Στοιχεία διδακτορικής μελέτης: Τεχνολογία Blockchain

Αυτό το άρθρο δημοσιεύτηκε για πρώτη φορά στο ιστολόγιο του Δρ. Κρεγκ Ράιτ και το αναδημοσιεύσαμε με την άδεια του συγγραφέα.

S1 – Λειτουργικοί ορισμοί

Κατά τη μελέτη της επεκτασιμότητας σε μια αλυσίδα μπλοκ, είναι απαραίτητο να καθιερωθούν σαφείς λειτουργικοί ορισμοί για να διασφαλιστεί η συνεπής και ακριβής μέτρηση των σχετικών παραγόντων. Ωστόσο, ο Walch (2017) υποστηρίζει ότι οι προκλήσεις που προκαλούνται από τη ρευστή και αμφισβητούμενη γλώσσα που περιβάλλει την τεχνολογία blockchain μπορεί να οδηγήσουν σε προβλήματα. Πιο συγκεκριμένα, υποστηρίζεται ότι η ορολογία που χρησιμοποιείται στο οικοσύστημα blockchain είναι συχνά ανακριβής, επικαλυπτόμενη και ασυνεπής. Επιπλέον, διαφορετικοί όροι χρησιμοποιούνται εναλλακτικά, επιτείνοντας τη σύγχυση.

Αυτή η μελέτη θα υποστηρίξει ότι αυτό το γλωσσικό εμπόδιο καθιστά δύσκολο για τις ρυθμιστικές αρχές να κατανοήσουν και να αξιολογήσουν με ακρίβεια την τεχνολογία, οδηγώντας δυνητικά σε λανθασμένες αποφάσεις και ασυνεπείς ρυθμίσεις σε όλες τις δικαιοδοσίες. Επιπλέον, οι προγραμματιστές και άλλα άτομα στον κλάδο του blockchain εμπλέκονται συνεχώς σε δραστηριότητες που υπερεκτιμούν τα οφέλη ενώ υποτιμούν τον κίνδυνο. Όπως τονίζει ο Walch (2020) σε μεταγενέστερο έγγραφο, το ασαφές λεξιλόγιο γύρω από την τεχνολογία blockchain μπορεί να διευκολύνει τους υποστηρικτές της τεχνολογίας να υπερβάλλουν τις δυνατότητες και τα οφέλη της, υποβαθμίζοντας τους πιθανούς κινδύνους και τα μειονεκτήματα. Αυτή η κατάσταση επιδεινώνεται από τη διεπιστημονική φύση της τεχνολογίας blockchain, η οποία μπορεί να κάνει τις ρυθμιστικές αρχές να διστάζουν να αμφισβητήσουν τους ισχυρισμούς του κλάδου λόγω της έλλειψης τεχνογνωσίας τους.

Οι παραπλανητικοί όροι, όπως ο "πλήρης κόμβος", θα μπορούσαν να συμβάλουν σε παρεξηγήσεις και παρανοήσεις σχετικά με τη λειτουργία και τις δυνατότητες των κόμβων σε ένα δίκτυο blockchain. Ως εκ τούτου, θα είναι σημαντικό να οριστούν αυτοί οι όροι και οι ορισμοί στο έγγραφο. Για την κατανόηση αυτών των όρων, είναι επομένως απαραίτητο να παρουσιαστούν ορισμένοι λειτουργικοί ορισμοί για να ληφθούν υπόψη:

