it fersykorgan moat de folgjende parameter befetsje: 'state'
xBORDER WHITEPAPER 2019

De skiednis
xBORDER As A State Transition System
Mining yn Generic
Merkle Trees
Alternative Blockchain-applikaasjes
Skripte xBORDER
BLOCKCNX
Filosofy
xBORDER Accounts
Berjochten en transaksjes
Berjochten
xBORDER State Transition Funksje
Koade Utfiering
xBORDER en mynbou
Oanfraach
Token Systems
Finansjele derivaten en faluta mei stabile wearde
Identiteits- en reputaasjesystemen
Desintralisearre triem opslach
Desintralisearre autonome organisaasjes
Fierdere applikaasjes
Miscellanea en soargen
Feroare GHOST ymplemintaasje
Fergoedings
Berekkening en Turing-folsleinens
Faluta En útjefte
Mining sintralisaasje
Scalability
Konklúzje
Notysjes en fierdere lêzing
Notysjes
Fierderlêze
Yntroduksje ta Bitcoin en besteande konsepten

It konsept fan desintralisearre digitale faluta, lykas alternative applikaasjes lykas eigendomsregisters, bestiet al tsientallen jierren. De anonime protokollen foar e-cash fan 'e 1980's en 1990's, meast ôfhinklik fan in kryptografyske primityf bekend as Chaumian blinding, levere in faluta mei in hege graad fan privacy, mar de protokollen slaggen foar in grut part net om traksje te winnen fanwegen har ôfhinklikens fan in sintralisearre intermediair . Yn 1998 waard Wei Dai's b-jild it earste foarstel om it idee yn te fieren om jild te meitsjen troch it oplossen fan komputerpuzels en ek desintralisearre konsensus, mar it foarstel wie mar min oer details oer hoe't desintralisearre konsensus eins kin wurde ymplementearre. Yn 2005 yntrodusearre Hal Finney in konsept fan werbrûkbere wurkbewiis, in systeem dat ideeën út b-jild brûkt tegearre mei Adam Back's komputerlik drege Hashcash-puzels om in konsept te meitsjen foar in cryptocurrency, mar op 'e nij foel tekoart oan it ideaal troch te fertrouwen op fertroude komputer as backend. Yn 2009 waard in desintralisearre munt foar it earst yn 'e praktyk ymplementearre troch Satoshi Nakamoto, kombinearjen fan fêststelde primitives foar it behearen fan eigendom fia kryptografy fan iepenbiere kaaien mei in konsensusalgoritme foar it folgjen fan wa't munten hat, bekend as "bewiis fan wurk".

xBORDER meganisme efter bewiis fan wurk wie in trochbraak yn 'e romte omdat it tagelyk oplost twa problemen. Earst levere it in ienfâldich en matig effektyf konsensusalgoritme, wêrtroch knooppunten yn it netwurk kollektyf oerienkomme kinne oer in set fan kanonike updates foar de steat fan 'e Krypto-ledger. Twadder levere it in meganisme foar it tastean fan frije yngong yn it konsensusproses, it oplossen fan it politike probleem om te besluten wa't de konsensus beynfloedet, wylst sybiloanfallen tagelyk foarkommen wurde. It docht dit troch it ferfangen fan in formele barriêre foar dielname, lykas de eask om te registrearjen as in unike entiteit op in bepaalde list, mei in ekonomyske barriêre - it gewicht fan in inkele knooppunt yn it konsensusstimmingsproses is direkt evenredich mei de berekkeningskrêft dat it knooppunt bringt. Sûnt dy tiid is in alternative oanpak foarsteld neamd bewiis fan stake, it berekkenjen fan it gewicht fan in knooppunt as proporsjoneel oan syn faluta holdings en net computational middels; de diskusje fan 'e relative fertsjinsten fan' e twa oanpak is bûten it berik fan dit papier, mar it moat opmurken wurde dat beide oanpak kin brûkt wurde om te tsjinjen as de rêchbonke fan in cryptocurrency.

