Τι είναι η απόδειξη αποθεματικού;

Το Proof of Reserves (PoR) είναι ένας ανεξάρτητος έλεγχος που διενεργείται από τρίτο μέρος. Σκοπός του PoR είναι να επαληθεύσει ότι ένας θεματοφύλακας κατέχει πράγματι τα περιουσιακά στοιχεία που ισχυρίζεται ότι διατηρεί για λογαριασμό των πελατών του. Ο εν λόγω ελεγκτής συγκεντρώνει όλες τις πληροφορίες για το υπόλοιπο των πελατών σε ένα Δέντρο Merkle, η οποία είναι μια δομή δεδομένων που σέβεται το δικαίωμα των πελατών στην ιδιωτική ζωή και η οποία περιέχει ένα στιγμιότυπο όλων των υπολοίπων των πελατών που έχουν ανωνυμοποιηθεί.

Στη συνέχεια, ο ελεγκτής αποκτά μια ρίζα Merkle, η οποία είναι μια μορφή κρυπτογραφικού δακτυλικού αποτυπώματος που παρέχει ένα μοναδικό αναγνωριστικό για το συνδυασμό αυτών των υπολοίπων τη στιγμή που δημιουργήθηκε το στιγμιότυπο.

Στη συνέχεια, ο ελεγκτής θα συγκεντρώσει τις ψηφιακές υπογραφές που παράγονται από το ανταλλακτήριο κρυπτονομισμάτων. Αυτές οι υπογραφές χρησιμοποιούνται για να αποδείξουν την ιδιοκτησία επί διευθύνσεων στην αλυσίδα που έχουν υπόλοιπα που είναι δημόσια παρατηρήσιμα. Στο τελευταίο βήμα, ο ελεγκτής πραγματοποιεί σύγκριση και ελέγχει ότι αυτά τα υπόλοιπα είναι μεγαλύτερα ή ίσα με τα υπόλοιπα των πελατών που αντικατοπτρίζονται στο δέντρο Merkle. Αυτό επιβεβαιώνει ότι τα περιουσιακά στοιχεία των πελατών αποθηκεύονται σε μια βάση που αξιοποιεί ολόκληρο το απόθεμα.

Συγκρίνοντας συγκεκριμένα κομμάτια δεδομένων με τη ρίζα Merkle, κάθε πελάτης έχει τη δυνατότητα να επαληθεύσει ανεξάρτητα ότι το ποσό του λήφθηκε υπόψη κατά τον έλεγχο Proof of Reserves. Οποιεσδήποτε αλλαγές γίνουν στα υπόλοιπα δεδομένα, όσο μικροσκοπικές κι αν είναι, θα έχουν αντίκτυπο στη ρίζα, γεγονός που θα καταστήσει σαφή οποιαδήποτε παραποίηση.

Γιατί είναι τόσο σημαντικό το Proof of Reserves;

Οι τράπεζες ρυθμίζονται και υποχρεώνονται από τις κυβερνητικές αρχές να αναφέρουν στις ετήσιες εκθέσεις τους πόσα περιουσιακά στοιχεία διαθέτουν, ώστε να μην τίθενται σε κίνδυνο τα κεφάλαια των πελατών. Ωστόσο, επειδή τα ανταλλακτήρια κρυπτονομισμάτων και οι θεματοφύλακες δεν ρυθμίζονται από την κυβέρνηση, πώς μπορούν οι χρήστες να έχουν εμπιστοσύνη στις υπηρεσίες τους;

Αυτή τη στιγμή, η συντριπτική πλειοψηφία των κεντρικών ανταλλακτηρίων και άλλων πλατφορμών κρυπτονομισμάτων CeFi, όπως οι δανειστές και οι θεματοφύλακες, αποθηκεύουν τις πληροφορίες για τα περιουσιακά τους στοιχεία σε εμπιστευτικές, ιδιόκτητες βάσεις δεδομένων. Ως αποτέλεσμα, είναι σε θέση να ισχυρίζονται ότι τα μετρητά που ανήκουν στους χρήστες τους είναι ασφαλή μαζί τους, αλλά είναι αδύνατο να επαληθεύσουν αυτές τις δηλώσεις.

Οι πελάτες δεν χρειάζεται απλώς να πιστέψουν τον λόγο τους όταν χρησιμοποιούν ένα Proof of Reserve, αφού έχουν αναμφισβήτητη επιβεβαίωση αυτής της υπόσχεσης. Αυτό επιστρέφει στη θεμελιώδη αρχή της κρυπτογραφίας, η οποία είναι "Μην εμπιστεύεσαι, επαλήθευσε".