1. Transaction Throughput: Αυτό αναφέρεται στον αριθμό των συναλλαγών που επεξεργάζεται το δίκτυο blockchain εντός ενός δεδομένου χρονικού πλαισίου. Είναι σημαντικό να καθοριστεί η συγκεκριμένη μονάδα χρόνου (π.χ. συναλλαγές ανά δευτερόλεπτο, συναλλαγές ανά λεπτό) για να μετρηθεί με ακρίβεια η επεκτασιμότητα του δικτύου.
2. Χρόνος επιβεβαίωσης: Αντιπροσωπεύει το χρόνο που χρειάζεται μια συναλλαγή για να επιβεβαιωθεί και να προστεθεί στο blockchain. Αυτός ο ορισμός θα πρέπει να περιλαμβάνει εάν αναφέρεται στον χρόνο που χρειάζεται για να συμπεριληφθεί μια συναλλαγή σε ένα μπλοκ ή στο χρόνο που θα προστεθεί ένας συγκεκριμένος αριθμός μπλοκ πάνω από το μπλοκ που περιέχει τη συναλλαγή.
3. Μέγεθος μπλοκ: Καθορίζει το μέγιστο επιτρεπόμενο μέγεθος ενός μπλοκ στην αλυσίδα μπλοκ. Αυτό μπορεί να μετρηθεί σε byte ή άλλες σχετικές μονάδες. Το μέγεθος του μπλοκ παίζει καθοριστικό ρόλο στον καθορισμό της επεκτασιμότητας του δικτύου, καθώς επηρεάζει τον αριθμό των συναλλαγών που μπορούν να συμπεριληφθούν σε κάθε μπλοκ.
4. Καθυστέρηση δικτύου: Αναφέρεται στη χρονική καθυστέρηση που παρατηρείται στη διάδοση πληροφοριών σε όλο το δίκτυο blockchain. Η καθυστέρηση δικτύου μπορεί να επηρεάσει τη συνολική απόδοση και την επεκτασιμότητα του δικτύου. Επομένως, θα πρέπει να ορίζεται και να μετράται με συνέπεια.
5. Node Count: Αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των ενεργών κόμβων που συμμετέχουν στο δίκτυο blockchain. Ο αριθμός των κόμβων μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την επεκτασιμότητα του δικτύου και ο καθορισμός των ακριβών κριτηρίων για τον προσδιορισμό των ενεργών κόμβων είναι απαραίτητος.
6. Μηχανισμός συναίνεσης: Αναφέρεται στον συγκεκριμένο αλγόριθμο ή πρωτόκολλο που χρησιμοποιείται από το δίκτυο blockchain για την επίτευξη συναίνεσης μεταξύ των κόμβων. Ο μηχανισμός συναίνεσης μπορεί να επηρεάσει την επεκτασιμότητα και ο λειτουργικός του ορισμός θα πρέπει να περιλαμβάνει λεπτομέρειες σχετικά με τον συγκεκριμένο αλγόριθμο που χρησιμοποιείται και τυχόν σχετικές παραμέτρους.
7. Υπολογιστική Ισχύς: Καθορίζει τις δυνατότητες επεξεργασίας μεμονωμένων κόμβων στο δίκτυο blockchain. Η υπολογιστική ισχύς μπορεί να επηρεάσει την ταχύτητα με την οποία οι συναλλαγές επικυρώνονται και προστίθενται στο blockchain. Επομένως, ο λειτουργικός ορισμός θα πρέπει να περιλαμβάνει τη συγκεκριμένη μέτρηση που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της υπολογιστικής ισχύος, όπως ο ρυθμός κατακερματισμού ή η ταχύτητα επεξεργασίας.
8. Μετρική επεκτασιμότητας: Περιλαμβάνει τη συγκεκριμένη μέτρηση ή κριτήρια που χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση της επεκτασιμότητας του δικτύου blockchain. Θα μπορούσε να είναι η απόδοση των συναλλαγών, ο χρόνος επιβεβαίωσης ή οποιοσδήποτε άλλος μετρήσιμος παράγοντας που καθορίζει την ικανότητα του δικτύου να χειρίζεται τον αυξημένο όγκο συναλλαγών.

Nodes

Στην επιστήμη των υπολογιστών, ένας κόμβος είναι μια θεμελιώδης έννοια σε διάφορες δομές δεδομένων και συστήματα δικτύου (Trifa & Khemakhem, 2014). Ο συγκεκριμένος ορισμός ενός κόμβου μπορεί να ποικίλλει ανάλογα με το περιβάλλον, αλλά γενικά, ένας κόμβος αναφέρεται σε ένα μεμονωμένο στοιχείο ή αντικείμενο μέσα σε μια μεγαλύτερη δομή ή δίκτυο. Υπάρχουν σημαντικές αλληλεπικαλύψεις μεταξύ του ορισμού ενός όρου όπως ένας κόμβος όπως χρησιμοποιείται σε μια εκτεταμένη γλώσσα και ενός συγκεκριμένου πεδίου όπως το blockchain. Ακολουθούν ορισμένοι τυπικοί ορισμοί των κόμβων σε διαφορετικούς τομείς της επιστήμης των υπολογιστών:

1. Δομές δεδομένων: Σε δομές δεδομένων όπως συνδεδεμένες λίστες, δέντρα ή γραφήματα, ένας κόμβος αντιπροσωπεύει ένα μεμονωμένο στοιχείο ή μονάδα δεδομένων μέσα στη δομή. Κάθε κόμβος τυπικά περιέχει μια τιμή ή ένα ωφέλιμο φορτίο δεδομένων και μία ή περισσότερες αναφορές ή δείκτες σε άλλους κόμβους στη δομή. Οι κόμβοι διασυνδέονται για να σχηματίσουν την υποκείμενη δομή, επιτρέποντας την αποτελεσματική αποθήκευση και χειρισμό δεδομένων.
2. Δίκτυα: Στη δικτύωση, ένας κόμβος αναφέρεται σε οποιαδήποτε συσκευή ή οντότητα που μπορεί να στείλει, να λάβει ή να προωθήσει δεδομένα μέσω ενός δικτύου. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει υπολογιστές, διακομιστές, δρομολογητές, μεταγωγείς ή οποιαδήποτε άλλη συσκευή με δυνατότητα δικτύου. Κάθε κόμβος σε ένα δίκτυο έχει μια μοναδική διεύθυνση ή αναγνωριστικό και παίζει ρόλο στη μετάδοση και τη δρομολόγηση των πακέτων δεδομένων μέσα στο δίκτυο.
3. Θεωρία Γραφημάτων: Στη θεωρία γραφημάτων, ένας κόμβος (που ονομάζεται επίσης κορυφή) αντιπροσωπεύει ένα διακριτό αντικείμενο ή οντότητα μέσα σε ένα γράφημα. Ένα γράφημα αποτελείται από ένα σύνολο κόμβων και ακμών που συνδέουν ζεύγη κόμβων. Οι κόμβοι μπορούν να αντιπροσωπεύουν διάφορες οντότητες, όπως άτομα, πόλεις ή ιστοσελίδες, ενώ οι ακμές υποδηλώνουν σχέσεις ή συνδέσεις μεταξύ των κόμβων.
4. Κατανεμημένα συστήματα: Στα κατανεμημένα συστήματα, ένας κόμβος αναφέρεται σε μια υπολογιστική συσκευή ή διακομιστή που συμμετέχει σε ένα κατανεμημένο δίκτυο ή σύστημα. Κάθε κόμβος έχει τυπικά τις δυνατότητες επεξεργασίας, αποθήκευσης και επικοινωνίας. Οι κόμβοι συνεργάζονται και επικοινωνούν μεταξύ τους για να εκτελούν εργασίες, να μοιράζονται δεδομένα και να παρέχουν υπηρεσίες με αποκεντρωμένο τρόπο.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι ο ακριβής ορισμός και τα χαρακτηριστικά ενός κόμβου μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με τη συγκεκριμένη εφαρμογή ή σύστημα που συζητείται. Ωστόσο, η έννοια ενός κόμβου χρησιμεύει ως θεμελιώδες δομικό στοιχείο στην επιστήμη των υπολογιστών, επιτρέποντας την αναπαράσταση, οργάνωση και χειρισμό δεδομένων και διευκολύνοντας την επικοινωνία και το συντονισμό εντός δικτύων και κατανεμημένων συστημάτων.