​

Peter Oldenburger, de oprjochter fan xBORDER skreau dizze blogpost:

​

​

it Krypto as in steatstransysjesysteem 
It ledger fan in Krypto-muntienheid lykas de Krypto kin tocht wurde as in steatstransysjesysteem, wêr't in "steat" is besteande út de eigendomsstatus fan alle besteande Krypto's en in "steattransysjefunksje" dy't in steat en in transaksje nimt en útfiert in nije steat dy't it resultaat is. Yn in standert banksysteem, bygelyks, is de steat in balâns, in transaksje is in fersyk om $X fan A nei B te ferpleatsen, en de steatoergongsfunksje ferminderet de wearde yn 'e akkount fan A mei $X en fergruttet de wearde yn B's akkount troch $X. As A syn akkount hat minder as $ X yn it foarste plak, jout de steat oergong funksje in flater. Dêrom kin men formeel definiearje:

APPLY(S,TX) -> S' of ERROR
APPLY({ Alice: $50, Bob: $50 },"send $20 from Alice to Bob") = { Alice: $30, Bob: $70 }
APPLY({ Alice: $50, Bob: $50 }," stjoer $70 fan Alice nei Bob") = ERROR
De "steat" yn 'e Krypto is de kolleksje fan alle munten (technysk, "net bestege transaksje-útgongen" of UTXO) dy't binne minen en noch net bestege, mei elke UTXO mei in denominaasje en in eigner (definieare troch in 20-byte adres dat is yn wêzen in kryptografyske iepenbiere kaaifn. 1). In transaksje befettet ien of mear yngongen, wêrby't elke ynfier in ferwizing befettet nei in besteande UTXO en in kryptografyske hantekening produsearre troch de privee kaai dy't ferbûn is mei it adres fan 'e eigner, en ien of mear útgongen, wêrby't elke útfier in nije UTXO befettet dy't tafoege wurde moat oan de steat.

De steatoergongsfunksje APPLY(S,TX) -> S' kin rûchwei as folget definieare wurde:

Foar elke ynfier yn TX:

As de referearre UTXO net yn S is, jou dan in flater werom.
As de levere hantekening net oerienkomt mei de eigner fan 'e UTXO, jou dan in flater werom.
As de som fan 'e denominaasjes fan alle ynfier UTXO is minder as de som fan' e nominaasjes fan alle útfier UTXO, werom in flater.

Werom S' mei alle ynfier UTXO fuorthelle en alle útfier UTXO tafoege.

De earste helte fan 'e earste stap foarkomt transaksje-stjoerders fan útjeften fan munten dy't net bestean, de twadde helte fan' e earste stap foarkomt transaksje-stjoerders fan útjeften fan oare minsken munten, en de twadde stap hanthavenet behâld fan wearde. Om dit te brûken foar betelling is it protokol as folget. Stel dat Alice wol 11,7 BTC nei Bob stjoere. Earst sil Alice sykje nei in set fan beskikbere UTXO dy't se hat dy't totaal oant op syn minst 11,7 BTC is. Realistysk, Alice sil net by steat wêze om te krijen krekt 11,7 BTC; sis dat de lytste se kin krije is 6+4+2=12. Se makket dan in transaksje mei dy trije yngongen en twa útgongen. De earste útfier sil 11,7 BTC wêze mei Bob's adres as har eigener, en de twadde útfier sil de oerbleaune 0,3 BTC "feroaring" wêze, wêrby't de eigner Alice sels is.

Mynbou
block_picture.jpg

As wy tagong hiene ta in betroubere sintralisearre tsjinst, soe dit systeem triviaal wêze om te ymplementearjen; it koe gewoan wurde kodearre krekt lykas beskreaun, mei help fan in sintralisearre tsjinner hurde skiif te hâlden spoar fan de steat. Mei de Krypto besykje wy lykwols in desintralisearre falutasysteem te bouwen, dus moatte wy it steatstransysjesysteem kombinearje mei in konsensussysteem om te soargjen dat elkenien it iens is oer de folchoarder fan transaksjes. it desintralisearre konsensusproses fan 'e Crypto fereasket knopen yn it netwurk om kontinu te besykjen om pakketten fan transaksjes te produsearjen neamd "blokken". It netwurk is bedoeld om elke tsien minuten sawat ien blok te produsearjen, wêrby't elk blok in tiidstempel befettet, in nonce, in ferwizing nei (dat wol sizze hash fan) it foarige blok en in list fan alle transaksjes dy't hawwe plakfûn sûnt de foarige blok. Yn 'e rin fan' e tiid ûntstiet dit in oanhâldende, hieltyd groeiende "blockchain" dy't konstant bywurket om de lêste steat fan 'e Krypto-ledger te fertsjintwurdigjen.