Η χρήση της απόδειξης αποθεματικού συμβάλλει στη διασφάλιση ότι οι θεματοφύλακες κρυπτονομισμάτων, τα ανταλλακτήρια και οι δανειστές δεν συμμετέχουν σε μυστικές οικονομικές συναλλαγές, οι οποίες ενδέχεται να θέσουν σε κίνδυνο τα κεφάλαια των πελατών τους.

Η απόδειξη του αποθεματικού διασφαλίζει ότι ένας δανειστής κρυπτονομισμάτων δεν δανείζει περισσότερα χρήματα από τις εξασφαλίσεις που διαθέτει, γεγονός που επιτρέπει στους δανειστές του να αποζημιωθούν πλήρως σε περίπτωση που συμβεί κάτι απρόβλεπτο.

Η απόδειξη αποθεματοποίησης εξασφαλίζει ότι ένας θεματοφύλακας των τυλιγμένων token, όπως ο WBTC (τυλιγμένο Bitcoin), έχει πραγματικά τα bitcoins σε απόθεμα. Ομοίως, διασφαλίζει ότι stablecoin οι εκδότες, όπως η Circle, διαθέτουν πραγματικά το USD για να καλύψουν όλα τα USDC που εκδίδουν.

Πώς λειτουργεί ένα δέντρο Merkle Proof-of-Reserve;

Το "δέντρο Merkle", μερικές φορές γνωστό ως "δέντρο κατακερματισμού", είναι το στοιχείο που εξασφαλίζει την επιτυχία του πρωτοκόλλου Proof of Reserve. Η επαλήθευση των περιουσιακών στοιχείων που τηρούνται σε απόθεμα μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας μια απαραβίαστη και κρυπτογραφικά ασφαλή προσέγγιση με τη χρήση ενός δέντρου Merkle (βλ. παρακάτω ενότητα για μια πιο λεπτομερή εξήγηση σχετικά με τον τρόπο λειτουργίας του).

Επειδή πρόκειται για μια δομή δεδομένων που βασίζεται σε ένα κατακερματισμό, είναι εξαιρετικά ευαίσθητη ακόμη και στις πιο μικρές αλλαγές και μπορεί συνεπώς να χρησιμοποιηθεί για την προστασία από απάτη και χειραγώγηση δεδομένων.

Ένα μη συνδεδεμένο τρίτο μέρος είναι υπεύθυνο για την εκτέλεση της απόδειξης αποθεματικού (PoR) του Merkle Tree, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως. Η λειτουργία έχει ως εξής:

1. Ο ανεξάρτητος ελεγκτής ξεκινά με τη συγκέντρωση όλων των υπολοίπων των χρηστών που τηρούνται σε ένα ανταλλακτήριο κρυπτονομισμάτων σε ένα δέντρο Merkle, αφού πρώτα λάβει ένα στιγμιότυπο όλων των υπολοίπων των χρηστών.

2. Μια κρυπτογραφική συνάρτηση κατακερματισμού χρησιμοποιείται για αυτή την τεράστια συλλογή δεδομένων. Μια κρυπτογραφική συνάρτηση κατακερματισμού είναι ένας αλγόριθμος υπολογιστή που κρυπτογραφεί τα δεδομένα και τα εμφανίζει ως μία μόνο συμβολοσειρά 64 χαρακτήρων, όπως η ακόλουθη: 3537fkhjtyti67182njkaurghcryrgsjakektio9101sjrrlgekb1644afffnd25.

3. Ο ελεγκτής θα συλλέξει τις ψηφιακές υπογραφές από το ανταλλακτήριο που αποκαλύπτουν τα συνολικά υπόλοιπα που διαθέτει και στη συνέχεια θα ελέγξει αν ταιριάζουν με τα υπόλοιπα που έχουν καταγραφεί στο δέντρο Merkle για τους χρήστες. Η φράση "proof-of-reserve" προέρχεται από το γεγονός ότι έτσι αποδεικνύεται ότι όλα τα περιουσιακά στοιχεία των χρηστών είναι αποθηκευμένα στο αποθεματικό του ανταλλακτηρίου και κατά συνέπεια ότι εκεί είναι αποθηκευμένα και τα χρήματα όλων των συναλλαγών των χρηστών.

4. Ο χρήστης μπορεί στη συνέχεια να επαληθεύσει ότι τα περιουσιακά του στοιχεία έχουν καταγραφεί στον έλεγχο Proof of Reserves χρησιμοποιώντας ένα μοναδικό αναγνωριστικό εγγραφής και συγκρίνοντας το με τη ρίζα Merkle.

5. Εάν υπήρχε οποιαδήποτε αλλαγή στο υπόλοιπο του περιουσιακού του στοιχείου, όσο μικρό κι αν ήταν, ή εάν επρόκειτο για ψεύτικο υπόλοιπο, αυτό θα είχε ως αποτέλεσμα μια αλλαγή που θα ανέβαινε καταιγιστικά στο δέντρο μέχρι τη ρίζα Merkle και θα άλλαζε εντελώς την τιμή.

