Decentralisation of Virtual Currency Systems for the Routing. Thomas Detsch

Transkript

1 Decentralisation of Virtual Currency Systems for the Routing Thomas Detsch

2 Free Riding Abgelehnte Anfragen Böser Peer Peer Peer Peer Peer Erfolgreiche Anfragen 2

3 Übersicht Virtuelle Währungen Payment Protocols Stamp Trading Protocols Dezentralisieren von Virtuellen Währungen Karma Off-line Karma Decentralised Stamp Trading 3

4 Payment Protocol Peer A Peer C B führt Anfrage von A nicht aus, kein Token Transfer Peer B Token ++ C führt Anfrage von B aus, Token wird transferiert Token -- 4

5 Payment Protocol (2) Basieren auf dem Austausch von Währungseinheiten (Token) Anreize Leistungen müssen mit Token bezahlt werden Ohne Token keine Möglichkeit Leistungen Anderer in Anspruch zu nehmen Funktionsweise Benötigt vertrauenswürdige Instanz zur Überwachung und Steuerung, da gegenseitiges Misstrauen der einzelnen Teilnehmer Einfachster Fall: Zentraler Server 5

6 Einfacher Token Server (2) Information: Erhalt von x Token von Peer B Token Server (1) Auftrag: Transferiere x Token an Peer A Peer A (3) Erbringt Leistung Peer B 6

7 Reputation Protocol Basiert auf der Reputation von Teilnehmern Anreize Um eine Leistung in Anspruch zu nehmen braucht ein Teilnehmer eine ausreichende Reputation Ohne Reputation keine Möglichkeit Leistungen Anderer in Anspruch zu nehmen Funktionsweise Angefragte Leistung nicht erbracht => Reputation sinkt Anfragender Peer benachrichtigt benachbarte Peers über das Verhalten 7

8 Reputation Protocol (2) Peer A B ist unkooperativ Peer C B führt Anfrage von A nicht aus Peer B C wird Anfrage von B nicht ausführen 8

9 Stamp Trading Protocol d b b (2) B Stamps können getauscht werden b d Peer A b (1) B gibt eigene Stamps aus Peer C (4) Wenn B von C eine Leistung braucht, benötigt B Stamps von C Peer D b a (3) B verweigert Anfrage von D Wert von B Stamps sinken Peer B (5) B bekommt keine C Stamps für seine eigenen Stamps Peer E b c 9

10 Stamp Trading Protocol (2) Kombination von Payment und Reputation Protocols Basiert auf dem Austausch von Stamps Anreize Um Leistungen in Anspruch zu nehmen werden entsprechende Stamps benötigt Um Stamps zu bekommen benötigt man eigene oder fremde Stamps zum tauschen Wert der eigenen Stamps kann von der eigenen Reputation und/oder der Menge der ausgegeben Stamps abhängen Ohne wertvolle Stamps kein Handel mit Anderen möglich 10

11 Stamp Trading Protocol (3) Funktionsweise Ausgeben, Tauschen, Rücknahme von Stamps Wichtige Faktoren für den Wert einer Stamp i : Anzahl der ausgegebenen Stamps r s r t : Anzahl der zurück genommen Stamps : Anzahl der präsentierten Stamps Je nach Formel andere Ausprägung des Stamp Trading Protocol Benötigt zentralen Exchangerate Instanz 11

12 Einfacher Stamp Server Stamp Server (3) Stamp wurde abgelehnt / angenommen (1) Stamp ausgeben Peer A (4) Leistung erbringen (2) Leistung anfragen / Stamp präsentieren Peer B 12

13 Stamp Trading Protocol (4) Ausprägungen des Stamp Trading Protocol Participation Value: r r s t Fixed Circulation: 1 i r t 13

14 Bank A Karma (4) Bestätigt (3) Beauftragt Bank B (5) Bestätigung: x karma von B (2) Auftrag: x karma von B (6) Informiert über Transfer A (1) Auftrag: x karma von B (7) Erbringt Leistung B 14

15 Karma (2) Payment Protocol Basiert auf dem Austausch von karma Kein zentraler Bank Server Mehrere nahe Teilnehmer übernehmen gemeinsam die Aufgaben einer Bank für jeweils einen Teilnehmer Metrik basierend auf Hash Werten, um nahe Teilnhemer zu erkennen Teilnehmer einer Bank Gruppe arbeiten unabhängig von einander, Mehrheitsentscheidungen Puzzle für die Generierung der Identität 15

16 Off-line Karma Payment Protocol Basiert auf dem Austausch von Münzen Bei jedem Wechsel des Besitzers wird der Vorbesitzer in einen Anhang der Münze geschrieben Prägen/ Neu Prägen Münzen werden geprägt, mit der Signatur des Herausgebers und einer Lebensdauer T Münzen werden in regelmäßigen Abständen von mehreren nahen Teilnehmern neu geprägt um eine doppelte Ausgabe zu erkennen Nahe Teilnehmer werden auf Basis einer Metrik von Hash Werten der Teilnehmer und der Signatur der Münze gewählt Wenn Betrug erkannt wird, betreffenden Teilnehmer ausschließen 16

17 Off-line Karma (2) C D Kontroll Set A B E 2 1 Kontroll Set 17

18 Decentralised Stamp Trading Verwenden des Karma Protokolls Mit kleinen Modifikationen benutzen für den Handel mit Stamps Mehrere Währungen müssen verwaltet werden Erweitern der Bankfunktion zu einem Exchangerate Service Verwenden des Off-line Karma Protokolls Austausch von Stamps analog dem Handel mit Münzen Keine Möglichkeit vertrauenswürdig den Wert einer Münze zu ermitteln 18

19 Quellen [1] Tim Moreton and Andrew Twigg (2003), Trading in Trust, Tokens, and Stamps [2] Vivek Vishnumurthy, Sangeeth Chandrakumar and Emin Gün Sirer (2003), KARMA : A Secure Economic Framework for Peer-to- Peer Resource Sharing [3] Flavio D. Garcia and Jaap-Henk Hoepman (2005), Off-line Karma: A Decentralized Currency for Peer-to-peer and Grid Applications 19