Simulation von POS und POW um langfristige Prognosen zu beweisen?

[DeTec]

Wäre es nicht eine gute Idee anhand einer Simulation von POS und POW Systemen im Computer nachzuweisen wie sich solche Konzepte langfristig entwickeln? Am besten natürlich als Open Source Software für volle Transparenz.

Entweder kann man das simulieren und daraus eindeutige Schlüsse auf zukünftige Entwicklungen ziehen. Dann müsste man eigentlich nicht streiten ob nun POS/POW in einer Zentralisierung endet oder nicht. Oder aber es ist grundsätzlich nicht berechenbar, was aber auch bedeuten würde dass auch ein Mensch nicht gedanklich in die Zukunft denken kann um die Entwicklung von POS/POW zu verstehen. Dann wären alle Aussagen darüber reine Spekulation und niemand wüsste ob POS/POW langfristig dezentral bleibt.

Manche Entdeckungen in der Mathematik beruhen auf der Entwicklung von schnellen Computern. Beispielsweise wurden die fraktalen Muster der Mandelbrot-Menge erst durch Computer Simulationen wirklich entdeckt. Obwohl die darauf basierende Mathematik schon viel länger bekannt war. Nur konnte kein Mensch im Kopf oder auf Blatt Papier die Formel Milliarden und Billionen fach iterieren und sich dabei unzählige von Parametern merken. Simulationen ermöglichen es also anhand von zahlreichen Parametern in die Zukunft zu iterieren.

Eine Simulation erledigt etwas was der Mensch nicht kann. Man stelle sich vor man müsste die Entwicklung von 100 Parametern, die sich gegenseitig auf eine bestimmte Art und Weise beeinflussen, über 100 Milliarden Einzelschritte berechnen und dann das Endresultat sich gedanklich vorstellen. Viele Phänomene zeigen sich erst nach sehr vielen Iterationen in einem System, weswegen man sie nur mit Computern erfassen und beweisen kann. Vorausgesetzt die Parameter aus der Realität sind vollständig und die Zusammenhänge korrekt modelliert.

[mcwinston]

Um dies umzusetzen müsstest du menschliches Verhalten simulieren. An dieser Stelle kann es nur anfechtbare Mutmaßungen geben - das fällt dann unter den Begriff „Spieltheorie“.

Nein, die Entwicklung eines so großen Netzwerks kann man nicht aussagekräftig und eindeutig simulieren!

[skyrmion]

@DeTec

Entweder kann man das simulieren und daraus eindeutige Schlüsse auf zukünftige Entwicklungen ziehen. Dann müsste man eigentlich nicht streiten ob nun POS/POW in einer Zentralisierung endet oder nicht.
Oder aber es ist grundsätzlich nicht berechenbar, was aber auch bedeuten würde dass auch ein Mensch nicht gedanklich in die Zukunft denken kann um die Entwicklung von POS/POW zu verstehen. Dann wären alle Aussagen darüber reine Spekulation und niemand wüsste ob POS/POW langfristig dezentral bleibt.

Dieses Entweder-oder ist ein schöner logischer Gedanke. Leider ist es aber nicht so einfach.

Der relevante Teil des Weltgeschehens, den man simulieren müsste um aussagekräftige Ergebnisse zu erhalten, ist viel zu komplex. Wenn solche Simulationen funktionieren würden, müssten Politiker oder Ökonomen nicht mehr im Dunkeln stochern, sondern wüssten immer genau, was zu tun ist.

Ist ein System zu komplex, kann man es nicht simulieren. Abgesehen von der großen Anzahl an Variablen (→ Rechenleistung), wird das zugrundeliegende Modell sehr wahrscheinlich immer unzureichend sein, da man niemals alle relevanten Aspekte auf dem Schirm hat. Da man das aber nicht weiß, kann man dem Ergebnis nicht trauen.
Dazu trägt u. a. auch bei, dass es sich bei Themen wie Ökonomie und Geldsystem um spieltheoretische Fragestellungen handelt. D.h. die Akteure beeinflussen sich mit ihren Entscheidungen bzw. ihrem Handeln auch noch gegenseitig.
Zu guter Letzt spielt der Zufall an manchen Stellen eine gewisse Rolle.