Η ενότητα 5 της λευκής βίβλου του Bitcoin με τίτλο «Δίκτυο» παρέχει πληροφορίες για τους λειτουργικούς ορισμούς των κόμβων στο δίκτυο Bitcoin. Ακολουθούν οι κρίσιμες περιγραφές που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τη μελέτη των κόμβων σε ένα δίκτυο blockchain, ιδιαίτερα με αναφορά στις έννοιες που περιγράφονται στη λευκή βίβλο του Bitcoin (Wright, 2008):

1. Κόμβοι αρχειοθέτησης: Οι κόμβοι αρχειοθέτησης είναι υπολογιστές ή συσκευές που διατηρούν ένα πλήρες αντίγραφο ολόκληρου του blockchain. Αυτοί οι κόμβοι δεν επικυρώνουν και επαληθεύουν συναλλαγές και μπλοκ. Ενώ αυτοί έχουν ψευδώς αναφερθεί ως "Πλήρης κόμβος", η μόνη δραστηριότητα στην οποία συμμετέχουν είναι η αποθήκευση και η διάδοση ενός περιορισμένου υποσυνόλου του ιστορικού συναλλαγών. Στο δίκτυο Bitcoin, οι κόμβοι αρχειοθέτησης προωθούνται ως διατηρώντας την ακεραιότητα του blockchain και συμμετέχουν στον μηχανισμό συναίνεσης. Ωστόσο, οι μόνοι κόμβοι που επικυρώνουν και επαληθεύουν τις συναλλαγές είναι αυτοί που ορίζονται στην ενότητα 5 της Λευκής Βίβλου, που ονομάζονται επίσης κόμβοι εξόρυξης.
2. Κόμβοι εξόρυξης: Οι κόμβοι εξόρυξης είναι το μόνο σύστημα που θα μπορούσε σωστά να ονομαστεί πλήρης κόμβος, καθώς εμπλέκονται στη διαδικασία εξόρυξης, όπου ανταγωνίζονται για την επίλυση υπολογιστικά εντατικών παζλ για την προσθήκη νέων μπλοκ στο blockchain. Οι κόμβοι εξόρυξης επικυρώνουν συναλλαγές και δημιουργούν νέα μπλοκ που περιέχουν επικυρωμένες συναλλαγές. Συνεισφέρουν υπολογιστική ισχύ στο δίκτυο και είναι υπεύθυνοι για την ασφάλεια και την επέκταση του blockchain.
3. Ελαφροί κόμβοι (SPV): Οι κόμβοι Απλοποιημένης Επαλήθευσης Πληρωμών (SPV), γνωστοί και ως ελαφροί κόμβοι, δεν αποθηκεύουν ολόκληρο το blockchain, αλλά βασίζονται σε πλήρεις κόμβους για την επαλήθευση συναλλαγών. Αυτοί οι κόμβοι διατηρούν ένα περιορισμένο σύνολο δεδομένων, αποθηκεύοντας συνήθως μόνο τις κεφαλίδες μπλοκ και χρησιμοποιούν αποδείξεις Merkle για να επαληθεύσουν τη συμπερίληψη συναλλαγών σε συγκεκριμένα μπλοκ. Οι κόμβοι SPV παρέχουν μια πιο ελαφριά επιλογή για χρήστες που δεν απαιτούν ολόκληρο το ιστορικό συναλλαγών.
4. Συνδεσιμότητα δικτύου: Αυτός ο λειτουργικός ορισμός αναφέρεται στην ικανότητα ενός κόμβου να συνδέεται και να επικοινωνεί με άλλους κόμβους του δικτύου. Οι κόμβοι πρέπει να δημιουργούν και να διατηρούν συνδέσεις δικτύου για να ανταλλάσσουν πληροφορίες, να διαδίδουν συναλλαγές και μπλοκ και να συμμετέχουν στη διαδικασία συναίνεσης. Η συνδεσιμότητα δικτύου μπορεί να μετρηθεί από τον αριθμό των συνδέσεων που έχει ένας κόμβος ή την ποιότητα των συνδέσεών του.
5. Συναινετική Συμμετοχή: Αυτός ο ορισμός περιλαμβάνει την ενεργό συμμετοχή των κόμβων στον συναινετικό μηχανισμό του δικτύου blockchain. Στο δίκτυο Bitcoin, οι κόμβοι συμμετέχουν στη διαδικασία συναίνεσης ακολουθώντας τον αλγόριθμο απόδειξης εργασίας, συνεισφέροντας υπολογιστική ισχύ στην εξόρυξη νέων μπλοκ και επικυρώνοντας τις συναλλαγές. Το επίπεδο συμμετοχής μπορεί να εκτιμηθεί με βάση τους υπολογιστικούς πόρους που αφιερώνονται στην εξόρυξη ή τη συχνότητα επικύρωσης και διάδοσης των συναλλαγών.
6. Διαφορετικότητα κόμβων: Αναφέρεται στην ποικιλία των τύπων κόμβων και στην κατανομή τους μέσα στο δίκτυο. Αυτός ο λειτουργικός ορισμός λαμβάνει υπόψη την παρουσία πλήρων κόμβων, κόμβων εξόρυξης, κόμβων SPV και άλλων εξειδικευμένων κόμβων. Η ποικιλομορφία των κόμβων μπορεί να επηρεάσει την αποκέντρωση και την ανθεκτικότητα του δικτύου, καθώς διαφορετικοί τύποι κόμβων συνεισφέρουν μοναδικές λειτουργίες και βοηθούν στη διατήρηση ενός κατανεμημένου οικοσυστήματος.

