Κρυπτονομίσματα: Μια πρώτη γνωριμία με το Tezos

Το Tezos είναι μια αποκεντρωμένη πλατφόρμα ανοιχτού κώδικα που μπορεί να τροποποιείται και να εξελίσσεται. Πρωτίστως είναι ένα κρυπτονόμισμα και δευτερευόντως μια smart contract πλατφόρμα. Ξεκίνησε να λειτουργεί το 2018 και δημιουργήθηκε για να επιλύσει ορισμένες παθογένειες των τότε mainstream κρυπτονομισμάτων, κυρίως του Bitcoin και του Ethereum. Η πιο χαρακτηριστική ιδιότητα του Tezos είναι η δυνατότητα να τροποποιείται μέσω μιας τυπικής διαδικασίας που θα αναλυθεί παρακάτω.

Blockchain - Proof of Stake

Ας ξεκινήσουμε από τα βασικά. Έχουμε μια αποκεντρωμένη πλατφόρμα και γι’ αυτό απαιτείται ένας μηχανισμός (consensus mechanism), ώστε όλοι οι χρήστες να είναι σύμφωνοι στο περιεχόμενο της αλυσίδας (Blockchain).

Το Tezos χρησιμοποιεί έναν μηχανισμό Proof of Stake (PoS). Το PoS χρησιμοποιήθηκε ως λιγότερο ενεργειακά κοστοβόρα εναλλακτική του Proof of Work (PoW), καθώς τα δίκτυα που χρησιμοποιούν PoW απαιτούν από τους χρήστες (ή miners) hashing power, που μεταφράζεται σε μεγάλα υπολογιστικά κόστη.

Στα PoW δίκτυα, οι miners ανταγωνίζονται για το ποιος θα λύσει ένα δύσκολο κρυπτογραφικό πρόβλημα, το οποίο δεν λύνεται με κάποιο αλγοριθμικό τρόπο, αλλά απαιτεί πολλές δοκιμές. Οπότε οι χρήστες που διαθέτουν μεγαλύτερη υπολογιστική ισχύ, κάνουν γρηγορότερα δοκιμές και έτσι έχουν μεγαλύτερη πιθανότητα να δημιουργήσουν το επόμενο block.

Στα PoS δίκτυα, η πιθανότητα των χρηστών να δημιουργήσουν το επόμενο block είναι ανάλογη των stakes που διαθέτουν στο δίκτυο. Στο Tezos οι χρήστες που δημιουργούν νέα block ονομάζονται bakers. Οι bakers έχουν κίνητρο να δημιουργήσουν blocks καθώς με τη δημιουργία blocks λαμβάνουν tokens (ΤΕΖ) από το δίκτυο.

Εκτός από αυτά λαμβάνουν και τα transactions fees από τις συναλλαγές, που έχουν γραφτεί στα blocks που δημιούργησαν. Κάθε χρήστης, για να έχει το δικαίωμα να γίνει baker πρέπει να μπορεί να καταθέσει ένα συγκεκριμένο ποσό ως εγγύηση, μέχρι να επαληθευτεί η ορθότητα των συναλλαγών, που έγραψε στο block.

Σε αυτό το σημείο, το ερώτημα που γεννάται είναι πώς μπορούν να συνεισφέρουν στην παραγωγή block όσοι χρήστες δεν διαθέτουν το ποσό της εγγύησης. Το Tezos χρησιμοποιεί το λεγόμενο “Liquid PoS” (LPoS), ονομασία που προέρχεται από τον όρο “LiquidDemocracy”.

Οι υπόλοιποι χρήστες που δεν έχουν τη δυνατότητα να καταθέσουν το ποσό της εγγύησης, μπορούν να επιλέξουν έναν αντιπρόσωπο (delegate) και να εναποθέσουν τα tokens τους σε αυτόν. Με αυτόν τον τρόπο αυξάνεται η πιθανότητα του αντιπρόσωπου/baker να δημιουργήσει το επόμενο block. Η κατοχή των tokens παραμένει στους αρχικούς χρήστες, δηλαδή οι αντιπρόσωποι στους οποίους εναποθέτουν τα tokens τους δεν μπορούν να ξοδέψουν αυτά τα tokens. Οι χρήστες έχουν κίνητρο να εναποθέσουν τα tokens τους σε έναν αντιπρόσωπο καθώς αν αυτός επιλεγεί να παραγάγει το επόμενο block, θα λάβουν μέρος από την ανταμοιβή του ανάλογη με τα tokens που εναπόθεσαν.

