Verständnis von Relay -Richtlinien und deren Auswirkungen auf das Netzwerk von Bitcoin

Im letzten Mempool -Artikel habe ich die verschiedenen Arten von Relais -Richtlinienfiltern, warum sie existieren, und die Anreize durch, die letztendlich entscheiden, wie effektiv jede Filterklasse ist, um die Bestätigung verschiedener Transaktionenklassen zu verhindern.

In the last Mempool article, I went over the different kinds of relay policy filters, why they exist, and the incentives that ultimately decide how effective each class of filter is at preventing the confirmation of different classes of transactions. In this piece I’ll be looking at the dynamics of the relay network when some nodes on the network are running different relay policies compared to other nodes.

Im letzten Mempool -Artikel habe ich die verschiedenen Arten von Relais -Richtlinienfiltern, warum sie existieren, und die Anreize durch, die letztendlich entscheiden, wie effektiv jede Filterklasse ist, um die Bestätigung verschiedener Transaktionenklassen zu verhindern. In diesem Stück werde ich die Dynamik des Relaisnetzwerks betrachten, wenn einige Knoten im Netzwerk im Vergleich zu anderen Knoten unterschiedliche Relais -Richtlinien ausführen.

All else being equal, when nodes on the network are running homogenous relay policies in their mempools, all transactions should propagate across the entire network given that they pay the minimum feerate necessary not to be evicted from a node’s mempool during times of large transaction backlogs. This changes when different nodes on the network are running heterogenous policies.

Alles andere ist gleich, wenn Knoten im Netzwerk homogene Relaisrichtlinien in ihren Mempoolen ausführen, sollten sich alle Transaktionen über das gesamte Netzwerk über das gesamte Netzwerk ausbreiten, da sie den minimalen Feeres zahlen, der erforderlich ist, um nicht aus dem Mempool eines Knotens in Zeiten großer Transaktionsrückstände aus dem Mempool vertrieben zu werden. Dies ändert sich, wenn verschiedene Knoten im Netzwerk heterogene Richtlinien ausführen.

The Bitcoin relay network operates on a best effort basis, using what is called a flood-fill architecture. This means that when a transaction is received by one node, it is forwarded to every other node it is connected to except the one that it received the transaction from. This is a highly inefficient network architecture, but in the context of a decentralized system it provides a high degree of guarantee that the transaction will eventually reach its intended destination, the miners.

Das Bitcoin-Relais-Netzwerk arbeitet auf dem besten Aufwand mit einer sogenannten Hochwasserarchitektur. Dies bedeutet, dass eine Transaktion, die von einem Knoten empfangen wird, an jeden anderen Knoten weitergeleitet wird, mit Ausnahme dessen, von dem sie die Transaktion erhalten hat. Dies ist eine sehr ineffiziente Netzwerkarchitektur, aber im Kontext eines dezentralen Systems bietet sie ein hohes Maß an Garantie dafür, dass die Transaktion letztendlich ihr beabsichtigtes Ziel, die Bergleute, erreichen wird.

Introducing filters in a node’s relay policy to restrict the relaying of otherwise valid transactions in theory introduces friction to the propagation of that transaction, and degrades the reliability of the network’s ability to perform this function. In practice, things aren’t that simple.

Die Einführung von Filtern in die Relay -Richtlinie eines Knotens zur Einschränkung der Weitergabe ansonsten gültiger Transaktionen in der Theorie führt zu Reibung für die Ausbreitung dieser Transaktion und verschlechtert die Zuverlässigkeit der Fähigkeit des Netzwerks, diese Funktion auszuführen. In der Praxis sind die Dinge nicht so einfach.

How Much Friction Prevents Propagation

Wie viel Reibung verhindert die Ausbreitung

Wie viel Reibung verhindert die Ausbreitung

Let’s look at a simplified example of different network node compositions. In the following graphics blue nodes represent ones that will propagate some arbitrary class of transactions known to be consensus valid, and red nodes represent ones that will not propagate those transactions. The collective set of miners is denoted in the center as a simple representation of where transacting users ultimately want their transactions to wind up so as to eventually be confirmed in the blockchain.

Schauen wir uns ein vereinfachtes Beispiel für verschiedene Netzwerkknotenzusammensetzungen an. In den folgenden Grafiken repräsentieren blaue Knoten diejenigen, die einige willkürliche Klasse von Transaktionen ausbreiten, die als Konsens gültig sind, und rote Knoten stellen solche dar, die diese Transaktionen nicht verbreiten. Die kollektive Reihe von Bergleuten wird im Zentrum als einfache Darstellung bezeichnet, wo die Transaktionen letztendlich ihre Transaktionen landen möchten, um schließlich in der Blockchain zu bestätigen.

This is a model of the network in which the nodes refusing to propagate these transactions are a clear minority. As you can clearly see, any node on the network that accepts them has a clear path to relay them to the miners. The two nodes attempting to restrict the transactions propagation have no effect on its eventual receipt by miners’ nodes.

Dies ist ein Modell des Netzwerks, in dem die Knoten sich weigerten, diese Transaktionen zu verbreiten, eine klare Minderheit. Wie Sie deutlich sehen können, hat jeder Knoten im Netzwerk, der sie akzeptiert, einen klaren Weg, um sie an die Bergleute weiterzugeben. Die beiden Knoten, die versuchen, die Ausbreitung der Transaktionen einzuschränken, haben keinen Einfluss auf den eventuellen Erhalt durch Bergleuteknoten.

In this diagram, you can see that almost half of the example network is instituting filtering policies for this class of transactions. Despite this, only part of the network that propagates these transactions is cut off from a path to miners. The rest of the nodes not filtering have a clear path to the collective set of miners. This has introduced some degree of friction for a subset of users, but the others can still freely engage in propagating these transactions.

