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GOC-Ledger: Un Nuovo Modo di Gestire gli Asset Digitali

GOC-Ledger semplifica la gestione degli asset digitali senza bisogno di consenso, offrendo vantaggi in termini di velocità e costi.

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Indice

GOC-Ledger è un modo nuovo di gestire le informazioni su Token o asset digitali tra diversi utenti senza bisogno di un sistema complicato per garantire la fiducia. I sistemi tradizionali, come le blockchain, richiedono che tutti siano d'accordo sull'ordine di ogni azione, il che può rallentare le cose e costare di più da gestire. Al contrario, GOC-Ledger usa un approccio più semplice che non richiede che tutti siano sincronizzati in ogni momento. Questo metodo permette aggiornamenti più veloci e a un costo inferiore, mantenendo comunque traccia di cosa può spendere ogni utente.

Come Funzionano i Sistemi Tradizionali

Nelle blockchain standard, ogni aggiornamento fatto dagli utenti deve essere confermato tramite un processo di consenso. Questo significa che prima che un token possa essere trasferito da un utente a un altro, tutti devono concordare sull'ordine di quel trasferimento. Anche se questo metodo aiuta a prevenire frodi e confusione, rende anche il sistema più lento e più esigente in termini di risorse.

Vantaggi dei Registri Senza Consenso

Sviluppi recenti hanno portato a sistemi che non si basano su processi di consenso. Questi sistemi più nuovi forniscono comunque aggiornamenti affidabili ai registri condivisi, ma lo fanno senza la necessità che tutti gli utenti concordino su ogni singolo cambiamento. Questo porta a:

  • Maggiore Velocità: Le operazioni possono avvenire più velocemente dato che non ci sono discussioni lunghe o accordi da raggiungere.
  • Costi Inferiori: Questi sistemi richiedono meno potenza computazionale e infrastruttura, rendendoli più economici da gestire.

Tuttavia, i design esistenti che non usano consenso hanno comunque bisogno di una comunicazione affidabile tra gli utenti per garantire che tutti abbiano le stesse informazioni.

Il Design di GOC-Ledger

GOC-Ledger introduce un metodo chiamato tipo di dati replicati basati su stato senza conflitti (CRDT) utilizzando contatori che crescono solo. In termini semplici, significa che ogni utente ha i propri dati, e i cambiamenti a quei dati avvengono in modo da evitare conflitti. Ecco due benefici chiave di questo sistema:

  1. Semplicità nella Comunicazione: GOC-Ledger permette di inviare aggiornamenti come solo l'ultimo stato di un account invece dell'intera storia dei cambiamenti. Questo riduce il carico sulla comunicazione.

  2. Facilità di Provare la Sicurezza: La sicurezza dei saldi degli account può essere facilmente provata senza dover tenere traccia dell'intera storia delle operazioni. Questo perché i contatori lavorano naturalmente insieme, il che rende più semplice garantire che i saldi siano corretti.

GOC-Ledger può anche gestire diversi tipi di applicazioni. Alcune possono consentire scoperte temporanee, mentre altre possono richiedere che gli account non vadano mai in negativo. Questa flessibilità lo rende pratico per vari usi.

Funzionamento su Sistemi Inaffidabili

Il design di GOC-Ledger significa che può funzionare anche quando alcune parti del sistema falliscono o devono riavviarsi. Questo è pratico per molte situazioni reali in cui alcuni server o dispositivi potrebbero bloccarsi ma possono tornare online. Anche se GOC-Ledger non è costruito per gestire utenti malevoli, stabilisce una solida base per futuri lavori su questo tema.

Comprendere i Saldi degli Account

Ogni account in GOC-Ledger tiene traccia del numero di token o asset che un utente ha. Il sistema usa contatori interni per rappresentare diverse azioni, come creare token, trasferirli o bruciarli. Questi contatori aumentano sempre, il che significa che la storia di ciò che è accaduto è conservata in modo semplice.

Operazioni Chiave per gli Account

  1. Creazione di Token: Gli utenti possono creare nuovi token se autorizzati. Il sistema aumenta il contatore che tiene traccia di quanti token sono stati creati.

  2. Cancellazione di Token: Gli utenti possono anche distruggere i token che possiedono. Se hanno abbastanza token, il contatore che tiene traccia dei token bruciati aumenta.

  3. Trasferimento di Token: Quando i token vengono inviati a un altro account, questa azione è tracciata separatamente dal saldo dell'account ricevente fino a quando il trasferimento non è riconosciuto.