Λαμβάνοντας υπόψη αυτούς τους λειτουργικούς ορισμούς των κόμβων, οι ερευνητές μπορούν να περιγράψουν και να αναλύσουν με ακρίβεια τα χαρακτηριστικά, τους ρόλους και τις αλληλεπιδράσεις των κόμβων σε ένα δίκτυο blockchain, ιδιαίτερα σχετικά με τις έννοιες που περιγράφονται στη λευκή βίβλο του Bitcoin. Επιπλέον, αυτοί οι ορισμοί βοηθούν στην κατανόηση της αρχιτεκτονικής κόμβων, της δυναμικής του δικτύου και της συνολικής λειτουργίας του συστήματος blockchain.

Αποκέντρωση

Ο Baran (1964) συζητά την έννοια των κατανεμημένων δικτύων επικοινωνιών. Σε αυτό το έργο, ο συγγραφέας θέτει τα θεμέλια για την ιδέα των αποκεντρωμένων δικτύων προτείνοντας μια αρχιτεκτονική κατανεμημένου δικτύου που μπορεί να αντέξει διακοπές και αστοχίες. Ο Baran παρουσιάζει την έννοια ενός δικτύου που αποτελείται από κόμβους συνδεδεμένους σε μια δομή που μοιάζει με πλέγμα. Αυτή η κατανεμημένη ή αποκεντρωμένη αρχιτεκτονική δικτύου στοχεύει να παρέχει ισχυρή και ανθεκτική επικοινωνία επιτρέποντας στα μηνύματα να δρομολογούνται μέσω πολλαπλών μονοπατιών αντί να βασίζονται σε μια κεντρική αρχή ή ένα μόνο σημείο αστοχίας.

Ως τρόπος ορισμού της αποκέντρωσης, η έννοια που παρουσιάστηκε για πρώτη φορά από τον Baran (1964) καθιερώνει τις αρχές ενός αποκεντρωμένου δικτύου υποστηρίζοντας τον πλεονασμό, την ανοχή σφαλμάτων και την απουσία κεντρικού κόμβου ελέγχου. Αυτή η εργασία έχει επηρεάσει σημαντικά την ανάπτυξη αποκεντρωμένων συστημάτων και αποτελεί τη βάση για περαιτέρω έρευνα και προόδους στον τομέα. Ωστόσο, με τις ευρέως διαδεδομένες εναλλακτικές χρήσεις του όρου «αποκέντρωση» (Walch, 2017) και τις προκύπτουσες διαφορετικές ερμηνείες, οι οποίες στη συνέχεια εξαρτώνται από το πλαίσιο και τις συγκεκριμένες εφαρμογές στην επιστήμη των υπολογιστών, καθίσταται απαραίτητος ο ακριβής ορισμός αυτού του όρου στην ανάλυση της τεχνολογίας blockchain.

Επομένως, ενώ η εργασία του Baran (1964) είναι θεμελιώδης στον τομέα των κατανεμημένων δικτύων, ένας ολοκληρωμένος ορισμός της αποκέντρωσης απαιτεί την εξέταση ενός ευρύτερου φάσματος βιβλιογραφίας και έρευνας όταν αυτό εφαρμόζεται στο Bitcoin. Καθιερώνοντας σαφείς επιχειρησιακές εξηγήσεις για αυτούς τους παράγοντες, οι ερευνητές μπορούν να εξασφαλίσουν συνέπεια και συγκρισιμότητα στη μελέτη τους για την επεκτασιμότητα σε ένα δίκτυο blockchain. Επιπλέον, αυτοί οι ορισμοί θα βοηθήσουν στο σχεδιασμό πειραμάτων, τη συλλογή δεδομένων και την ακριβή ανάλυση των αποτελεσμάτων.

