GOC-Ledger : Une nouvelle approche pour la gestion des actifs numériques
GOC-Ledger simplifie la gestion des actifs numériques sans consensus, offrant rapidité et économies.
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Table des matières
- Comment Fonctionnent les Systèmes Traditionnels
- Avantages des Registres Sans Consensus
- Le Design de GOC-Ledger
- Fonctionner sur des Systèmes Peu Fiables
- Comprendre les Soldes de Compte
- Fusionner des États dans GOC-Ledger
- Gérer la Concurrence
- Soldes Négatifs Possibles
- Résumé des Fonctionnalités de GOC-Ledger
- Directions Futures
- Conclusion
- Source originale
GOC-Ledger est une nouvelle façon de gérer l'info sur les tokens ou les actifs numériques entre différents utilisateurs sans avoir besoin d'un système compliqué pour assurer la confiance. Les systèmes traditionnels, comme les blockchains, demandent à tout le monde d'être d'accord sur l'ordre de chaque action, ce qui peut ralentir les choses et coûter plus cher à faire fonctionner. En revanche, GOC-Ledger utilise une approche plus simple qui ne nécessite pas que tout le monde soit synchronisé à chaque instant. Ce truc permet de faire des mises à jour plus vite et à moindre coût tout en gardant un œil sur ce que chaque utilisateur peut dépenser.
Comment Fonctionnent les Systèmes Traditionnels
Dans les blockchains classiques, chaque mise à jour faite par les utilisateurs doit être confirmée par un processus de consensus. Ça veut dire que, avant de transférer un token d'un utilisateur à un autre, il faut que tout le monde soit d'accord sur l'ordre de ce transfert. Même si ça aide à prévenir la fraude et la confusion, ça rend le système plus lent et plus gourmand en ressources.
Avantages des Registres Sans Consensus
Des développements récents ont donné naissance à des systèmes qui ne comptent pas sur des processus de consensus. Ces nouveaux systèmes offrent toujours des mises à jour fiables aux enregistrements partagés mais sans qu'il soit nécessaire que tous les utilisateurs soient d'accord sur chaque petit changement. Ça donne :
- Vitesse Accrue : Les opérations peuvent se faire plus rapidement puisqu'il n'y a pas besoin de longues discussions ou accords.
- Coûts Réduits : Ces systèmes demandent moins de puissance de calcul et d'infrastructure, ce qui les rend moins chers à gérer.
Cependant, les conceptions actuelles qui n'utilisent pas de consensus doivent quand même avoir une communication fiable entre les utilisateurs pour garantir que tout le monde ait les mêmes infos.
Le Design de GOC-Ledger
GOC-Ledger introduit une méthode appelée un type de donnée répliqué sans conflit basé sur l'état (CRDT) utilisant des compteurs qui n'augmentent que. En gros, ça veut dire que chaque utilisateur a ses propres données, et les changements se font de manière à éviter les conflits. Voici deux avantages clés de ce système :
Simplicité dans la Communication : GOC-Ledger permet d'envoyer des mises à jour sous forme de juste le dernier état d’un compte au lieu de toute l’historique des changements. Ça allège la communication.
Facilité à Prouver la Sécurité : La sécurité des soldes de compte peut être prouvée facilement sans avoir à suivre l’historique complet des opérations. Parce que les compteurs fonctionnent naturellement ensemble, c’est plus simple de s’assurer que les soldes sont corrects.
GOC-Ledger peut aussi gérer différents types d'applications. Certaines peuvent permettre des découverts temporaires, tandis que d'autres peuvent exiger que les comptes ne deviennent jamais négatifs. Cette flexibilité le rend pratique pour divers usages.
Fonctionner sur des Systèmes Peu Fiables
Le design de GOC-Ledger veut qu'il puisse fonctionner même quand certaines parties du système échouent ou doivent redémarrer. C'est pratique pour beaucoup de situations réelles où certains serveurs ou appareils peuvent planter mais revenir en ligne. Bien que GOC-Ledger ne soit pas conçu pour gérer des utilisateurs malveillants, il pose une bonne base pour des travaux futurs afin de traiter ce souci.
Comprendre les Soldes de Compte
Chaque compte dans GOC-Ledger suit le nombre de tokens ou d'actifs qu'un utilisateur possède. Le système utilise des compteurs internes pour représenter différentes actions, comme créer des tokens, les transférer ou les brûler. Ces compteurs n'augmentent que, donc l'historique de ce qui s'est passé est gardé de manière simple.
Opérations Clés pour les Comptes
Création de Tokens : Les utilisateurs peuvent créer de nouveaux tokens s'ils sont autorisés. Le système augmente le compteur qui suit combien de tokens ont été créés.
Brûler des Tokens : Les utilisateurs peuvent aussi détruire des tokens qu'ils possèdent. S'ils ont assez de tokens, le compteur qui suit les tokens brûlés augmente.
Transférer des Tokens : Quand des tokens sont envoyés à un autre compte, cette action est suivie séparément du solde du compte recevant jusqu'à ce que le transfert soit reconnu.
Reconnaître les Transferts : Le compte recevant doit reconnaître qu'il a reçu les tokens. Cette action met à jour les compteurs concernés, garantissant que les deux comptes reflètent ce changement avec précision.
