La visión de un analista de redes sobre la cadena de bloques

Martin Harrigan es informático y desarrollador de software. Es el fundador de QuantaBytes, una startup irlandesa que desarrolla un conjunto de herramientas para analizar y visualizar la cadena de bloques de Bitcoin. También es coautor de ONE de los primeros... artículos académicosEstudiar las propiedades de la red de la cadena de bloques y sus implicaciones para el anonimato.

La cadena de bloques es un registro consensuado y descentralizado que registra todas las transacciones exitosas de Bitcoin hasta la fecha. A partir del bloque 300.000, el registro incluye más de 38 millones de transacciones.

Además de ser un logro técnico monumental, la cadena de bloques es un conjunto de datos fascinante. Podemos usarla para crear una red de transacciones que modele el FLOW de bitcoins desde la creación del bloque génesis hasta la actualidad.

En esta red, cada nodo representa una transacción, y cada arista (dirigida) representa un FLOW de bitcoins desde la salida de una transacción hasta la entrada de otra. Esta red extensa y compleja cuenta con más de 38 millones de nodos y 85 millones de aristas.

Ciencia de redes

La ciencia de redes es el estudio de redes complejas. Proporciona teorías, técnicas y herramientas que nos ayudan a comprender la estructura yevolución de una redLa red de transacciones de Bitcoin es un PRIME ejemplo. Su componente básico, la transacción, puede combinarse para generar transferencias de valor complejas. Esto se refleja en la estructura topológica de la red de transacciones.

La red en su conjunto es demasiado grande y compleja para la mayoría de las herramientas de visualización de redes. Sin embargo, podemos medir diversas propiedades estructurales de la red. Por ejemplo, las transacciones se pueden caracterizar por su número variable de entradas y salidas. Pero ¿cómo se distribuyen estas cifras en la práctica? En la red de transacciones, podemos analizar los grados de entrada y salida de los nodos. Podemos graficar las distribuciones de los grados de entrada y salida. Estas muestran, para cada grado posible, el número de veces que ocurren en la red.

En ambos casos, observamos relaciones inversas entre estos números. A menor grado, mayor frecuencia de ocurrencia de los nodos con dicho grado; a mayor grado, menor frecuencia de ocurrencia. Existen numerosos valores atípicos. El valor atípico en la distribución de grado de salida con un grado de salida igual a dos se debe a una abundancia de transacciones con exactamente dos salidas.

Componente conectado gigante

Supongamos que pudiéramos visualizar toda la red de transacciones de Bitcoin . Probablemente parecería una bola de pelos. Estas visualizaciones adolecen de desorden y exceso de gráficos, lo que las hace inutilizables para cualquier propósito práctico. Sin embargo, sí proporcionan información ONE : ¿estamos tratando con un gran componente conectado o con varios componentes más pequeños conectados?

Un componente conectado es un grupo de nodos y aristas que están conectados entre sí, ya sea directa o indirectamente. Si una red tiene un componente conectado gigante, significa que casi todos los nodos son accesibles desde casi todos los demás. Si ignoramos la dirección de las aristas en la red de transacciones de Bitcoin , entonces sí contiene un componente conectado gigante que abarca más del 99,9 % de todos los nodos. El segundo componente conectado más grande tiene solo 71 nodos.

Catorce grados de separación

Los seis grados de separación es la teoría de que todos en el planeta están conectados con todos los demás a través de una cadena de conocidos conno más de seis saltosEn la terminología de la ciencia de redes, esto se traduce en la teoría de que la red social de la raza Human tiene un diámetro de seis. Facebook reportadoque el diámetro efectivo (que cubre el 90% de todos los pares de usuarios) de su red social es de cinco y está disminuyendo con el tiempo.

El número equivalente para la red de transacciones de Bitcoin es catorce y aumenta con el tiempo. Es decir, en el 90 % de todos los pares de transacciones, la ruta más corta entre ellos en la red, ignorando la direccionalidad, es de catorce saltos como máximo. Este valor creciente probablemente se deba a que, a diferencia de la red social Facebook, no existe... apego preferencialLos nuevos nodos se conectan a los nodos existentes cuyas transacciones correspondientes aún no se han redimido por completo. En otras palabras, la red de transacciones crece únicamente en la frontera.

La primera moneda con libro de contabilidad

Sorprendentemente, Bitcoin no es la primera moneda con un registro contable que permita modelar la transferencia de valor. La moneda comunitaria Tomamae-cho se introdujo en la prefectura de Hokkaido, Japón, durante tres meses entre 2004 y 2005 con el fin de revitalizar la economía local. El sistema Tomamae-cho consistía en certificados de regalo reutilizables y canjeables legalmente por yenes. En el reverso de cada certificado se incluía un espacio para que los destinatarios registraran las fechas de las transacciones, sus nombres y direcciones, y los fines de uso, hasta un máximo de cinco destinatarios.

Los investigadores recopilaron estos certificados para derivar una estructura de red que representara el FLOW de divisas durante el período. Demostraron, por ejemplo, que la red tenía mundo pequeño propiedades.

La cadena de bloques es el equivalente digital de los certificados Tomamae-cho. No contiene información como nombres, direcciones ni fines de uso. Sin embargo, posee otras propiedades que la hacen idónea para analizar la transferencia de valor, como su precisión, tamaño e integridad.

La aplicación del análisis de redes a la cadena de bloques es un área poco explorada, pero fascinante. Existen pocos estudios académicos, pero muy pocos programas y herramientas que permitan ampliar su alcance.QuantaByteses una startup irlandesa, fundada porel autorDesarrollamos un conjunto de herramientas para analizar y visualizar la cadena de bloques de Bitcoin. Al comprender la estructura y la evolución de la cadena de bloques, podemos comprender mejor los patrones de uso de Bitcoin, su economía y el crecimiento del sistema en su conjunto.

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