CAN BITCOIN SCALE?? לגדול ביטקוין יכול כמה עד

זהר אביבהמחשב" ולמדעי להנדסה ס ביה

העברית האוניברסיטה

) סומפולינסקי) יונתן עם משותפת עבודה על מבוסס

avivz@cs.huji.ac.il

משוכות בדרך להצלחה של ביטקוין

רגולציהמודעות בציבוראימוץ ע"י סוחריםהוספת תשתיותיציבות

?האם יש בעיות אחרות, טכניות, שמגבילות את הצמיחה

האם ביטקוין יכול לגדול? Visa: ~2,000 TPS

(~11,000 TPS during Christmas 2010 peak)

Paypal: ~100 TPS

Bitcoin: ~1 TPS

גבוה ביקושעסקאות להעברת

או גבוהות עמלותמחוץ אל נדידה

(off-chain)לביטקוין

? מעניין זה למה

' מס על מגבלהלביצוע העסקאות

היצע על רבה תחרותמוגבל

חישוב זריז וחדשות טובות)https://en.bitcoin.it/wiki/Scalability(מקור:

KB 0.5גודל ממוצע של הודעה (טרנזאקציה)

הודעות בשניה2000בקצב של ויזה:

1MB per secondרוחב פס דרוש:

(+ התפתחות טכנולוגית צפויה בשנים הקרובות)

(הערה: לעיתים צריך לשלוח הודעות כמה פעמים, ויש גם דרישות אכסון)

הטענה: יש מגבלות יותר חריפות על יכולת הצמיחה

double spendשנובעות מהצורך לפתור את בעיית ה-

(ויש לנו גם הצעה לשיפור)

שאלה קשורה: האם אפשר להאיץ את ביטקוין?

דק'10בלוק כל

דק'2.5בלוק כל

שניות12בלוק כל

(כמה בלוקים צריך לחכות? מה זמן ההמתנה?)

בלוקים נוצרים הסתברותית ע"י דק בממוצע10כורים כל

אם כורה מקבל שתי שרשראות חלופיות, הוא בוחר בארוכה יותר

הסיכוי להיווצרות שרשראות חלופיות תלוי במהירות ההפצה

A

𝐵1

𝐵2

CA

𝐵1 C

A 𝐵1 C𝐵2

A 𝐵1 C

A 𝐵1 C

A 𝐵1 C

A 𝐵1 C

A 𝐵1 C

A 𝐵1 C𝐵2

Double Spendמתקפת

< 50%מצליחה בוודאות אם כח החישוב של התוקף

עבור תוקפים חלשים יותר, אם מחכים הרבה בלוקים מצליחהבהסתברות קטנה

)TPSחזרה למספרי ההעסקאות בשניה (

הגדלתTPS

בלוקים גדולים יותר

ייצור מהיר יותר של בלוקים

יותר בלוקים סותרים נוצרים

במקביל

פגיעה באבטחה

Generated using data generously shared by Decker & Wattenhofer

בקצבים מהירים השרשרת הראשית צומחת לאט יותר – הרבה מהבלוקים שנוצרים הם סותרים ונוצרים במקביל.

מס' העברות שבוצעו = מס' העברות בבלוקx מס' בלוקים בשרשרת

פגיעה באבטחה: לתוקף "ריכוזי" קל יותר לבנות שרשראות ארוכות מכח החישוב!50% עם פחות מ- 50%מתקפת

כמה אפשר לגדול?

במבנה הרשת.מאודתלוי

:40הערכה אופטימית TPS 40% מתקפת

:10הערכה פסימית TPS 25% מתקפת

הנובע מהקטנת גודל הבלוק ושימוש במזהים של 16יתכן שיפור של בערך פי הטרנזקציות.

עדיין איננו מגיעים לגדלים התואמים את ויזה, והאבטחה נפגעת מאוד.

Decker & Wattenhoferבמצב הרשת כפי שנמדד ע"י *

Greedy Heaviest Observed Sub-Tree (GHOST)

אלגוריתם חליפי לבחירת שרשרת.) התחל מהשורשGenesis Block.(.בכל פיצול התקדם אל תת העץ הכי גדול

מכח החישוב ולא פחות!50% דורשת 50% מתקפת תוצאה:

A

B

B’

GHOSTאפשר לנצל את גם כדי להאיץ את ביטקוין

לדוגמא (בהערכה פסימית):

בלוק כל שנייה 214בערך TPS 50%עמידות מלאה בפני מתקפות-0.5רוחב פס דרוש: פחות מ MB.לשנייה

.הבעיה של יתרון מוגבר לבעלי הרבה כח חישוב עדיין קיימת

סיכום ומסקנותכסף בהחלט גדל על עצים

מהירות הפצת המידע ברשת – חשובה מאוד

) אפשר וצריך לשפר את הפרוטוקולStay tuned(

תודה! : קשר avivz@cs.huji.ac.ilליצירת

www.cs.huji.ac.il/~avivz

תודה!

: קשר avivz@cs.huji.ac.ilליצירת

www.cs.huji.ac.il/~avivz