Man könnte nach deiner Logik also behaupten, dass niemand Aussagen über die Zukunft von PoS und PoW Systemen treffen kann. Ich vermute allerdings, positive Aussagen sind aus den oben genannten Gründen tatsächlich nicht möglich, negative aber schon.

Man kann zwar nicht simulieren, ob ein PoS/PoW Projekt erfolgreich sein wird, da das System zu komplex ist. Dafür müsste man wie gesagt alle relevanten Aspekte kenne und simulieren.

Es gibt aber manchmal offensichtliche, oder gar bewiesene einzelne Aspekte bzw. Randbedingungen, unter denen ein bestimmtes System sicher fehlschlägt. Kann man also einfach zeigen, dass solche Effekte bei einem PoS/PoW Projekt eintreten, kann man mit relativ hoher Wahrscheinlichkeit sagen, dass es fehlschlägt.

Beispiele:
Eine Kryptowährung mit 10.000 % Inflation pro Jahr wird nicht funktionieren. Eine Kryptowährung, bei der der Großteil der Nodes von einer Entität betrieben wird, wird nicht dezentral sein. Eine PoW Kryptowährung mit sehr geringer Hashrate wird nicht sicher sein.

Obwohl das Gesamtsystem also sehr komplex ist, ist der Misserfolg in diesen Fällen ziemlich sicher.

Um das mit deinem Beispiel der Mandelbrot-Menge zu vergleichen:
Man kann für gewisse Anfangsbedingungen (Startwerte) sehr leicht zeigen, dass eine Folge divergiert („negative“ Vorhersage). Viel schwieriger ist es aber die Konvergenz zu zeigen, da eine Folge auch erst nach wahnsinnig vielen Schritten plötzlich divergentes Verhalten zeigen kann.

Fazit:

Ich denke man wird für gewisse Projekte vorhersagen können, dass sie wahrscheinlich scheitern.

Man wird aber für kein Projekt vorhersagen können, dass es erfolgreich ist.

[bnd]

Ich schließe mich da skyrmion an. Mir ist keine seriöse Zukunftsvorhersage bekannt, die in einem komplexen System wie Ökonomie und Geldsystem funktionieren kann. Insbesondere POS und POW scheitern hier an realwirtschaftlichen Bezug

[DeTec]

@skyrmion

Man könnte nach deiner Logik also behaupten, dass niemand Aussagen über die Zukunft von PoS und PoW Systemen treffen kann. Ich vermute allerdings, positive Aussagen sind aus den oben genannten Gründen tatsächlich nicht möglich, negative aber schon.

Theoretisch könnten aber positive Schlüsse möglich sein, wenn man durch die Simulation zeigen könnte dass keine negativen Verläufe vorhanden sind. Was praktisch aber vermutlich schwierig ist da man nicht alle möglichen Verläufe und Faktoren in einer Simulation erfassen können wird.
Während man aber bei der Simulation von offensichtlich anfälligen Systemen relativ schnell ein negativen Verlauf finden kann.

Und ich glaube man kann mit der Simulation (oder vielen Simulationen mit unterschiedlichen Parametern) sowieso nur Wahrscheinlichkeiten angeben. Eine Simulation wäre sozusagen eine automatisierte Suche nach mehr oder weniger offensichtlichen Schwachstellen. Wenn keine solche Schwachstelle (negative Aussage) gefunden wird, heißt es nicht dass es keine gibt, es bedeutet nur dass unter den simulierten Parametern/Szenarien keine gefunden wurden.

@skyrmion

Es gibt aber manchmal offensichtliche, oder gar bewiesene einzelne Aspekte bzw. Randbedingungen, unter denen ein bestimmtes System sicher fehlschlägt. Kann man also einfach zeigen, dass solche Effekte bei einem PoS/PoW Projekt eintreten, kann man mit relativ hoher Wahrscheinlichkeit sagen, dass es fehlschlägt.

