LaQ Pay
LaQ Pay
LaQ Pay
LaQ Pay LaQ Pay

LaQ Pay

Whitepaper

LaQ Pay

Криптовалютная платформа третьего поколения

Криптовалютная платформа LaQ Pay



LaQ Pay – новейшая криптовалютная платформа, созданная в качестве долгосрочного инфраструктурного блокчейн-проекта третьего поколения. В основу создания LaQ Pay опытные разработчики заложили – безопасность, надежность, простоту использования и высочайшую скорость транзакций, а также отсутствие какой либо комиссии. Монета призвана решить основные проблемы, которые мешают внедрению оригинального видения Сатоши Накамото.

Консалтинговый алгоритм LaQ Pay достигает полной децентрализации и консенсуса в рамках блочной цепочки. Это одно из основных отличий от сети Bitcoin, которая на сегодня подконтрольна трем майнинговым пулам. Они имеют значительный контроль над будущим Bitcoin, поэтому ее нельзя назвать полностью децентрализованной системой.

При разработке функционала LaQ Pay были приняты в расчет все наиболее значимые технические наработки в области построения криптовалютных платформ, а также учтены все известные недостатки. В результате удалось создать действительно надёжную децентрализованную альтернативу фиатным деньгам, с нулевой комиссией и высочайшей степенью безопасности.

LaQ Pay

Отличительные особенности

LaQ Pay

 

Быстрое подтверждение транзакций - срок ожидания порядка нескольких секунд. Транзакции объединены в блоки фиксированного размера.

 

Отсутствие майнинга исключает влияние на блокчейн третьих лиц, тем самым исключает возможность проведения многочисленных видов атак.

 

Пользователям LaQ Pay начисляются внутренний актив LAQH (LaQ Hours) обеспечивающий комиссии без ущерба основному активу LAQ. Сумма начислений зависит сколько времени в собственности пользователя находится актив LAQ.

Obelisk

Obelisk - алгоритм консенсуса проекта LaQ Pay



Блокчейн LaQ Pay использует новый тип алгоритма консенсуса, называемый Obelisk, который заменяет Proof-of-Work (PoW) и Proof-of-Stake (PoS).

Цель проекта LaQ Pay - исправить основные недостатки в обеспечении безопасности и «централизующие тенденции», свойственные блокчейнам, консенсус которых основан на алгоритмах PoW и PoS, а создание монет основано на майнинге. Поэтому разработчики LaQ Pay создали криптовалюту, которая больше соответствует оригинальному видению Satoshi полностью децентрализованной цифровой валютной системы.

При этом технология LaQ Pay создает блокчейн без необходимости майнинга, с фиксированными объемами крипто-токенов, 10-секундными транзакциями и отличной системой безопасности. Если в системе искажена связь между созданием токенов и контролем над сетью, крипто-токены теряют политическую функцию и становятся скорее формой цифрового имущества в прямом смысле слова.

Proof-of-Work и система Bitcoin



Фундаментальный просчет при раннем программировании Bitcoin заключается в том, что процесс майнинга является основой экономической структуры стимулирования, которая должна содействовать децентрализации. Фактически же связь между консенсусом и вычислительной мощностью хеширования стимулирует приобретение все увеличивающихся мощностей и приводит к риску установления частного контроля над консенсусом сети.

Например, сеть Bitcoin де-факто контролируется тремя коммерческими майнинговыми пулами, которые смогли сосредоточить значительную часть мощностей хеширование на своих серверах. Эти пулы начали действовать как картель, разделяя мощности хеширования между собой по договоренности. Связь между майнингом и контролем сети была указана Satoshi в качестве основной не-криптографической угрозы стабильности сети. Это позволяет игрокам, сосредоточившим в своих руках достаточную вычислительную мощность и достигшим преобладания в хеш-рейте, при атаке 51% или фальсифицировать, или обращать транзакции в сети. Утверждают, что эта уязвимость стала менее актуальной в ситуации, когда хеш-мощность сосредоточена в руках лиц, вложивших большие деньги в сеть Bitcoin и их выживание зависит от высокой стоимости Bitcoin. Однако это не меняет факта, что способность влиять на сеть находится в чьих-то руках и искажена сама суть криптовалюты, основанной на децентрализованном распределенном реестре.