In diesem Diagramm können Sie sehen, dass fast die Hälfte des Beispielnetzwerks Filterrichtlinien für diese Transaktionsklasse einführt. Trotzdem wird nur ein Teil des Netzwerks, der diese Transaktionen ausbreitet, von einem Weg zu den Bergleuten abgeschnitten. Der Rest der Knoten, die nicht filtern, haben einen klaren Weg zum kollektiven Bergleute. Dies hat ein gewisses Maß an Reibung für eine Untergruppe von Benutzern eingeführt, aber die anderen können diese Transaktionen immer noch frei ausbreiten.

Even for the users that are affected by filtering nodes, a single connection to the rest of the network nodes that are not cut off from miners (or a direct connection to a miner) is necessary in order for that friction to be removed. If the real relay network were to have a similar composition to this example, all it would take is a single new connection to alleviate the problem.

Selbst für die Benutzer, die durch Filterknoten betroffen sind, ist eine einzige Verbindung zu den restlichen Netzwerkknoten, die nicht von Bergleuten (oder einer direkten Verbindung zu einem Bergmann) abgeschnitten werden, erforderlich, damit diese Reibung entfernt wird. Wenn das Real Relay -Netzwerk eine ähnliche Komposition wie dieses Beispiel haben würde, würde es nur eine einzige neue Verbindung benötigen, um das Problem zu lindern.

In this scenario, only a tiny minority of the network is actually propagating these transactions. The rest of the network is engaging in filtering policies to prevent their propagation. Even in this case however, those nodes that are not filtering have a clear path to propagate them to miners.

In diesem Szenario verbreitet nur eine winzige Minderheit des Netzwerks diese Transaktionen tatsächlich. Der Rest des Netzwerks beteiligt sich an Filterrichtlinien, um ihre Ausbreitung zu verhindern. Selbst in diesem Fall haben die Knoten, die nicht filtern, einen klaren Weg, um sie an Bergleute zu verbreiten.

Only this tiny minority of non-filtering nodes is necessary in order to ensure their eventual propagation to miners. Preferential peering logic, i.e. functionality to ensure that your node prefers peers who implement the same software version or relay policies. These types of solutions can guarantee that peers who will propagate something another node won’t find each other and maintain connections amongst themselves across the network.

Es ist nur diese winzige Minderheit nicht-filterierender Knoten erforderlich, um ihre eventuelle Ausbreitung an Bergleute zu gewährleisten. Bevorzugte Peering -Logik, dh Funktionalität, um sicherzustellen, dass Ihr Knoten Peers bevorzugt, die dieselbe Softwareversion oder Relay -Richtlinien implementieren. Diese Arten von Lösungen können garantieren, dass Peers, die etwas ausbreiten, etwas ein anderer Knoten nicht finden und Verbindungen untereinander im gesamten Netzwerk aufrechterhalten.

The Tolerant Minority

Die tolerante Minderheit

Die tolerante Minderheit

As you can see looking at these different examples, even in the face of an overwhelming majority of the public network engaging in filtering of a specific class of transactions, all that is necessary for them to successfully propagate across the network to miners is a small minority of the network to propagate and relay them.

Wie Sie sich diese verschiedenen Beispiele ansehen können, selbst angesichts einer überwältigenden Mehrheit des öffentlichen Netzwerks, das eine bestimmte Klasse von Transaktionen filtert, ist alles, was sie erfolgreich über das Netzwerk an Miner ausbreiten, eine kleine Minderheit des Netzwerks, um sie zu verbreiten und weiterzugeben.

These nodes will essentially, through whatever technical mechanism, create a “sub-network” within the larger public relay network in order to guarantee that there are viable paths from users engaging in these types of transactions to the miners who are willing to include them in their blocks.

Diese Knoten werden im Wesentlichen durch den technischen Mechanismus ein „Unterwerk“ innerhalb des größeren Öffentlichkeitsrelaisnetzwerks erstellen, um sicherzustellen, dass es praktikable Pfade gibt, die von Benutzern diese Arten von Transaktionen zu den Bergleuten, die bereit sind, sie in ihre Blöcke aufzunehmen, einbeziehen.

There is essentially nothing that can be done to counter this dynamic except to engage in a sybil attack against all of these nodes, and sybil attacks only need a single honest connection in order to be completely defeated. As well, an honest node creating a very large number of connections with other nodes on the network can raise the cost of such a sybil attack exorbitantly. The more connections it creates, the more sybil nodes must be spun up in order to consume all of its connection slots.

Es gibt im Wesentlichen nichts, was getan werden kann, um dieser Dynamik entgegenzuwirken, außer um einen Sybil -Angriff gegen all diese Knoten auszuüben, und Sybil -Angriffe benötigen nur eine einzige ehrliche Verbindung, um vollständig besiegt zu werden. Ein ehrlicher Knoten, der eine sehr große Anzahl von Verbindungen zu anderen Knoten im Netzwerk herstellt, kann die Kosten eines solchen Sybil -Angriffs exorbitant erhöhen. Je mehr Verbindungen es herstellt, desto mehr Sybil -Knoten müssen gedreht werden, um alle seine Verbindungsschlitze zu konsumieren.

What If There Is No Minority?

Was ist, wenn es keine Minderheit gibt?

Was ist, wenn es keine Minderheit gibt?

So what if there is no Tolerant Minority? What will happen to this class of transactions in that case?

Was ist, wenn es keine tolerante Minderheit gibt? Was wird in diesem Fall mit dieser Transaktionenklasse geschehen?

If users still want to make them and pay fees to

Wenn Benutzer sie noch erstellen und Gebühren bezahlen möchten