Gruut: Mfumo wa Kumbukumbu ya Umma ya P2P Isiyo na Kituo Kimoja kwa Sarafu Rasmi

Yaliyomo

1 Utangulizi

Mifumo ya kifedha ya jadi hutegemea watu wa tatu kuaminika kwa kurekodi manunuzi, jambo linalosababisha gharama kubwa na kuunda vituo vya udhibiti vilivyokusanyika. Gruut inawasilisha mfumo wa kumbukumbu ya umma ya P2P isiyo na kituo kimoja kabisa ambayo inaondoa hitaji la wapatanishi kama huo huku ikiendelea na mifumo ya sarafu rasmi. Tofauti na uthibitishaji-wa-kazi wa Bitcoin unaotumia nguvu nyingi, Gruut inaanzisha utaratibu mpya wa makubaliano unaoitwa uthibitishaji-wa-watu ambao huwezesha uthibitishaji bora wa manunuzi kwenye vifaa vya watumiaji kama vile simu janja.

2 Dhamira ya Gruut

Gruut inalenga kuunda mtindo mbadala wa biashara kwa manunuzi ya uchumi halisi, ikitoa faida za ushindani dhidi ya miundo ya jadi ya mtu mmoja yenye gharama kubwa za manunuzi.

2.1 Uwazi wa Kiuchumi

Gruut inawezesha uwazi wa kiuchumi kwa kuruhusu mtu yeyote kushiriki kupitia usakinishaji wa GruutApp kwenye simu janja. Mfumo unahakikisha usambazaji sawa wa malipo bila kujali kiasi kilichowekwa au nguvu ya kompyuta, huku ukizuia mkusanyiko wa ukusanyaji wa ada ambao kwa sasa unatawala wasindikaji wa malipo wa watu wa tatu.

2.2 Kumbukumbu kwa Uchumi Halisi

Jukwaa hili limeundwa kuwa rafiki kwa serikali na linaendana na mifumo ya kisheria ya kifedha iliyopo. Gruut inasisitiza uwazi wa kiuchumi ili kurahisisha kuunganishwa na manunuzi ya jadi ya sarafu rasmi huku ikiendelea na faida za teknolojia ya blokchain.

3 Usanifu wa Kiufundi

3.1 Uthibitishaji-wa-Watu Makubaliano

Uthibitishaji-wa-watu ni mfano wa uthibitishaji wa ushirikiano wa umma ambao huthibitisha manunuzi kulingana na utofauti wa washiriki badala ya nguvu ya hesabu. Njia hii inawezesha Gruut kufikia makubaliano kwa matumizi madogo ya nishati huku ikiendelea na usalama dhidi ya watu wabaya.

3.2 Msingi wa Kihisabati

Algorithm ya makubaliano inatumia misingi ya kisiri ikiwemo:

Kitendakazi cha Bahati Nasibu Kinachothibitika: $V = H(sk, input)$ ambapo $sk$ ni ufunguo wa siri na $H$ ni kitendakazi cha kisiri cha hash.

Uvumilivu wa Hitilafu ya Byzantine: Mfumo unaweza kuvumilia hadi nodi $f$ zilizo na hitilafu katika mtandao wa nodi $3f+1$, na kuhakikisha usalama dhidi ya tabia mbaya.

4 Matokeo ya Majaribio

Kupima kulionyesha kuwa Gruut inafikia uwezo wa manunuzi wa TPS 1,000+ kwenye simu janja za watumiaji kwa ucheleweshaji chini ya sekunde 2. Matumizi ya nishati yalipimwa kuwa 0.5W kwa kila nodi, ikilinganishwa na 500W kwa kila nodi ya Bitcoin kwa shughuli sawa. Mtandao ulidumisha utulivu na kuwapo kwa hadi 35% ya mabadiliko ya nodi wakati wa majaribio ya msongo.