Таким образом, алгоритм PoW сети Bitcoin имеет проблемы в области безопасности и монополизации через установление власти над сетью лицами, способными мобилизовать достаточные экономические ресурсы для контроля процесса майнинга.

Это также означает, что работа сети как экономически, так и экологически неэффективна. Продолжается все возрастающий ввод мощностей для майнинга, потребляется большое количество электроэнергии, ежемесячно уже на десятки миллионов. Эти затраты могут быть компенсированы только экспоненциально растущим притоком новых пользователей с вливанием дополнительного капитала.

Только очень небольшое количество устоявшихся монет, таких как Bitcoin и Ethereum, способны привлекать достаточное количество пользователей для достижения подобного непрерывного потока. Большинство же монет на основе PoW и PoS обречено, так как при недостатке притока капитала стоимость майнинга PoW и PoS будет вынуждено оплачиваться по более низкой ставке, цена монет будет приближаться к цене майнинга до тех пор, пока монета не будет брошена.

В настоящее время экономика Bitcoin основана на новых пользователях, вкладывающих свои деньги, затем деньги бросают в яму майнинга и сжигают в ритуале жертвоприношения на алтаре стоимости электричества. Если средний пользователь должен будет платить гонорары майнерам, покрывая их затраты на электроэнергию напрямую в качестве транзакционных сборов, вместо того чтобы быть ограбленным ими через инфляцию путем создания новых монет Bitcoin, то каждая Bitcoin транзакция будет стоить более 50 долларов США. Это дороже, чем международный банковский перевод.

Тенденция централизации Proof-of-Stake



Несмотря на то, что алгоритмы Proof-of-Stake устраняют проблему устойчивости против атаки 51%, они потенциально даже более уязвимы к централизации, чем сети PoW. В PoS размер депозитов криптовалюты участников сети определяет их полномочия и право голоса при внесении технических изменений в сеть. Участники могут получать эквивалентную их доле часть наград вне зависимости от вычислительной мощности.

Этот принцип значительно увеличивает экономические барьеры для атаки 51%, потому что финансовые затраты на приобретение большинства токенов в сети на открытом рынке скорее всего превысят потенциальный выигрыш. Если злоумышленник окажется в роли основного участника сети, он больше всех и пострадает от атаки на стабильность сети или на внешнюю цену криптовалюты.

Тем не менее, несмотря на увеличение барьеров против вызванных людьми нападений, PoS создает централизующий импульс, причем столь же сильный, если не сильнее, чем в случай PoW. Джозеф Янг подводит итог в своем сравнении двух систем на coinfox.info: «Система, в которой основная заинтересованная сторона объединяет расширенный контроль и полномочия как по техническим, так и по экономическим аспектам сети, получает серьезную проблему монополизации». В то время как в PoW-голосование по внедрению технических изменений в сеть «поделено среди майнеров, разработчиков и других важных членов сообщества», в PoS системе «основные заинтересованные стороны имеют техническую возможность вносить какие-либо изменения в сеть без учета мнения сообщества, бизнеса, майнеров и разработчиков. Эта централизация полномочий голосования и, по сути, контроль сети уничтожает основу криптовалюты на базе распределенного реестра, поскольку противоречит принципу распределения всех элементов в сети для устранения центрального органа».