S1 – Υποθέσεις, περιορισμοί και οριοθετήσεις

Σε αυτήν την ενότητα, συζητάμε τις παραδοχές και τους περιορισμούς που σχετίζονται με το διδακτορικό έργο μεγάλης κλίμακας που στοχεύει στη μέτρηση της κεντρικότητας, της διασύνδεσης, της συνδεσιμότητας και της ανθεκτικότητας του δικτύου Bitcoin. Αναγνωρίζοντας αυτούς τους παράγοντες, διασφαλίζουμε τη διαφάνεια και παρέχουμε ολοκληρωμένη κατανόηση του εύρους και του πιθανού αντίκτυπου των ευρημάτων της έρευνας.

Υποθέσεις

1. Σταθερότητα του Πρωτοκόλλου Bitcoin:

Υποθέτουμε ότι το υποκείμενο πρωτόκολλο Bitcoin και η αρχιτεκτονική δικτύου παραμένουν σχετικά σταθερά κατά τη διάρκεια της ερευνητικής περιόδου. Ωστόσο, τυχόν σημαντικές αλλαγές ή ενημερώσεις στο πρωτόκολλο ενδέχεται να επηρεάσουν τη δομή και τις μετρήσεις του δικτύου, επηρεάζοντας ενδεχομένως την εγκυρότητα των ευρημάτων.

Υποτίθεται ότι επαρκή δεδομένα και πληροφορίες σχετικά με το δίκτυο Bitcoin είναι διαθέσιμα για ανάλυση. Το έργο βασίζεται σε προσβάσιμες πηγές δεδομένων που παρέχουν σχετικά δεδομένα δικτύου, πληροφορίες κόμβων και λεπτομέρειες συνδεσιμότητας. Ωστόσο, η διαθεσιμότητα και η ποιότητα τέτοιων δεδομένων μπορεί να ποικίλλει, επηρεάζοντας δυνητικά την ακρίβεια και την αξιοπιστία της έρευνας.

• Ακριβής αναπαράσταση της τοπολογίας δικτύου:

Υποθέτουμε ότι οι επιλεγμένες μέθοδοι και εργαλεία για τη μέτρηση της κεντρικότητας, της διασύνδεσης, της συνδεσιμότητας και της ανθεκτικότητας του δικτύου μπορούν να αντιπροσωπεύουν με ακρίβεια την τοπολογία του. Η ανάλυση υποστηρίζει ότι τα δεδομένα που συλλέγονται αποτυπώνουν αποτελεσματικά τη δομή και τις συνδέσεις του δικτύου.

• Εγκυρότητα Μετρήσεων και Μεθοδολογιών:

Το έργο υποθέτει ότι οι επιλεγμένες μετρήσεις και μεθοδολογίες για τη μέτρηση της κεντρικότητας, της διασύνδεσης, της συνδεσιμότητας και της ανθεκτικότητας είναι κατάλληλες και έγκυρες για την αξιολόγηση του δικτύου Bitcoin. Επιπλέον, οι επιλεγμένες μετρήσεις θα πρέπει να ευθυγραμμίζονται με τα καθιερωμένα θεωρητικά πλαίσια και να καταδεικνύουν συνάφεια με τους ερευνητικούς στόχους.

Περιορισμοί

1. Διαθεσιμότητα και πληρότητα δεδομένων:

Ένας περιορισμός είναι ο πιθανός περιορισμός της διαθεσιμότητας δεδομένων. Τα ολοκληρωμένα δεδομένα σε πραγματικό χρόνο στο δίκτυο Bitcoin ενδέχεται να μην είναι εύκολα προσβάσιμα. Οι ερευνητές μπορεί να χρειαστεί να βασιστούν σε δημοσίως διαθέσιμες πηγές δεδομένων, οι οποίες ενδέχεται να μην καταγράφουν ολόκληρο το δίκτυο ή να μην παρέχουν ενημερωμένες πληροφορίες. Αυτός ο περιορισμός θα μπορούσε να επηρεάσει την πληρότητα και την ακρίβεια της ανάλυσης.

• Ακρίβεια δεδομένων και μεροληψία δειγματοληψίας:

Η ακρίβεια και η πληρότητα των δεδομένων που λαμβάνονται από διάφορες πηγές ενδέχεται να διαφέρουν. Ανακριβή ή ελλιπή δεδομένα θα μπορούσαν να προκαλέσουν μεροληψία και να επηρεάσουν την αξιοπιστία των ευρημάτων της έρευνας. Επιπλέον, η επιλογή των κόμβων για ανάλυση μπορεί να εισάγει δειγματοληπτική μεροληψία, περιορίζοντας ενδεχομένως τη γενίκευση των αποτελεσμάτων σε ολόκληρο το δίκτυο Bitcoin.

Μπορεί να μην είναι όλοι οι κόμβοι δικτύου ορατοί ή γνωστοί στους ερευνητές. Για παράδειγμα, ορισμένοι κόμβοι μπορεί να επιλέξουν να λειτουργήσουν ιδιωτικά ή να παραμείνουν κρυφοί, επηρεάζοντας την ακρίβεια των μετρήσεων και της ανάλυσης. Επιπλέον, η έλλειψη πλήρους ορατότητας θα μπορούσε να περιορίσει την ικανότητα του ερευνητή να αποτυπώσει τα χαρακτηριστικά ολόκληρου του δικτύου.

Το δίκτυο Bitcoin είναι δυναμικό, με κόμβους που ενώνονται ή εξέρχονται από το δίκτυο και οι συνδέσεις δικτύου αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου. Η έρευνα καταγράφει ένα συγκεκριμένο στιγμιότυπο του δικτύου και τα ευρήματα μπορεί να μην αντιπροσωπεύουν πλήρως τη συμπεριφορά του δικτύου για εκτεταμένη περίοδο. Η μακροπρόθεσμη δυναμική του δικτύου μπορεί να απαιτεί περαιτέρω διερεύνηση για πλήρη κατανόηση.

