区块链的出现引发了极大的兴奋,不仅因为它们实现了新型金融工具,还因为它们为容错分布式计算和密码协议中的经典问题提供了替代解决方案。区块链由矿商管理和构建,并用于各种设置,最著名的是分布式账本,它记录了比特币等加密货币系统中用户之间的所有交易。
许多此类协议的基础是一种称为“工作证明”(PoW)的原始协议,20多年来,它在密码学和安全文献中广泛应用于各种设置,包括垃圾邮件缓解、sybil攻击和拒绝服务保护。然而,它在区块链协议设计中的作用可以说是其最具影响力的应用。
当矿工接收到新的事务时,数据被输入到新的块中,但必须解决PoW以向链中添加新块。PoW是一种用于验证比特币交易的算法。它是由比特币矿商竞相创造新的比特币而产生的,他们是第一个解决复杂数学难题的人,这需要非常昂贵的计算机和大量的电力。一旦矿工找到了谜题的解决方案,他们就会向网络广播该区块,以便其他矿工可以验证其正确性。成功的矿工将获得固定数量的比特币作为奖励。
然而,尽管我们对PoW原语的理解在不断发展,但要确定足以证明比特币及其相关协议安全性的确切属性却一直很难。事实上,所有现有的原语实例都依赖于理想化的假设。
由Juan Garay博士领导的团队已经确定并证明了混凝土的特性鈥攅它是数论的或与哈希函数有关的。然后,他们被用来构建安全的区块链协议。通过他们的新算法,研究人员证明,这些战俘可以挫败对手和环境,总体上拥有的计算能力不足网络的一半。
Garay在区块链加密方面的早期工作首次发表在2015年欧洲加密会议记录上,该会议是密码学研究的顶级传播场所。
POW背后的技术超越了区块链环境。事实上,它们可以应用于加密协议领域的其他重要问题,从而绕过众所周知的不可能结果,这是Garay称之为“资源受限密码学”的新范式
加雷说:“这是一种新的密码学思考方式,从某种意义上说,事情不一定非得非常困难,只需稍微困难。”。“然后你仍然可以做一些有意义的事情,比如区块链。加密货币只是一个例子。总的来说,我的工作就是理解这一情况,并提出数学来解释它并使其发挥作用。”