้อมูลนี้และไม่สามารถคำนึงถึงความรู้ของแต่ละคนได้อย่างถูกต้อง

สรุป: โมเดลฉันทามติในอนาคตของ Kaspa DAG-KNIGHT แก้ปัญหาที่เป็นไปไม่ได้ซึ่ง Bitcoin, Ethereum และโมเดล BFT แบบคลาสสิกไม่สามารถทำได้ เนื่องจากโมเดลที่มีการซิงโครไนซ์บางส่วน มีขอบเขตความทนทานต่อข้อผิดพลาดสูงสุดที่เป็นไปได้ DAGKNIGHT ให้ความปลอดภัย ความสามารถในการปรับขนาด และการกระจายอำนาจที่มากกว่าโปรโตคอลอื่นๆ ไม่มีโปรโตคอลอื่นใดที่ประสบความสำเร็จอย่างเป็นทางการ และบางทีอาจไม่มีโปรโตคอลอื่นใดที่สามารถทำได้อีกครั้ง ดังนั้น กัสปะจึงเป็นเจ้าแห่งกาลเวลาอย่างแท้จริง