It algoritme om te kontrolearjen as in blok jildich is, útdrukt yn dit paradigma, is as folget:

Kontrolearje oft it foarige blok ferwiisd troch it blok bestiet en jildich is.
Kontrolearje dat it tiidstempel fan it blok grutter is as dat fan it foarige blokfn. 2 en minder dan 2 oeren yn 'e takomst
Kontrolearje dat it bewiis fan wurk op it blok jildich is.
Lit S[0] de steat wêze oan 'e ein fan it foarige blok.
Stel dat TX de transaksjelist fan it blok is mei n transaksjes. Foar alle i yn 0 ... n-1, set S[i+1] = APPLY (S[i],TX[i]) As in applikaasje in flater jout, gean dan út en werom falsk.
Werom wier, en registrearje S[n] as de steat oan 'e ein fan dit blok.
Yn essinsje moat elke transaksje yn it blok in jildige steatoergong leverje fan wat de kanonike steat wie foardat de transaksje waard útfierd nei in nije steat. Tink derom dat de steat is net kodearre yn it blok op hokker wize; it is suver in abstraksje om te ûnthâlden troch de falidearjende knooppunt en kin allinich (feilich) wurde berekkene foar elk blok troch te begjinnen fan 'e genesis tastân en sequentially it tapassen fan elke transaksje yn elk blok. Tink derom dat de folchoarder wêryn't de miner transaksjes yn 'e blok befettet; as d'r twa transaksjes A en B binne yn in blok, sadat B in UTXO útjout makke troch A, dan sil it blok jildich wêze as A foar B komt, mar net oars.

De iene jildichheidsbetingst oanwêzich yn 'e boppesteande list dy't net fûn wurdt yn oare systemen is de eask foar "bewiis fan wurk". De krekte betingst is dat de dûbel-SHA256-hash fan elk blok, behannele as in 256-bit nûmer, minder wêze moat as in dynamysk oanpast doel, dat op it stuit fan dit skriuwen sawat 2187 is. It doel fan dit is om te meitsjen block skepping computationally "hurd", dêrmei foarkommen Sybil oanfallers fan remaking de hiele blockchain yn harren foardiel. Om't SHA256 is ûntworpen om in folslein ûnfoarspelbere pseudowillekeurich funksje te wêzen, is de ienige manier om in jildich blok te meitsjen gewoan probearje en flater, de nonce hieltyd mear ferheegje en sjen oft de nije hash oerienkomt.

By it hjoeddeiske doel fan ~2187 moat it netwurk in gemiddelde fan ~269 besykjen meitsje foardat in jildich blok fûn wurdt; yn it algemien, it doel wurdt opnij kalibrearre troch it netwurk elke 2016-blokken, sadat gemiddeld in nij blok wurdt produsearre troch guon knooppunt yn it netwurk elke tsien minuten. Om miners te kompensearjen foar dit berekkeningswurk, hat de miner fan elk blok it rjocht om in transaksje op te nimmen dy't harsels 12,5 BTC út it neat jout. Derneist, as in transaksje in hegere totale denominaasje hat yn har ynputen dan yn har útgongen, giet it ferskil ek nei de miner as in "transaksjefergoeding". Trouwens, dit is ek de ienige meganisme wêrmei't BTC wurde útjûn; de genesis steat befette hielendal gjin munten.