Οι ανταμοιβές των bakers είναι τέτοιες ώστε τα tokens του δικτύου να αυξάνονται κατά σταθερό ποσοστό ετησίως. Ο πληθωρισμός του δικτύου είναι non-dilutionary για τους χρήστες, δεδομένου ότι συμμετέχουν στο staking. Ο κάθε χρήστης θέλει να βρίσκεται «κοντά» στη δημιουργία καινούριων tokens, ούτως ώστε να μη μειώνεται η αξία των δικών του. Με αυτό τον τρόπο συμμετέχει και στη βιωσιμότητα του δικτύου.

Διαδικασία αναβάθμισης (Self-amendmentprocess)

Η σημαντικότερη ιδιότητα τουTezos είναι ότι μπορεί να τροποποιηθεί μέσα από μία on-chain ψηφοφορία μεταξύ των κατόχων tokens (stakeholders). Η διαδικασία αυτή χωρίζεται σε 5 στάδια:

1. Proposal period: Σε αυτό το στάδιο, οι stakeholders υποβάλλουν τις προτάσεις τους ως hash ενός tarball. Κάθε φορά που ένας χρήστης υποβάλλει μία πρόταση, αυτομάτως δίνει και την ψήφο του σε αυτή. Οι υπόλοιποι χρήστες μπορούν να ψηφίσουν έως και 20 προτάσεις. Η πρόταση με τις περισσότερες ψήφους περνά στο επόμενο στάδιο.
2. Exploration period: Σε αυτό το στάδιο, οι stakeholders ψηφίζουν (Ναι, Όχι, Απών) αποκλειστικά για την πρόταση με τις περισσότερες ψήφους που προέκυψε από το πρώτο στάδιο. Για να περάσει η πρόταση στο επόμενο στάδιο, το αποτέλεσμα της ψηφοφορίας πρέπει να πληροί δύο κριτήρια:

• Quorum: Η συμμετοχή στην ψηφοφορία πρέπει να ξεπερνά ένα όριο το οποίο προσαρμόζεται κάθε φορά μετά το τέλος της διαδικασίας. Ο συγκεκριμένος δείκτης αλλάζει, ώστε να αντιστοιχίζεται σε ένα εκθετικό κινούμενο μέσο όρο της συνολικής συμμετοχής.
• Super majority vote: Η πρόταση πρέπει να εξασφαλίσει τουλάχιστον το 80%.

Πρέπει να σημειωθεί ότι η ψήφος κάθε stakeholder έχει διαφορετικό βάρος, ανάλογα με τα tokens που διαθέτει. Για να έχει το δικαίωμα να ψηφίσει, πρέπει να διαθέτει ένα ελάχιστο αριθμό από tokens, όπως συνέβη και στη διαδικασία του baking. Αντίστοιχα, οι χρήστες που δεν διαθέτουν το πόσο αυτό, μπορούν πάλι να εναποθέσουν τα tokens τους και συνεπώς τα δικαιώματα ψήφου τους σε αντιπροσώπους.

3. Cool down period: Εάν η πρόταση υπερψηφιστεί, η διαδικασία περνά στο στάδιο Cooldown, όπου ο τρόπος λειτουργίας της πρότασης ελέγχεται πειραματικά σε Testnet, με τους χρήστες να έχουν τη δυνατότητα να δουν και να σχολιάσουν τον τρόπο λειτουργίας.
4. Promotion period: Σε αυτό το στάδιο επαναλαμβάνεται η ψηφοφορία για τη συγκεκριμένη πρόταση, εφόσον έχει κριθεί πειραματικά. Για να υιοθετηθεί τελικά η πρόταση μετά το τέλος και αυτής της ψηφοφορίας πρέπει να πληρούνται τα κριτήρια quorum και super majority vote.
5. Adoption period: Αν υπερψηφιστεί πάλι η πρόταση, οι bakers αναβαθμίζουν τις υποδομές τους καθώς η πρόταση θα υιοθετηθεί και ουσιαστικά το πρωτόκολλο θα αναβαθμιστεί.