  4. Riconoscimento dei Trasferimenti: L'account ricevente deve riconoscere di aver ricevuto i token. Questa azione aggiorna i contatori rilevanti, assicurando che entrambi gli account riflettano accuratamente questo cambiamento.

  5. Tracciamento dei Saldi: Il saldo attuale di un account viene calcolato considerando i contatori che aggiungono token e sottraendo quelli che rimuovono token.

Garantire Saldi Non Negativi

Per le applicazioni che necessitano di prevenire saldi negativi, GOC-Ledger può stabilire regole che garantiscono che i trasferimenti vengano eseguiti in un ordine specifico. Questo meccanismo previene il sovraspesa assicurandosi che un account abbia abbastanza token prima di consentire un trasferimento.

Fusione degli Stati in GOC-Ledger

Il design permette di fondere diverse versioni degli stati degli account. Se due utenti aggiornano i loro account separatamente, il sistema può combinare i loro stati in un'unica versione che include tutte le modifiche. Questo processo di fusione è cruciale per garantire che tutti gli utenti condividano informazioni consistenti.

Il Processo di Fusione

Quando due stati di account vengono fusi, le regole da seguire includono:

  • Identificare quali aggiornamenti sono avvenuti per ciascun account.
  • Combinare questi aggiornamenti in un modo che cattura tutte le modifiche risolvendo eventuali conflitti.

Questo metodo permette alle repliche degli account di concordare sul loro stato anche se sono state aggiornate separatamente.

Gestione della Concorrenza

In un sistema dove gli aggiornamenti possono avvenire simultaneamente su diverse repliche, è essenziale avere un modo per garantire la coerenza. GOC-Ledger fa questo riconoscendo e unendo i cambiamenti concorrenti. Se due azioni potrebbero portare a un saldo negativo, il sistema può gestirlo in modo intelligente per prevenire problemi.

Possibili Saldi Negativi

Anche se GOC-Ledger è progettato per essere flessibile, riconosce anche che possono verificarsi saldi negativi se i cambiamenti concorrenti non vengono gestiti correttamente. Il sistema può definire regole chiare su cosa succede quando gli account vanno in negativo e come gestire questa situazione.

Bilanciamento dei Token

La principale caratteristica di sicurezza di GOC-Ledger è che i token in circolazione sono o creati o spesi, ma non distrutti. Questo significa che anche se gli account temporaneamente vanno in negativo, il bilancio complessivo all'interno del sistema rimane stabile, purché le regole siano seguite.

Riepilogo delle Caratteristiche di GOC-Ledger

GOC-Ledger offre numerosi vantaggi rispetto ai sistemi tradizionali:

  • Transazioni Più Veloci: Gli utenti possono inviare e ricevere token senza dover aspettare che altri concordino su ogni azione.
  • Costi Inferiori: Il sistema richiede meno risorse, rendendolo più economico da operare.
  • Flessibilità: Possono essere sviluppate diverse applicazioni in base alle necessità per i saldi degli account.
  • Semplicità: Il design è chiaro, permettendo aggiornamenti e gestione degli account più facili.
  • Robustezza: Il sistema può gestire i guasti e i recuperi degli account degli utenti senza perdere dati.

Direzioni Future

GOC-Ledger non è un prodotto finito e c'è spazio per miglioramenti. I lavori futuri potrebbero includere:

  • Sviluppo di meccanismi per gestire utenti avversi e azioni malevole.
  • Implementazione del design su database distribuiti esistenti per valutare le sue prestazioni.
  • Esplorare modi per ridurre ulteriormente i requisiti di risorse mantenendo esperienze utente coerenti.

Conclusione

GOC-Ledger rappresenta un passo significativo avanti nel modo in cui possono essere gestiti i token e gli asset digitali. Semplificando i requisiti per la comunicazione e rimuovendo la necessità di un consenso costante, offre un modo più veloce, economico e flessibile per gestire gli account. Con il proseguimento degli sviluppi, GOC-Ledger potrebbe plasmare il futuro della gestione degli asset digitali e ampliare la sua applicabilità in vari contesti.

Fonte originale

Titolo: GOC-Ledger: State-based Conflict-Free Replicated Ledger from Grow-Only Counters

Estratto: 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.

Autori: Erick Lavoie

Ultimo aggiornamento: 2023-05-26 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2305.16976

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.16976

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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