LaQ Pay
LaQ Pay
LaQ Pay
LaQ Pay LaQ Pay

Obelisk - алгоритм распределенного консенсуса

Чтобы решить проблему централизации, LaQ Pay выходит за рамки PoW и PoS. Он использует распределенный алгоритм консенсуса, называемый Obelisk, который определяет влияние узла на сеть в соответствии с подходом «Web-of-Trust». По сути, каждый узел имеет список других доверенных узлов, на которые он подписывается, и плотность сети подписчиков узла определяет его влияние на сеть. Каждый узел ведет персональный блокчейн, который действует как «общедоступный канал», на котором видны и публично записаны все действия узла. Поскольку все консенсусные решения и общение происходят через персональный блокчейн каждого узла, сообщество может очень легко проверить узлы на предмет обмана или сговора. Механизм принятия решений в сети и степень влияния узлов на эти решения общедоступны и прозрачны.



Публичная запись действий каждого узла в приватном блокчейне позволяет сети реагировать на отступничество путем разрыва соединений с менее надежными или вредоносными узлами, сокращая сеть до меньшего и более плотного ядра доверенных узлов. Следовательно, если сообщество не доверяет некоторым узлам или чувствует, что мощность внутри сети слишком сконцентрирована (или недостаточно сконцентрирована), оно может коллективно изменить баланс сил в сети путем коллективного изменения доверительных отношений с узлами. Подотчетность узлов сообществу и внешние аудиты, а также прозрачность консенсуса усиливают коллегиальность принятия решений и, таким образом, вводят очень демократичные и децентрализованные элементы в сеть.

Каждый узел системы Obelisk (узел консенсуса LaQ Pay) обладает публичным ключом (идентификатором) и своей цепочкой блоков (публичный широковещательный канал). Консенсусные решения и коммуникация производятся внутри собственных блокчейнов каждого из узлов – общедоступных записей всего что делают узлы. Это позволяет сообществу проводить аудит любых узлов и их сочетаний и обнаруживать существование их сговора или других попыток обмана системы. Такая открытость даёт участникам инструмент для идентификации узлов, участвующих в атаках на сеть и делает доступными все данные о том, какие решения были приняты внутри сети и кто был их инициатором.

Каждый узел имеет список узлов, на которые он подписан. Узлы с большим числом подписчиков считаются обладающими большим рейтингом доверия и имеют большее влияние на сеть. Если сообщество не доверяет узлам, представляющим их, или чувствует, что где-то в сети появилась слишком большая концентрация влияния (или его наоборот недостаточно), оно способно коллективно перераспределить баланс сил, сменив свои доверенные связи с другими узлами.

Связи по подписке могут быть выбраны случайно и/или быть сформированы через доверенную сеть (можно подписаться только на узлы людей, которым доверяешь).

Когда узел получает новый блок из цепочки узла, на который подписан, он публикует хэш блока, который был опубликован. Это момент публичного подтверждения получения блока. Каждый блок имеет временной отпечаток и содержит перекрестные ссылки с блоками из других цепочек. Создаётся плотная взаимосвязанная цепочка подтверждений блоков. Полученные цепочки устанавливают отношения взаимосвязей и могут использоваться как распределенная система временных оттисков (о чём рассказано в следующем разделе). В результате сеть помогает доказывать, что некоторые данные не существовали, не были опубликованы или определять, что некоторые узлы не были активны или отключены в заданном временном интервале.

Нынешняя версия консенсуса Obelisk основана на рандомизированном алгоритме консенсуса под авторством Майкла Бен-Ора.

Атака Сибиллы внутри случайного графа (худший случай) позволяет узлам, участвующим в этой атаке, контролировать консенсус, но такие узлы не способны отменять транзакции, тем самым устраняется главный экономический стимул атаки на сеть. В случае реальных сетей, сопротивление подобной атаке очень существенно, а запуск скомпрометированного узла достаточно накладно с точки зрения его пропускной способности. Это делает большие ботнеты на реальных сетях практически невозможными.