Suivre les Soldes : Le solde actuel d'un compte est calculé en tenant compte des compteurs qui ajoutent des tokens et soustraient ceux qui en retirent.
Assurer des Soldes Non Négatifs
Pour les applications qui doivent prévenir les soldes négatifs, GOC-Ledger peut établir des règles qui garantissent que les transferts s'exécutent dans un ordre spécifique. Ce mécanisme empêche de dépenser trop en s'assurant qu'un compte a suffisamment de tokens avant de permettre un transfert.
Fusionner des États dans GOC-Ledger
Le design permet de fusionner différentes versions des états de compte. Si deux utilisateurs mettent à jour leurs comptes séparément, le système peut combiner leurs états en une version unique qui inclut tous les changements. Ce processus de fusion est crucial pour s'assurer que tous les utilisateurs partagent des infos cohérentes.
Le Processus de Fusion
Quand deux états de compte sont fusionnés, les règles à suivre incluent :
- Identifier quels updates ont eu lieu pour chaque compte.
- Combiner ces updates d'une manière qui capture tous les changements tout en résolvant d'éventuels conflits.
Cette méthode permet aux répliques de comptes de se mettre d'accord sur leur état même si elles ont été mises à jour séparément.
Gérer la Concurrence
Dans un système où les mises à jour peuvent se produire simultanément sur différentes répliques, il est essentiel d'avoir une façon d'assurer la cohérence. GOC-Ledger fait ça en reconnaissant et en fusionnant les changements simultanés. Si deux actions peuvent mener à un solde négatif, le système peut gérer cela intelligemment pour éviter des problèmes.
Soldes Négatifs Possibles
Bien que GOC-Ledger soit conçu pour être flexible, il reconnaît aussi que des soldes négatifs peuvent se produire si les changements simultanés ne sont pas bien gérés. Le système peut définir des règles claires sur ce qui se passe quand les comptes deviennent négatifs et comment gérer ce scénario.
Équilibrer les Tokens
La principale fonctionnalité de sécurité de GOC-Ledger est que les tokens en circulation sont soit créés soit dépensés mais pas détruits. Ça veut dire que même si les comptes deviennent temporairement négatifs, le solde global dans le système reste stable, tant que les règles sont suivies.
Résumé des Fonctionnalités de GOC-Ledger
GOC-Ledger offre plusieurs avantages par rapport aux systèmes traditionnels :
- Transactions Plus Rapides : Les utilisateurs peuvent envoyer et recevoir des tokens sans attendre que les autres soient d'accord sur chaque action.
- Coûts Réduits : Le système nécessite moins de ressources, ce qui le rend moins cher à exploiter.
- Flexibilité : Différentes applications peuvent être développées selon les besoins des soldes de comptes.
- Simplicité : Le design est clair, permettant des mises à jour et la gestion des comptes plus faciles.
- Robustesse : Le système peut gérer des défaillances et des récupérations des comptes des utilisateurs sans perdre des données.
Directions Futures
Le GOC-Ledger n'est pas un produit fini, et il y a de la place pour l'amélioration. Les travaux futurs pourraient inclure :
- Développer des mécanismes pour gérer des utilisateurs adverses et des actions malveillantes.
- Mettre en œuvre le design sur des bases de données distribuées existantes pour évaluer ses performances.
- Explorer des façons de réduire encore les exigences en ressources tout en maintenant des expériences utilisateur cohérentes.
Conclusion
GOC-Ledger représente un pas en avant énorme dans la façon dont les tokens numériques et les actifs peuvent être gérés. En simplifiant les exigences de communication et en supprimant le besoin de consensus constant, il offre une manière plus rapide, moins coûteuse et plus flexible de gérer les comptes. Au fur et à mesure que les développements continuent, GOC-Ledger pourrait façonner l'avenir de la gestion des actifs numériques et élargir son applicabilité dans divers environnements.
Titre: GOC-Ledger: State-based Conflict-Free Replicated Ledger from Grow-Only Counters
Résumé: Conventional blockchains use consensus algorithms that totally order updates across all accounts, which is stronger than necessary to implement a replicated ledger. This makes updates slower and more expensive than necessary. More recent consensus-free replicated ledgers forego consensus algorithms, with significant increase in performance and decrease in infrastructure costs. However, current designs are based around reliable broadcast of update operations to all replicas which require reliable message delivery and reasoning over operation histories to establish convergence and safety. In this paper, we present a replicated ledger as a state-based conflict-free replicated data type (CRDT) based on grow-only counters. This design provides two major benefits: 1) it requires a weaker eventual transitive delivery of the latest state rather than reliable broadcast of all update operations to all replicas; 2) eventual convergence and safety properties can be proven easily without having to reason over operation histories: convergence comes from the composition of grow-only counters, themselves CRDTs, and safety properties can be expressed over the state of counters, locally and globally. In addition, applications that tolerate temporary negative balances require no additional mechanisms and applications that require strictly non-negative balances can be supported by enforcing sequential updates to the same account across replicas. Our design is sufficient when executing on replicas that might crash and recover, as common in deployments in which all replicas are managed by trusted entities. It may also provide a good foundation to explore new mechanisms for tolerating adversarial replicas.
Auteurs: Erick Lavoie
Dernière mise à jour: 2023-05-26 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2305.16976
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.16976
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
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