6. Ο χρήστης μπορεί στη συνέχεια να επαληθεύσει ότι τα περιουσιακά του στοιχεία καταχωρήθηκαν στον έλεγχο Proof of Reserves χρησιμοποιώντας ένα

Το δέντρο Merkle είναι η μοναδική τιμή που καθιερώνει την ακεραιότητα όλων των συναλλαγών, καθιστώντας εμφανή ακόμη και την παραμικρή ποσότητα παραποίησης. Ως εκ τούτου, το δέντρο Merkle είναι μια τιμή που αποδεικνύει την ακεραιότητα όλων των συναλλαγών.

Περιορισμοί της απόδειξης του αποθεματικού

Ο στόχος εδώ είναι να αποδείξετε στο ευρύ κοινό, και πιο συγκεκριμένα στους ανθρώπους που έχουν τοποθετήσει καταθέσεις σε εσάς, ότι το ποσό του κρυπτονομίσματος που διατηρείτε σε κατάθεση αντιστοιχεί στα υπόλοιπα των χρηστών. Φυσικά, όταν το θέσετε αυτό σε εφαρμογή, θα διαπιστώσετε ότι δεν είναι τόσο εύκολο. Δεν είναι δύσκολο να αποδείξετε ότι είστε υπεύθυνοι για ορισμένα μετρητά στην αλυσίδα- ωστόσο, αν χρειάζεστε αυτά τα κεφάλαια βραχυπρόθεσμα, μπορείτε πάντα να τα δανειστείτε. Εξαιτίας αυτού, οι βεβαιώσεις point-in-time δεν έχουν μεγάλη βαρύτητα. Επιπλέον, τα ανταλλακτήρια διατρέχουν τον κίνδυνο να έχουν αποκρυβεί υποχρεώσεις ή οι οφειλέτες να διεκδικήσουν προτεραιότητα έναντι των καταθετών, ιδίως εάν δεν διαχωρίζουν νομίμως τα περιουσιακά στοιχεία των πελατών στην πλατφόρμα όπου λειτουργούν.

Κατά τη διαδικασία ελέγχου και επαλήθευσης των κεφαλαίων, η απόδειξη του αποθεματικού εξασφαλίζει κάποια διαφάνεια. Ωστόσο, υπάρχουν μερικά πράγματα που θα μπορούσαν να βελτιωθούν το αποθεματικό διασφαλίζει τη διαφάνεια. Ωστόσο, υπάρχουν μερικά πράγματα που θα μπορούσαν να βελτιωθούν. Ακόμα και αν το Proof of Reserve είναι σε θέση να αποδείξει τον έλεγχο των δεδομένων στην αλυσίδα καθώς και των μετρητών που φυλάσσονται, δεν είναι σε θέση να επαληθεύσει ότι ένα άτομο είναι ο μοναδικός κάτοχος ενός ιδιωτικού κλειδιού.

Υπάρχει επίσης το ενδεχόμενο ο ελεγκτής και ο ελεγχόμενος να συνεργαστούν για τη διάπραξη απάτης. Από την άλλη πλευρά, η υποχρέωση διατήρησης της ειλικρίνειας βαρύνει εξίσου και τα δύο μέρη. Οι ασυμφωνίες μπορεί επίσης να αντιπροσωπεύονται από την απώλεια κλειδιών και την κλοπή μετρητών. Η μέθοδος Proof of Reserves δεν είναι επίσης σε θέση να προσδιορίσει εάν ένα ανταλλακτήριο έχει δανειστεί κεφάλαια προκειμένου να περάσει έναν έλεγχο. Αυτό μπορεί να αντικατοπτρίζει ασυνέπειες που προέκυψαν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας επαλήθευσης. Για να αποτυπωθεί με ακρίβεια η πλήρης εικόνα, η μέθοδος Proof of Reserves θα πρέπει κατά προτίμηση να συνδυάζεται με κάποια μορφή απόδειξης υποχρεώσεων.

Proof of Reserves + Απόδειξη ευθύνης = Απόδειξη φερεγγυότητας

Τι είναι η απόδειξη υποχρεώσεων;

Σε σύγκριση με μια Proof of Reserves, η απόδειξη υποχρεώσεων είναι μια πολύ πιο περίπλοκη έννοια. Ο συνδυασμός αυτών των δύο αποδείξεων, ωστόσο, μπορεί να παρέχει αυτό που είναι γνωστό ως απόδειξη φερεγγυότητας, τουλάχιστον όσον αφορά μια συγκεκριμένη token.