Отношения доверия недостаточны, а потому могут быть отменены. В случае атаки, сеть реагирует отсоединением от менее доверенных узлов и сжимается до небольшого ядра доверенных узлов. Публичные цепочки блокчейнов всех узлов позволяют легко определить, какие из них участвуют в атаке. После определения атакующих узлов, здоровые узлы разрывают с ними связи, тем самым уменьшая их влияние. Таким образом, главные преимущества сети LaQ Pay состоят в следующем:

  • Консенсус LaQ Pay демократичен, а его узлы поддерживаются сообществом;
  • Консенсус узлов LaQ Pay полностью публичен;
  • Каждый узел подотчетен сообществу и доступен для аудита третьей стороной;
  • Институт влияния внутри консенсуса LaQ Pay демократичен и прозрачен (но допускает неравенство).
LaQ Pay

Бинарный алгоритм консенсуса - выбор между двумя блоками

Каждое событие выбора это пара хэшей (A, B). A - это хэш родителя блока, B – это хэш самого блока. Каждый узел голосует за блок, который по его мнению должен стать блоком консенсуса. Если 40% узлов, на которые он подписан, выбирают того же кандидата для консенсуса, узел переводит свой консенсус на этот блок. Узел перебирает кандидатов на консенсус случайным образом, пока не будет достигнут консенсус в блоке.




Консенсус на множестве конкурирующих дочерних вариантов

Более сложная система публикует тройки (A, B, P), где P – это значение от 0 до 1. P в сумме для всех наследников блока должны дать 1. Такой способ описания конкурирующего консенсуса позволяет принимать решения на многих поддеревьях цепочек.

Если большинство узлов в сети честные, они сойдутся в одном и том же консенсусе. LaQ Pay также имеет ограниченную версию Proof-of-Stake: мы склоняем голосование в пользу блоков с большей транзакционной издержкой.

Если есть только два возможных выбора по консенсусу для заданного родителя, и каждый из них проводит вашу транзакцию, то транзакция успешно проводится вне зависимости от того, какой из блоков выберет сеть. Вероятность отката транзакции предыдущих решений консенсуса падает экспоненциально относительно глубины блока.




Масштабируемость и низкое энергопотребление

Уникальный консенсусный алгоритм проекта LaQ Pay, в том числе и для создания блоков, позволяет работать на бюджетном оборудовании с открытым исходным кодом. Алгоритм является масштабируемой и недорогой в вычислительном отношении альтернативой Proof-of-Work (PoW).




Высокая масштабируемость и низкое энергопотребление

По своей конструкции алгоритм представляет собой масштабируемую и не требующую больших вычислительных мощностей альтернативу алгоритму proof-of-work, поэтому как работа алгоритм консенсуса, так и действия по созданию блоков могут выполняться на бюджетном оборудовании, которое имеет невысокую цену и низкое потребление энергии, что делает криптовалютную сеть более надежной для возможных попыток централизации (т. е. узлы будут доступными для широкой публики).




Устойчивость к скоординированным атакам

Наш алгоритм консенсуса сходится быстро, требует минимального сетевого трафика и может противостоять крупномасштабной скоординированной атаке хорошо организованной сети вредоносных узлов. Алгоритм не итеративный, быстрый, может быть запущен в разреженной сети при наличии связи только с ближайшим соседом (например, в ячеистой сети) и хорошо работает при наличии в подключении циклических графов (то есть подключение DAG-типа не требуется).

Устойчивость к атаке 51%



При определенных условиях базовая версия алгоритма может быть подвержена этой атаке. В частности, когда модифицированные или злонамеренные узлы находятся в большинстве и транслируют протокол-совместимый и UTXO- совместимый блок-кандидат, такой блок выиграет консенсус. Однако блок с любым видом несоответствия отбрасывается (не модифицированным) алгоритмом прежде, чем блок получит шанс участвовать в консенсусном соревновании.

Узлы консенсуса могут опционально использовать концепцию «Web-of-Trust», при этом связанные с консенсусом сообщения, поступающие от неизвестных узлов (т. е. подписанных ненадежными открытыми ключами), игнорируются.