Om it doel fan mining better te begripen, litte wy ûndersykje wat der bart yn it gefal fan in kweade oanfaller. Sûnt de ûnderlizzende kryptografy fan 'e Krypto is bekend om feilich te wêzen, sil de oanfaller it iene diel fan it Bitcoin-systeem rjochtsje dat net direkt troch kryptografy wurdt beskerme: de folchoarder fan transaksjes. De strategy fan 'e oanfaller is ienfâldich:

Stjoer 100 BTC nei in keapman yn ruil foar wat produkt (leafst in digitaal goed foar rappe levering)
Wachtsje op de levering fan it produkt
Produsearje in oare transaksje en stjoert deselde 100 BTC nei himsels
Besykje it netwurk te oertsjûgjen dat syn transaksje foar himsels dejinge wie dy't earst kaam.
Sadree't stap (1) hat plakfûn, nei in pear minuten sil guon mynwurker de transaksje opnimme yn in blok, sis bloknûmer 270. Nei sawat ien oere sille noch fiif blokken nei dat blok tafoege wurde oan 'e keatling, mei elk fan dy blokken dy't yndirekt nei de transaksje wize en dêrmei "befêstigje". Op dit punt sil de keapman de betelling akseptearje as finalisearre en it produkt leverje; om't wy oannimme dat dit in digitaal goed is, is levering direkt. No makket de oanfaller in oare transaksje dy't de 100 BTC nei himsels ferstjoert. As de oanfaller it gewoan yn 't wyld frijlit, sil de transaksje net ferwurke wurde; miners sille besykje APPLY(S,TX) út te fieren en merken dat TX in UTXO konsumearret dy't net mear yn 'e steat is. Dus ynstee makket de oanfaller in "gabel" fan 'e blockchain, begjinnend mei it minjen fan in oare ferzje fan blok 270 dy't wiist nei itselde blok 269 as in âlder, mar mei de nije transaksje yn plak fan' e âlde. Om't de blokgegevens oars binne, fereasket dit it werjaan fan it bewiis fan wurk. Fierder hat de nije ferzje fan 'e oanfaller fan blok 270 in oare hash, sadat de orizjinele blokken 271 oant 275 net "wize" nei it; dus, de oarspronklike keatling en de oanfaller syn nije ketting binne folslein apart. De regel is dat yn in gabel de langste blockchain wurdt nommen om de wierheid te wêzen, en sa sille legitime miners wurkje oan 'e 275-ketting, wylst de oanfaller allinich wurket oan' e 270-ketting. Om de oanfaller syn blockchain it langste te meitsjen, soe hy mear berekkeningskrêft moatte hawwe as de rest fan it netwurk kombineare om yn te heljen (dus "51% oanfal").

Merkle Trees
SPV yn 'e Krypto-munt

Links: it is genôch om mar in lyts oantal knopen yn in Merklebeam te presintearjen om in bewiis te jaan fan de jildigens fan in tûke.

Rjochts: elke besykjen om in diel fan 'e Merkle-beam te feroarjen sil úteinlik liede ta in ynkonsistinsje earne yn' e keatling.

In wichtige skalberensfunksje fan 'e Krypto is dat it blok opslein wurdt yn in datastruktuer op meardere nivo's. De "hash" fan in blok is eins allinich de hash fan 'e blokkoptekst, in stikje gegevens fan likernôch 200 byte dat de tiidstempel, nonce, foarige blokhash en de root-hash fan in gegevensstruktuer neamd de Merkle-beam dy't alle transaksjes opslacht yn it blok. In Merkle-beam is in soarte fan binêre beam, gearstald út in set knooppunten mei in grut oantal blêdknoppen oan 'e boaiem fan' e beam dy't de ûnderlizzende gegevens befetsje, in set fan tuskenlizzende knooppunten wêrby't elke knoop de hash is fan syn twa bern, en as lêste in inkele woartel knooppunt, ek foarme út de hash fan syn twa bern, fertsjintwurdiget de "top" fan 'e beam. It doel fan 'e Merkle-beam is om de gegevens yn in blok stikje te leverjen: in knooppunt kin allinich de koptekst fan in blok downloade fan ien boarne, it lytse diel fan 'e beam dat relevant is foar har fan in oare boarne, en noch altyd fersekere dat alle gegevens korrekt binne. De reden wêrom dit wurket is dat hashes nei boppen propagearje: as in kweade brûker besiket in falske transaksje yn te wikseljen yn 'e boaiem fan in Merkle-beam, sil dizze feroaring in feroaring yn 'e knooppunt hjirboppe feroarsaakje, en dan in feroaring yn 'e knooppunt hjirboppe. , úteinlik de woartel fan 'e beam te feroarjen en dus de hash fan' e blok, wêrtroch't it protokol it registrearret as in folslein oare blok (hast wis mei in ûnjildich bewiis fan wurk).