Η έρευνα μπορεί να μην λάβει υπόψη ή να λάβει υπόψη εξωτερικούς παράγοντες που επηρεάζουν την κεντρική θέση, τη διασύνδεση, τη συνδεσιμότητα και την ανθεκτικότητα του δικτύου. Για παράδειγμα, οι κανονιστικές αλλαγές, οι τεχνολογικές εξελίξεις ή οι επιθέσεις δικτύου ενδέχεται να επηρεάσουν τη συμπεριφορά και τις μετρήσεις του δικτύου. Αυτές οι εξωτερικές επιρροές είναι πέρα ​​από το πεδίο της τρέχουσας έρευνας.

Η διαθεσιμότητα πόρων χρηματοδότησης μπορεί να επηρεάσει το εύρος και την κλίμακα της έρευνας. Αντίθετα, οι περιορισμοί στη χρηματοδότηση θα μπορούσαν ενδεχομένως να περιορίσουν το βάθος και το εύρος της ανάλυσης δεδομένων, γεγονός που μπορεί να επηρεάσει την έκταση των συμπερασμάτων που προκύπτουν από τα ευρήματα της έρευνας.

Οριοθετήσεις

1. Εστίαση στο Δίκτυο Bitcoin:

Η έρευνα επικεντρώνεται στο δίκτυο Bitcoin και την κεντρική του θέση, τη διασύνδεση, τη συνδεσιμότητα και την ανθεκτικότητά του. Άλλα δίκτυα blockchain ή κρυπτονομίσματα βρίσκονται εκτός του πεδίου εφαρμογής αυτής της μελέτης. Επομένως, τα ευρήματα ενδέχεται να μην ισχύουν άμεσα για άλλα δίκτυα ή οικοσυστήματα.

Η μελέτη περιορίζεται σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο και η ανάλυση καταγράφει την κατάσταση του δικτύου Bitcoin εντός αυτού του χρονικού πλαισίου. Επομένως, η δυναμική, οι μετρήσεις και τα χαρακτηριστικά του δικτύου ενδέχεται να εξελίσσονται με την πάροδο του χρόνου και τα ευρήματα της έρευνας μπορεί να μην αντικατοπτρίζουν μελλοντική ή ιστορική συμπεριφορά δικτύου.

Η έρευνα επικεντρώνεται κυρίως στην ανάλυση του δικτύου Bitcoin στο επίπεδο πρωτοκόλλου. Ενώ το επίπεδο εφαρμογής του δικτύου και οι σχετικές υπηρεσίες και εφαρμογές ενδέχεται να επηρεάσουν τη συμπεριφορά του δικτύου, δεν εξετάζονται ρητά σε αυτήν τη μελέτη.

Η έρευνα υιοθετεί συγκεκριμένες μεθοδολογίες και αναλυτικές τεχνικές για τη μέτρηση της κεντρικότητας, της διασύνδεσης, της συνδεσιμότητας και της ανθεκτικότητας του δικτύου Bitcoin. Εναλλακτικές προσεγγίσεις ή μέθοδοι μπορεί να αποφέρουν διαφορετικά αποτελέσματα, αλλά δεν διερευνώνται στο πλαίσιο αυτής της μελέτης.

Η έρευνα οριοθετεί την εξέταση εξωτερικών παραγόντων που επηρεάζουν τα χαρακτηριστικά του δικτύου Bitcoin. Οι οικονομικές συνθήκες, οι νομικές και κανονιστικές αλλαγές ή η κοινωνική στάση απέναντι στα κρυπτονομίσματα δεν αντιμετωπίζονται άμεσα. Αυτοί οι παράγοντες θα μπορούσαν ενδεχομένως να επηρεάσουν τη συμπεριφορά και τις μετρήσεις του δικτύου, αλλά δεν εμπίπτουν στο πεδίο εφαρμογής αυτής της μελέτης.

Ενώ η έρευνα στοχεύει να παρέχει πληροφορίες για τα χαρακτηριστικά του δικτύου Bitcoin, τα ευρήματα μπορεί να μην είναι καθολικά εφαρμόσιμα σε όλους τους κόμβους ή τους συμμετέχοντες εντός του δικτύου. Επιπλέον, οι παραλλαγές στις διαμορφώσεις κόμβων, τη γεωγραφική κατανομή και τις επιχειρησιακές στρατηγικές μπορεί να επηρεάσουν τη γενίκευση των ευρημάτων της έρευνας σε ολόκληρο το δίκτυο.

• Περιορισμένο εύρος ανθεκτικότητας:

Η διερεύνηση της ανθεκτικότητας του δικτύου περιορίζεται σε συγκεκριμένες μετρήσεις και δείκτες που σχετίζονται με την ικανότητα του δικτύου να αντέχει σε διακοπές ή επιθέσεις. Ως αποτέλεσμα, η έρευνα δεν αξιολογεί διεξοδικά όλες τις πιθανές απειλές ή τρωτά σημεία που μπορεί να αντιμετωπίσει το δίκτυο Bitcoin.