Когда включен режим «Web-of-Trust», запуск очень большого количества узлов злонамеренного консенсуса для того, чтобы (a) вызвать форк блокчейна или (б) нарушить процесс консенсуса, будет иметь незначительный эффект, если только подавляющее большинство участников «Web-of-Trust» невольно не включают эти вредоносные узлы в свои локальные списки доверенных узлов.

LaQ Pay

Независимость в синхронизации часов

Алгоритм не использует «настенные часы» (то есть календарную дату/время). Вместо этого для вычисления внутреннего времени узла используются номера блоков, которые извлекаются из проверенных сообщений, связанных с консенсусом и блокчейном. Это можно неофициально назвать «часы блока».




Скрытые IP адреса

Узлы адресуются через их криптографический открытый ключ. IP-адрес узла известен только тем узлам, к которым он подключен напрямую.




Два типа узлов - консенсуса и создания блоков

Консенсусный узел получает данные от одного или нескольких узлов, создающих блоки. Алгоритмы для консенсуса и создания блоков разные, но оба они оперируют одними и теми же структурами данных. Мы отдельно упоминаем о создании блоков, так как это поможет понять алгоритм консенсуса и то, как он интегрируется с остальной системой.

Оба типа узлов всегда производят авторизацию и проверку фальсификации даты. Мошеннические или недействительные сообщения выявляются, отбрасываются и далее не передаются; узлы одного ранга, участвующие в подозрительных действиях, отключаются, а их открытые ключи попадают в бан.

Как работает алгоритм консенсуса LaQ Pay?



Для упрощения пояснений предположим: каждый узел одновременно участвует и создании блоков, и в консенсусе, и принимаются генерируемые ненадежными узлами сообщения, связанные с консенсусом, то есть никакая фильтрация на основе «Web-of-Trust» не выполняется. Полная реализация (т. е. без этих упрощающих предположений) будет доступна в репозитории GitHub проекта LaQ Pay.

Узлы консенсуса могут опционально использовать концепцию «Web-of-Trust», при этом связанные с консенсусом сообщения, поступающие от неизвестных узлов (т. е. подписанных ненадежными открытыми ключами), игнорируются.

Когда включен режим «Web-of-Trust», запуск очень большого количества узлов злонамеренного консенсуса для того, чтобы (a) вызвать форк блокчейна или (б) нарушить процесс консенсуса, будет иметь незначительный эффект, если только подавляющее большинство участников «Web-of-Trust» невольно не включают эти вредоносные узлы в свои локальные списки доверенных узлов.

LaQ Pay

Описание алгоритма консенсуса LaQ Pay



1. Создание блоков. Каждый блок-узел собирает новые транзакции, проверяет их против UTXO (Unspent Transaction Output - «список» не потраченных транзакций), упаковывает совместимые транзакции в новый блок и транслирует блок в сеть.

2. Сбор блоков. Каждый консенсусный узел собирает блоки, сгенерированные узлами-создателями блоков и помещает, указав последовательный номер блока, в контейнер (отдельно от блокчейна).

3. Выбор выигрышного блока. Каждый консенсусный узел, получив достаточно большое количество блоков-кандидатов или при выполнении других критериев, находит блок, созданный наибольшим числом узлов-созидателей. Связи решаются детерминистически. Такой блок помечается как «локальный победитель» и добавляется к локальному блокчейну. Пара ключ-значение, соответствующая номеру локального победителя, удаляется из контейнера, таким образом освобождается хранилище. Хеш-код местного победителя транслируется/объявляется.

4. Шаг верификации. Каждый узел сохраняет статистику по локальным победителям, о которых сообщают другие узлы. Когда местные победители будут сообщены всеми или большинством узлов, узел определяет глобального победителя для текущего порядкового номера. Если глобальным победителем является локальный победитель, тогда узел продолжает действовать по указанной схеме. В противном случае узлы принимают решение, основываясь на внешних данных и локальных журналах, или провести повторную синхронизацией с сетью или отказаться от участия в консенсусе и/или создании блока, или о сохранения блокчейна и запросе экстренной остановки.