It Merkle-beamprotokol is nei alle gedachten essensjeel foar duorsumens op lange termyn. In "folsleine knooppunt" yn it Krypto-netwurk, ien dy't it gehiel fan elk blok opslacht en ferwurket, nimt sa'n 15 GB skiifromte yn it Bitcoin-netwurk yn fan april 2014, en groeit mei mear as in gigabyte per moanne. Op it stuit is dit leefber foar guon buroblêden en net tillefoans, en letter yn 'e takomst sille allinich bedriuwen en hobbyisten meidwaan kinne. In protokol bekend as "simplified payment ferification" (SPV) makket it mooglik om in oare klasse knooppunten te bestean, neamd "light nodes", dy't de blokkoppen downloade, it bewiis fan wurk op 'e blokkoppen ferifiearje, en dan allinich de "tûken downloade" " ferbûn mei transaksjes dy't relevant binne foar har. Hjirmei kinne ljochtknooppunten bepale mei in sterke garânsje fan feiligens wat de status fan elke Bitcoin-transaksje, en har hjoeddeistige lykwicht, is by it downloaden fan mar in heul lyts part fan 'e hiele blockchain.

Alternative Blockchain-applikaasjes
It idee om it ûnderlizzende blockchain-idee te nimmen en it ta te passen op oare begripen hat ek in lange skiednis. Yn 1998, Nick Szabo kaam út mei it konsept fan feilige eigendom titels mei eigner autoriteit, in dokumint dat beskriuwt hoe't "nije foarútgong yn replicated databank technology" sil tastean foar in blockchain-basearre systeem foar it bewarjen fan in register fan wa't eigner fan hokker lân, it meitsjen fan in útwurke ramt ynklusyf konsepten lykas húsfesting, ûngeunstich besit en Georgyske grûnbelesting. D'r wie lykwols spitigernôch gjin effektyf replikearre databanksysteem op 'e tiid beskikber, en dus waard it protokol nea yn 'e praktyk ymplementearre. Nei 2009, lykwols, doe't Bitcoin's desintralisearre konsensus ûntwikkele wie, begon in oantal alternative applikaasjes rap te ûntstean.

