HOPR Basics: Probabilistische Zahlungen

Das ist die achte Folge in unserer Serie über die Grundlagen von HOPR. Links zu früheren Folgen findest du am Ende des Artikels.

Durch die Schaffung von Anreizen kann ein privates Mixnet wie das HOPR-Netzwerk skalieren und die Node Runners für ihre wichtige Arbeit belohnen, die sie für den Online-Datenschutz leisten. Blockchains ermöglichen es, diese Anreize auf “trustless” und dezentralisierte Weise zu vergeben, aber durch die Blockchain-Integration darf der Metadatenschutz des zugrunde liegenden Mixnets nicht gefährdet werden.

Wie wir beim letzten Mal gesehen haben, verwendet HOPR kryptografische Tickets und Zahlungskanäle, um die Transaktionskosten (Gas Fees) zu senken und um eine Verzögerung zwischen der Weiterleitung von Daten und der Inanspruchnahme der Belohnung einzuführen. Dies führt jedoch immer noch zu einer Blockchain-Transaktion, die mit jedem weitergeleiteten Datenpaket verknüpft ist. Um diese Verbindung zu unterbrechen, verwendet HOPR probabilistische Zahlungen.

Die Macht der Wahrscheinlichkeit

Wenn du als HOPR-Node-Runner erfolgreich Daten weiterleitest, erhältst du ein kryptografisches Ticket für deine Arbeit.

In früheren Folgend der HOPR Basics haben wir die Tickets vereinfacht dargestellt, indem wir sie mit Zahlungen gleichgesetzt haben. Tatsächlich funktionieren sie aber eher wie Lotterielose. Anstatt dass jedes Ticket eine garantierte Belohnung hat, können lediglich einige wenige Tickets für eine grosse Belohnung eingelöst werden, während die meisten nutzlos sind. Dies ist die Grundlage für probabilistische Zahlungen.

Es mag auf den ersten Blick nicht wünschenswert erscheinen, ein Zahlungssystem mit einem Zufallsprinzip auszustatten. Mit den richtigen Wahrscheinlichkeitseinstellungen und genügend Zeit ist dies aber gleichbedeutend mit einem System, bei dem jedes Ticket gegen eine Belohnung eingelöst werden kann. Ausserdem bringen probabilistische Zahlungen einen zusätzlichen Vorteil mit sich: geringerer Transaktionskosten (Gas Fees) und einen reduzierten Metadaten-Fussabdruck.

Stell dir vor, dass die Weiterleitung eines Pakets über einen Hop durch das HOPR-Netzwerk eine garantierte Belohnung von 1 HOPR bringt. Wenn du 100 Pakete weiterleitest, würdest du 100 Tickets erhalten, die für 100 HOPR eingelöst werden könnten. Dies würde jedoch hundert Blockchain-Transaktionen und hundert Gaszahlungen erfordern, was die Belohnung erheblich verringert (und sie auf einer teuren Blockchain wie Ethereum vielleicht sogar wertlos macht). Diese 100 Transaktionen sind ausserdem 100 Gelegenheiten für einen Feind, wichtige Informationen über die zugrunde liegende Nachrichtenebene zu erhalten.

Stell dir stattdessen vor, dass jedes Ticket eine 1%ige Chance hat, für 100 HOPR eingelöst zu werden, und eine 99%ige Chance, wertlos zu sein. Der erwartete Ertrag für 100 Tickets ist immer noch 100 HOPR, aber diesmal ist nur eine Einlösung erforderlich. Du erhältst also die gleiche Belohnung, aber bezahlst nur 1 Mal Transaktionskosten und gibst nur 1 % der On-Chain-Daten weiter.

Natürlich weicht die Realität von der Theorie ab, sobald man den Zufall einbezieht. Unter den 100 Losen können mehrere Gewinner sein oder auch gar keine. Kurzfristig führt dies zu einer gewissen Volatilität der Anreize. Da jedoch davon ausgegangen wird, dass die Knoten täglich Millionen von Paketen verarbeiten, sinkt die Wahrscheinlichkeit schnell auf 0, dass die Belohnungen wesentlich von den erwarteten Werten abweichen.

Diese Wahrscheinlichkeiten sind nur ein Beispiel und können im Protokoll entsprechend der Nachfrage und den Transaktionskosten angepasst werden. Eine Verringerung der Wahrscheinlichkeit, dass jedes Ticket gewinnt, reduziert die Anzahl der Transaktionen “on-chain”, erhöht aber auch die Volatilität der Belohnungen. Solange jedoch die Gewinnwahrscheinlichkeit jedes Tickets multipliziert mit der Ticketbelohnung gleich ist, entspricht die Auszahlung dem Fall, dass jedes Ticket eingelöst werden kann.

Durch probabilistische Zahlungen kann HOPR selbst auf stark frequentierten Chains mit hohen Gas-Fees kostengünstige Datenübertragungen mit hohen Belohnungen anbieten.

Dies ist eine Übersetzung vom Originalartikel “HOPR Basics: Cover Traffic”. Mehr zu HOPR und dem HOPR Protokoll findet ihr auf hoprnet.org oder auf medium.com/hoprnet

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HOPR Basics Folgen:

Folge 1: Was ist HOPR?
Folge 2: Was sind Metadaten?
Folge 3: Anonymes Weiterleiten
Folge 4: Mixnets
Folge 5: Incentivierungen
Folge 6: Proof of Relay
Folge 7: Tickets und Zahlungskanäle
Folge 8: Probabilistische Zahlungen
Folge 9: Cover Traffic
Folge 10: Cover Traffic Nodes
Folge 11: Cover Traffic ausgleichen