Μόλις ολοκληρωθεί το τελευταίο στάδιο, η διαδικασία τροποποίησης ξεκινά από την αρχή. Αξίζει να σημειωθεί ότι η συγκεκριμένη δομή της διαδικασίας τροποποίησης έχει προκύψει μέσα από πρόταση που υποβλήθηκε και υπερψηφίστηκε. Ενδεχομένως στο μέλλον η δομή να αλλάξει πάλι.

Smart Contracts

Tο κρυπτο-οικοσύστημα του Tezos αποτελεί και μια smart contract πλατφόρμα. Εν γένει, τα smart contracts είναι μικρά προγράμματα που είναι αποθηκευμένα πάνω στο blockchain και αλληλεπιδρούν με αυτό. Το πρωτόκολλο του Tezos έχει γραφτεί σε OCaml, μια συναρτησιακή γλώσσα προγραμματισμού. Αυτές οι γλώσσες προγραμματισμού είναι εύχρηστες για την τυπική επαλήθευση (formal verification) αλγορίθμων-πρωτοκόλλων.

Το Tezos βασίζεται στην τεχνική της τυπικής επαλήθευσης. Ο αυστηρός και μαθηματικός τρόπος απόδειξης των πρωτόκολλων διασφαλίζει τον επιθυμητό τρόπο λειτουργίας και περιορίζει τα σφάλματα χρόνου εκτέλεσης αλλά και ενδεχόμενες επιθέσεις στο δίκτυο.

Η γλώσσα που χρησιμοποιείται για την υλοποίηση των smart contracts είναι η Michelson, που είναι κατάλληλη για την τυπική επαλήθευση και την ασφάλεια των πρωτοκόλλων. Το γεγονός αυτό είναι κρίσιμο για τις DeFi εφαρμογές καθώς τα smart contracts που αντιστοιχούν σε σημαντικά οικονομικά μεγέθη πρέπει να εγγυώνται ότι τα ποσά δεν θα χαθούν ούτε θα παγώσουν λόγω λαθών (bugs) στον κώδικα. Η Michelson είναι μια low-level γλώσσα προγραμματισμού που την καθιστά δυσνόητη σε όσους δεν έχουν ασχοληθεί με τον συναρτησιακό προγραμματισμό. Για τον λόγο αυτό υπάρχει η δυνατότητα υλοποίησης των smartcontracts σε πιο γνωστές και εύκολες γλώσσες προγραμματισμού, όπως η Python και η Javascript, από τις οποίες τα προγράμματα μεταγλωττίζονται σε ισοδύναμα προγράμματα Michelson.

Bέβαια οι προγραμματιστικές ομάδες του Tezos και κυρίως οι Nomadic Labs πραγματοποιούν συχνά σεμινάρια για την εκμάθηση της γλώσσας, αρκετά από τα οποία βρίσκονται στο Youtube (https://www.youtube.com/c/NomadicLabs). 

Αυτή είναι μόνο η αρχή...

Κάθε κρυπτο-οικοσύστημα έχει τη δική του φιλοσοφία, χρησιμοποιεί ιδέες από άλλα και χτίζει πάνω στις αδυναμίες αυτών. Τα βασικά σημεία του Tezos είναι η on-chain διακυβέρνηση, το Liquid Proof of Stake και η ανάπτυξη της γλώσσας Michelson που δίνει τη δυνατότητα για τυπική απόδειξη.

Το συγκεκριμένο άρθρο αποτελεί μια γνωριμία με τις βασικές ιδέες του Tezos, γι’ αυτό και δεν στάθηκε σε πιο τεχνικές λεπτομέρειες, όπως πώς προκύπτουν οι ανταμοιβές των bakers, πώς μοιράζονται, πώς προκύπτει ο δείκτης του quorum κ.λπ. Σε κάθε περίπτωση πάντως η διακυβέρνηση πάνω σε blokchain είναι ένα πολύ ενδιαφέρον αλλά «ανεξερεύνητο» πεδίο, γι’ αυτό αξίζει να μελετηθεί περαιτέρω.

*Ο κ. Γιώργος Χιονάς είναι απόφοιτος της σχολής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών του ΕΜΠ και ασχολείται ενεργά με το Blockchain.  

Πηγές:

1. Tezos White Paper
2. Tezos Position Paper
3. https://medium.com/tezos/amending-tezos-b77949d97e1e
4. https://docs.nomadic-labs.com/nomadic-labs-knowledge-center/amendment-process