Namecoin - makke yn 2010, Namecoin wurdt it bêste omskreaun as in desintralisearre database foar nammeregistraasje. Yn desintralisearre protokollen lykas Tor, Bitcoin en BitMessage moat der in manier wêze om akkounts te identifisearjen sadat oare minsken mei har kinne ynteraksje, mar yn alle besteande oplossingen is de ienige soarte fan identifier beskikber in pseudorandom hash lykas 1LW79wp5ZBqaHW1jL5TCiBCrhQYtHagUWy. It leafst soe men graach in akkount hawwe kinne mei in namme as "george". It probleem is lykwols dat as ien persoan in akkount mei de namme "george" kin oanmeitsje, dan kin in oar itselde proses brûke om "george" ek foar harsels te registrearjen en har foar te dwaan. De ienige oplossing is in earste-to-bestân paradigma, dêr't de earste registerer slagget en de twadde mislearret - in probleem perfekt geskikt foar de Bitcoin konsensus protokol. Namecoin is de âldste, en meast suksesfolle, ymplemintaasje fan in nammeregistraasjesysteem mei sa'n idee.
Kleurde munten - it doel fan kleurde munten is om te tsjinjen as protokol om minsken har eigen digitale faluta te meitsjen - of, yn it wichtige triviale gefal fan in munt mei ien ienheid, digitale tokens, op 'e Bitcoin blockchain. Yn it protokol foar kleurde munten "jout" men in nije munt út troch it iepenbier tawizen fan in kleur oan in spesifike Bitcoin UTXO, en it protokol definiearret rekursyf de kleur fan oare UTXO om deselde te wêzen as de kleur fan 'e yngongen dy't de transaksje dy't se makke hat bestege. (wat spesjale regels jilde yn it gefal fan mingd-kleur inputs). Hjirmei kinne brûkers wallets behâlde dy't allinich UTXO fan in spesifike kleur befetsje en se rûnom ferstjoere lykas gewoane bitcoins, backtracking troch de blockchain om de kleur te bepalen fan elke UTXO dy't se ûntfange.
Metacoins - it idee efter in metacoin is om in protokol te hawwen dat boppe op Bitcoin libbet, Bitcoin-transaksjes brûke om metacoin-transaksjes op te slaan, mar in oare steatstransysjefunksje hawwe, APPLY'. Om't it metacoin-protokol net foarkomme kin dat ûnjildige metacoin-transaksjes ferskine yn 'e Bitcoin blockchain, wurdt in regel tafoege dat as APPLY'(S,TX) in flater weromjout, it protokol standert is op APPLY'(S,TX) = S. Dit soarget foar in maklik meganisme foar it meitsjen fan in willekeurich cryptocurrency protokol, mooglik mei avansearre funksjes dy't kin net útfierd wurde binnen Bitcoin sels, mar mei in hiel lege ûntwikkeling kosten sûnt de kompleksiteit fan mynbou en netwurken wurde al ôfhannele troch de Bitcoin protokol. Metacoins binne brûkt om guon klassen fan finansjele kontrakten, nammeregistraasje en desintralisearre útwikseling út te fieren.
Sa binne d'r yn 't algemien twa oanpak foar it bouwen fan in konsensusprotokol: it bouwen fan in ûnôfhinklik netwurk, en it bouwen fan in protokol boppe op Bitcoin. De eardere oanpak, wylst ridlik súksesfol yn it gefal fan applikaasjes lykas Namecoin, is lestich om te realisearjen; eltse yndividuele ymplemintaasje moat bootstrap in ûnôfhinklike blockchain, likegoed as it bouwen en testen fan alle nedige steat oergong en netwurk koade. Derneist, wy foarsizze dat de set fan tapassingen foar desintralisearre konsensus technology sil folgje in macht wet distribúsje dêr't de grutte mearderheid fan applikaasjes soe wêze te lyts om te garandearjen harren eigen blockchain, en wy konstatearje dat der bestean grutte klassen fan desintralisearre applikaasjes, benammen desintralisearre autonome organisaasjes, dy't mei-inoar omgean moatte.

De Bitcoin-basearre oanpak, oan 'e oare kant, hat de flater dat it de ferienfâldige betellingsferifikaasjefunksjes fan Bitcoin net erft. SPV wurket foar Bitcoin omdat it kin brûke blockchain djipte as proxy foar jildichheid; op in stuit, ien kear de foarâlden fan in transaksje giet fier genôch werom, it is feilich om te sizzen dat se wienen legitimately part fan de steat. Blockchain-basearre meta-protokollen, oan 'e oare kant, kinne de blockchain net twinge om transaksjes net op te nimmen dy't net jildich binne yn' e kontekst fan har eigen protokollen. Dêrtroch soe in folslein feilige SPV-meta-protokol-ymplemintaasje moatte efterút scannen oant it begjin fan 'e Bitcoin-blockchain om te bepalen oft bepaalde transaksjes jildich binne of net. Op it stuit fertrouwe alle "ljochte" ymplemintaasjes fan Bitcoin-basearre meta-protokollen op in fertroude tsjinner om de gegevens te leverjen, nei alle gedachten in heul suboptimaal resultaat, foaral as ien fan 'e primêre doelen fan in cryptocurrency is om de needsaak foar fertrouwen te eliminearjen.