Στο ίδιο πλαίσιο με το Proof of Reserves, ένα χρηματιστήριο μπορεί να επιλέξει να δημοσιεύσει έναν κατάλογο όλων των υποχρεώσεων που υπάρχουν σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Ο κατάλογος αυτός μπορεί, θεωρητικά, να περιλαμβάνει το υπόλοιπο του λογαριασμού καθώς και το όνομα κάθε πιστωτή (για περαιτέρω εξήγηση των λόγων για τους οποίους αυτό δεν είναι εφικτό λόγω ανησυχιών για την προστασία της ιδιωτικής ζωής, βλ. παρακάτω). Ωστόσο, ένα χρηματιστήριο θα μπορούσε εύκολα να εξαιρέσει ορισμένες υποχρεώσεις από τον κατάλογο, δίνοντας την εντύπωση ότι η επιχείρηση είναι φερέγγυα, παρά το γεγονός ότι βρίσκεται πραγματικά σε αφερέγγυα θέση.

Υπάρχει η πρόταση ότι ο κάθε πιστωτής θα πρέπει να ελέγξει τον δημόσιο κατάλογο υποχρεώσεων και να διαπιστώσει αν περιλαμβάνεται σε αυτόν, ως μέσο άμβλυνσης των επιπτώσεων αυτού του ζητήματος. Υπάρχει η πιθανότητα το κοινό να θεωρήσει τη συναλλαγή ως δόλια, εάν έστω και ένας πιστωτής ισχυριστεί ότι δεν περιλαμβάνεται στον κατάλογο. Το γεγονός ότι ορισμένοι από τους πιστωτές δεν επαληθεύουν τον κατάλογο αποτελεί βέβαια ανησυχία. Ωστόσο, αυτή η προσέγγιση είναι πιθανό να είναι αρκετά ανθεκτική, πράγμα που σημαίνει ότι οι καταναλωτές μπορεί να έχουν πολύ μεγαλύτερη βεβαιότητα όσον αφορά τη φερεγγυότητα του ανταλλακτηρίου σε σύγκριση με τις πλατφόρμες που δεν αναλαμβάνουν καθόλου αυτή τη διαδικασία. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με τις πλατφόρμες που δεν διεξάγουν καθόλου αυτή τη διαδικασία.

Οι μέθοδοι που περιγράφονται παραπάνω είναι προφανώς εξαιρετικά επιζήμιες για το δικαίωμα των χρηστών στην ιδιωτική ζωή, δεδομένου ότι το ευρύ κοινό θα γνωρίζει το όνομα κάθε χρήστη και το ιστορικό του υπολοίπου του λογαριασμού του. Πριν από τη δημοσίευση αυτής της μελέτης, υπήρχαν δύο προσεγγίσεις που, όταν χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό η μία με την άλλη, μπορούν να αυξήσουν σημαντικά τη δυνατότητα του χρήστη να διατηρήσει την ιδιωτική του ζωή. Γύρω στο έτος 2014, ο Greg Maxwell ήταν ο πρώτος που διατύπωσε και τις δύο αυτές οι έννοιες.

1. Συγκάλυψη της σχέσης μεταξύ των δημοσιευμένων υπολοίπων και των ταυτοτήτων των χρηστών - Το όνομα του λογαριασμού του χρήστη μπορεί να παραλείπεται από τη λίστα- στη θέση του, η λίστα μπορεί να περιέχει ένα κατακερματισμένο όνομα ή διεύθυνση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου του χρήστη σε συνδυασμό με έναν τυχαίο κωδικό που εκδίδεται σε κάθε χρήστη. Ένας μεμονωμένος χρήστης θα έχει τη δυνατότητα να εγγυάται ότι εμφανίζεται στον κατάλογο χωρίς το όνομά του να αποκαλύπτεται στο ευρύ κοινό με αυτόν τον τρόπο.

2. Δημοσιοποίηση των υπολοίπων των χρηστών εν μέρει - Ο πλήρης κατάλογος των υποχρεώσεων δεν δημοσιοποιείται- αντίθετα, οι υποχρεώσεις παρουσιάζονται με τη μορφή φύλλων τοποθετημένων σε μια δομή δέντρου Merkle. Οι συνολικές υποχρεώσεις του χρηματιστηρίου εμφανίζονται στην κορυφή του δέντρου Merkle και το hash στην κορυφή του δέντρου Merkle δημοσιοποιείται. Στη συνέχεια, παρουσιάζονται στον χρήστη οι ελάχιστες πληροφορίες που απαιτούνται για να μεταβεί από το υπόλοιπο του λογαριασμού του χρήστη στην αρχή του δέντρου Merkle. Ως αποτέλεσμα, κάθε χρήστης μπορεί να έχει υψηλό βαθμό εμπιστοσύνης ότι το υπόλοιπό του περιλαμβάνεται στο σύνολο, ενώ ταυτόχρονα αποκτά πολύ λίγες πληροφορίες για τους άλλους χρήστες του συστήματος.