5 Utekelezaji wa Msimbo

class GruutConsensus:
    def validate_transaction(self, tx, population_set):
        # Verify transaction signature
        if not self.verify_signature(tx):
            return False
        
        # Check population consensus
        consensus_threshold = len(population_set) * 2 // 3
        approvals = self.collect_approvals(tx, population_set)
        
        return len(approvals) >= consensus_threshold
    
    def select_validators(self, population, block_height):
        # Use verifiable random function for validator selection
        seed = hash(block_height + previous_block_hash)
        selected = []
        
        for participant in population:
            if self.vrf(participant.private_key, seed) < threshold:
                selected.append(participant)
        
        return selected

6 Matumizi ya Baadaye

Teknolojia ya Gruut ina matumizi yawezayo katika mifumo ya malipo madogo, huduma za malipo za ng'ambo, usambazaji wa faida za serikali, na fedha za mnyororo wa usambazaji. Usanifu wa nishati ndogo unaufanya ufawe kwa manunuzi ya vifaa vya IoT na soko lenye uendelezaji lenye miundombinu mdogo.

7 Uchambuzi wa Asili

Gruut inawakilisha mageuzi makubwa katika usanifu wa blokchain kushughulikia vikwazo viwili muhimu vya mifumo iliyopo: kutofaa kwa nishati na kutopatana na sarafu rasmi. Utaratibu wa makubaliano wa uthibitishaji-wa-watu unaonyesha mgawanyiko kutoka kwa miundo ya uthibitishaji-wa-kazi na uthibitishaji-wa-ushiriki, na kupata msukumo kutoka kwa mifumo ya utambulisho isiyo na kituo kimoja kama vile ION ya Microsoft na vitendakazi vya bahati nasibu vinavyothibitika vinavyotumika katika itifaki ya makubaliano ya Algorand. Njia hii inaendana na utafiti wa hivi karibuni katika teknolojia endelevu za blokchain, kama vile kazi ya Vukolić et al. kuhusu itifaki za makubaliano zenye alama ndogo ya nishati.

Ikilinganishwa na uchimbaji wa Bitcoin unaotumia nishati nyingi ambao hutumia takriban masaa 91 terawatt kila mwaka (Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index), usanifu wa Gruut unaoendana na simu janja unaweza kupunguza matumizi ya nishati kwa 99.9%. Hii inaweka Gruut sawa na mpya ya kijani ya blokchain inayoanzishwa kama vile mtandao wa Chia wa uthibitishaji-wa-nafasi-muda, lakini kwa uwezo wa kufikiwa zaidi kwa watumiaji wa kila siku.

Kuunganishwa na mifumo ya sarafu rasmi kunashughulikia maswala ya kisheria ambayo yamepunguza kupitishwa kwa blokchain katika fedha za jadi. Tofauti na sarafu za mtandao zenye kulenga faragha zinazokabiliwa na uchunguzi wa kisheria (kama ilivyojadiliwa katika mwongozo wa FATF kuhusu mali za kivitendo), vipengele vya uwazi vya Gruut vinawezesha kufuata mahitaji ya kupambana na kuficha pesu za kihalali huku ukidumisha faragha ya mtumiaji kupitia uthibitishaji wa kutojua chochote pale inapofaa.

Changamoto za kiufundi bado zipo katika kuongeza kipimo cha utaratibu wa uthibitishaji-wa-watu kwa kiasi cha manunuzi ya kimataifa huku ukiendelea na uwazi. Mfumo lazima uweze kukabiliana na mashambulio ya sybil kupitia uthibitishaji imara wa utambulisho, uwezekano wa kutoka kwa mifumo ya utambulisho huria kama vile Sovrin. Maendeleo ya baadaye yanapaswa kulenga uthibitishaji rasmi ya vipengele vya usalama vya itifaki ya makubaliano, sawa na njia iliyochukuliwa katika uthibitishaji wa itifaki ya Tezos.

8 Marejeo

1. Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System.
2. Micali, S. (2016). Algorand: The Efficient and Democratic Ledger. arXiv:1607.01341.
3. Vukolić, M. (2015). The Quest for Scalable Blockchain Fabric: Proof-of-Work vs. BFT Replication. Springer.
4. Cambridge Centre for Alternative Finance. (2023). Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index.
5. Financial Action Task Force. (2019). Guidance on Digital Identity.
6. Zhu et al. (2022). Energy-Efficient Consensus Mechanisms for Blockchain. IEEE Transactions on Sustainable Computing.