Συμπέρασμα

Οι οριοθετήσεις που περιγράφονται παραπάνω διευκρινίζουν τα συγκεκριμένα όρια και το εύρος του διδακτορικού ερευνητικού έργου. Επιπλέον, η αναγνώριση αυτών των οριοθετήσεων επιτρέπει μια πιο εστιασμένη έρευνα και ερμηνεία των ευρημάτων εντός των καθορισμένων παραμέτρων. Σε ένα σενάριο έρευνας όπου ο ερευνητής τυχαίνει να είναι και ο δημιουργός του αρχικού συστήματος Bitcoin, είναι σημαντικό να αναγνωρίσουμε την πιθανότητα μεροληψίας λόγω των προσωπικών απόψεων και της συμμετοχής του ερευνητή στην ανάπτυξη του συστήματος.

Η βαθιά γνώση και η προοπτική του ερευνητή ως δημιουργού μπορεί να επηρεάσει τις ερμηνείες και τα συμπεράσματα σχετικά με την κεντρική θέση, τη διασύνδεση και την ανθεκτικότητα του δικτύου Bitcoin. Η αντιμετώπιση αυτής της προκατάληψης ανοιχτά και με διαφάνεια είναι ζωτικής σημασίας για να διασφαλιστεί ότι η έρευνα διατηρεί την αντικειμενικότητα και την αυστηρότητα. Αποκαλύπτοντας τον ρόλο και τις πιθανές προκαταλήψεις, ο ερευνητής επιτρέπει στους αναγνώστες και τους αναθεωρητές να αξιολογήσουν κριτικά τα ευρήματα της έρευνας στο πλαίσιο της οπτικής γωνίας του δημιουργού τους. Αυτή η διαφάνεια επιτρέπει μια πιο λεπτή κατανόηση της έρευνας και ενθαρρύνει την ανεξάρτητη επαλήθευση και επικύρωση των αποτελεσμάτων από άλλους ερευνητές του πεδίου.

Αναγνωρίζοντας τις παραδοχές και τους περιορισμούς του διδακτορικού έργου, διασφαλίζουμε τη διαφάνεια και προάγουμε την πλήρη κατανόηση του εύρους και του πιθανού αντίκτυπου της έρευνας. Επιπλέον, αυτές οι εκτιμήσεις παρέχουν μια βάση για την ερμηνεία και τη διαμόρφωση των ευρημάτων και την καθοδήγηση μελλοντικών ερευνών στο πεδίο.

S1 – Δήλωση μετάβασης

Αυτή η μελέτη αναπτύχθηκε για να εξετάσει κριτικά την κεντρική θέση του δικτύου Bitcoin, τη διασύνδεση μεταξύ κόμβων δικτύου, τη συνδεσιμότητα και την ανθεκτικότητα χρησιμοποιώντας ποσοτικά και επαληθεύσιμα δεδομένα που μπορούν να αξιολογηθούν και να επικυρωθούν ανεξάρτητα, σύμφωνα με τις αρχές της επιστημονικής μεθόδου. Είναι σημαντικό να αναγνωρίσουμε ότι το δίκτυο Bitcoin, ως δημόσιο δίκτυο, μπορεί να εισάγει προκαταλήψεις στον καθορισμό συγκεκριμένων αποτελεσμάτων, όπως το απόρρητο, η ανωνυμία και οι αντικρουόμενοι στόχοι της ιχνηλασιμότητας και της μη ιχνηλασιμότητας εντός του τοπίου των κρυπτονομισμάτων. Αυτοί οι ορισμοί συχνά υπόκεινται σε φιλοσοφικές συζητήσεις και ποικίλες προοπτικές.

Επιπλέον, αυτή η μελέτη αναγνωρίζει την ανάγκη αντιμετώπισης προκλήσεων επεκτασιμότητας στο πλαίσιο του Bitcoin ως νομισματικού συστήματος πληρωμών. Καθώς το δίκτυο μεγαλώνει και η υιοθέτησή του αυξάνεται, καθίσταται ζωτικής σημασίας η αξιολόγηση της ικανότητας του δικτύου να χειρίζεται μεγαλύτερους όγκους συναλλαγών, διατηρώντας παράλληλα τις βασικές του αρχές της αποκέντρωσης, της ασφάλειας και της αποτελεσματικότητας. Με την ανάλυση ποσοτικών δεδομένων και τη χρήση καθιερωμένων επιστημονικών μεθοδολογιών, αυτή η έρευνα στοχεύει να συμβάλει στην κατανόηση των ζητημάτων κλιμάκωσης εντός του δικτύου Bitcoin και των επιπτώσεών τους στη μακροπρόθεσμη βιωσιμότητά του ως αξιόπιστου συστήματος πληρωμών.

S2 – Πληθυσμός και δειγματοληψία

Κατά την ανάλυση της κλιμάκωσης και της κατανομής κόμβων μιας εφαρμογής που βασίζεται σε blockchain, ο πληθυσμός που εμπλέκεται αναφέρεται σε ολόκληρο το δίκτυο των κόμβων που συμμετέχουν στο δίκτυο blockchain. Σε ένα blockchain, οι κόμβοι είναι μεμονωμένοι υπολογιστές ή συσκευές που διατηρούν ένα αντίγραφο του κατανεμημένου καθολικού και συμμετέχουν στον μηχανισμό συναίνεσης για την επικύρωση και την επαλήθευση των συναλλαγών.

Ο πληθυσμός σε αυτό το πλαίσιο περιλαμβάνει όλους τους κόμβους εντός του δικτύου blockchain, ανεξάρτητα από τη γεωγραφική τους θέση, το μέγεθος ή την υπολογιστική τους ισχύ. Κάθε κόμβος συμβάλλει στη συνολική ασφάλεια και αποκέντρωση του δικτύου διατηρώντας ένα αντίγραφο του blockchain και συμμετέχοντας στη διαδικασία επικύρωσης. Η δειγματοληψία, από την άλλη πλευρά, περιλαμβάνει την επιλογή ενός υποσυνόλου κόμβων από τον πληθυσμό για ανάλυση. Η δειγματοληψία στοχεύει στην απόκτηση γνώσεων για τα χαρακτηριστικά, την απόδοση ή τη συμπεριφορά του συνολικού δικτύου μελετώντας ένα αντιπροσωπευτικό υποσύνολο (Campbell et al., 2020).

Κατά την ανάλυση της κλιμάκωσης σε μια εφαρμογή που βασίζεται σε blockchain, η δειγματοληψία μπορεί να είναι χρήσιμη για τη μελέτη της απόδοσης του δικτύου κάτω από διαφορετικά φορτία συναλλαγών. Επιλέγοντας ένα υποσύνολο κόμβων και παρατηρώντας τη συμπεριφορά τους σε περιόδους υψηλού όγκου συναλλαγών, οι ερευνητές ή οι προγραμματιστές μπορούν να συμπεράνουν την επεκτασιμότητα ολόκληρου του δικτύου. Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει πιο αποτελεσματική ανάλυση καθώς μπορεί να είναι υπολογιστικά ακριβό να αναλυθεί ολόκληρος ο πληθυσμός των κόμβων.

Ομοίως, κατά την εξέταση της κατανομής κόμβων, η δειγματοληψία μπορεί να βοηθήσει στην κατανόηση της γεωγραφικής κατανομής, των υπολογιστικών δυνατοτήτων ή των μοτίβων συνδεσιμότητας των κόμβων στο δίκτυο. Οι ερευνητές μπορούν να επεκτείνουν πληροφορίες για τον ευρύτερο πληθυσμό επιλέγοντας ένα δείγμα κόμβων και αναλύοντας τα χαρακτηριστικά τους. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η μεθοδολογία δειγματοληψίας θα πρέπει να σχεδιάζεται προσεκτικά ώστε να διασφαλίζεται ότι το δείγμα είναι αντιπροσωπευτικό και αποφεύγονται μεροληψίες. Παράγοντες όπως ο τύπος κόμβου (π.χ. "πλήρης κόμβοι", κόμβοι εξόρυξης), η γεωγραφική θέση, η συνδεσιμότητα δικτύου και η υπολογιστική ισχύς θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή του δείγματος.

Συνοπτικά, ο πληθυσμός που εμπλέκεται στη δειγματοληψία μιας εφαρμογής που βασίζεται σε blockchain κατά την ανάλυση της κλίμακας και της διανομής κόμβων αναφέρεται σε ολόκληρο το δίκτυο των κόμβων που συμμετέχουν στο δίκτυο blockchain. Η δειγματοληψία επιτρέπει την πιο αποτελεσματική ανάλυση επιλέγοντας ένα υποσύνολο κόμβων για να αποκτήσετε πληροφορίες για τα χαρακτηριστικά, την απόδοση και τη συμπεριφορά του συνολικού δικτύου.

αναφορές

Baran, Ρ. (1964). Σχετικά με τα Δίκτυα Κατανεμημένων Επικοινωνιών. Συναλλαγές IEEE στις Επικοινωνίες, 12(1), 1–9. https://doi.org/10.1109/TCOM.1964.1088883

Campbell, S., Greenwood, M., Prior, S., Shearer, T., Walkem, K., Young, S., Bywaters, D., & Walker, K. (2020). Σκόπιμη δειγματοληψία: Σύνθετη ή απλή; Παραδείγματα περιπτώσεων έρευνας. Journal of Research in Nursing, 25(8), 652–661. https://doi.org/10.1177/1744987120927206

Trifa, Z., & Khemakhem, M. (2014). Οι κόμβοι Sybil ως στρατηγική μετριασμού κατά της επίθεσης Sybil. Διαδικασίες Πληροφορικής, 32, 1135–1140. https://doi.org/10.1016/j.procs.2014.05.544

Walch, A. (2017). Το προδοτικό λεξιλόγιο του blockchain: Μία ακόμη πρόκληση για τους ρυθμιστές. 9.

Walch, A. (2020). Αποδόμηση της «Αποκέντρωσης»: Διερεύνηση του Βασικού Αξίωσης των Συστημάτων Κρυπτογράφησης. Σε Papers.ssrn.com. https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3326244

Wright, CS (2008). Bitcoin: Ένα Peer-to-Peer ηλεκτρονικό σύστημα μετρητών. Ηλεκτρονικό Περιοδικό SSRN. https://doi.org/10.2139/ssrn.3440802

Παρακολουθήστε: Το Blockchain φέρνει κοινωνικό αντίκτυπο στις Φιλιππίνες

Νέος στο blockchain; Ρίξτε μια ματιά στην ενότητα Blockchain για αρχάριους του CoinGeek, τον απόλυτο οδηγό πόρων για να μάθετε περισσότερα σχετικά με την τεχνολογία blockchain.