Aber das reicht doch? Wenn man etwa mit der Simulation verschiedener Szenarien von PoS Systemen zeigen kann das z.B. Ethereum mit hoher Wahrscheinlichkeit in eine Zentralisierung des Netzwerks münden wird. Wenn PoS Befürworter etwas einzuwenden haben müssten sie zeigen was in der Simulation ihrer Meinung nach nicht korrekt ist. Ich denke das würde die Überlegungen dazu auch viel sachlicher machen. Um die Simulation Ergebnisse zu widerlegen genügt es nicht wenn sie damit argumentieren das PoS umweltfreundlicher sei. Man muss dann schon auf die möglichen Probleme die eine Simulation aufzeigen könnte eingehen.

@bnd

Insbesondere POS und POW scheitern hier an realwirtschaftlichen Bezug

Wie willst du dann als Bitcoiner aufzeigen dass die Leute die mit PoS gegen Bitcoin argumentieren Unrecht haben? Wie gesagt, wenn man in einer Simulation von PoS nicht aufzeigen kann dass es mit hoher Wahrscheinlichkeit scheitern bzw. sich zentralisieren wird, dann kannst du auch auf menschlicher Basis mit Argumenten nicht darlegen wieso PoS scheitern wird.

[einbaumhatzweige]

Aber reicht nicht ein Beweis aus? Es also darauf runterbrechen, zu beweisen, dass eine Absicherung durch weniger Energie (POS) immer einer Absicherung durch mehr Energie (POW) unterlegen ist (und zwar EGAL welche TRICKS das POS Verfahren anwendet)? Vielleicht mit einer Widerspruchsbeweis Logik (analog wie in der Mathematik), also von einer Annahme ausgesehen, dass POS sicherer wäre, was in der Beweisführung auf einen Widerspruch hinauslaufen würde.

Ich glaube die meisten können nämlich immer noch nicht viel damit anfangen, wenn behauptet wird, dass mehr Energieaufwand sicherer ist. Intuitiv ist es klar. Aber ein harter Beweis fehlt. Fast niemand lässt sich von der Sicherheit überzeugen, damit, dass Bitcoin mehr Energie verbraucht. Wenn man dann mit Realworld Energie-Aufwands Vergleichen ankommt (oder ähnlichem), wird man schief angeschaut, weil solche Vergleiche natürlich überhaupt nicht direkt zu der Problematik „POW vs POS“ passen. Versteht ihr was ich meine?

Sollte dieser Beweis erstmal feststehen, sind Prognosen auch viel leichter zu begründen. Weil Sicherheitslücken, die ausgenutzt werden können, werden immer ausgenutzt. Denn in vieler Hinsicht ist das menschliche Verhalten ja doch sehr vorhersehbar.

Ich weiß also nicht, ob eine komplexe Simulation überhaupt notwendig oder zielführend wäre.

[skyrmion]

@DeTec

Theoretisch könnten aber positive Schlüsse möglich sein, wenn man durch die Simulation zeigen könnte dass keine negativen Verläufe vorhanden sind.

Aber gerade das geht nicht, da die Simulation nur das bewerten kann, was man als Modell hineinsteckt. Falls Probleme existieren, welche wir noch nicht kennen, an denen Kryptowährungen aber scheitern können, werden wir sie wahrscheinlich gar nicht im Modell berücksichtigen.

Wie soll man denn die praktisch unendliche Vielfalt an Variablen und Randbedingungen simulieren? Jede Schicht in jedem Land verhält sich anders, ebenso Politiker. Welchen Einfluss haben Weltwirtschaft, neue Erfindungen, Wissenschaft, Politik und Kriege, Klima etc. etc. ?

@DeTec

Während man aber bei der Simulation von offensichtlich anfälligen Systemen relativ schnell ein negativen Verlauf finden kann.

In vielen solchen Fällen musst du vielleicht gar nicht simulieren. Siehe meine Extrembeispiele von oben.

@einbaumhatzweige

Aber reicht nicht ein Beweis aus? Es also darauf runterbrechen, zu beweisen, dass eine Absicherung durch weniger Energie (POS) immer einer Absicherung durch mehr Energie (POW) unterlegen ist (und zwar EGAL welche TRICKS das POS Verfahren anwendet)? […]

Versteht ihr was ich meine?

Ich verstehe was du meinst. Roman argumentiert schließlich seit gut zwei Jahren genau so.

Allerdings konnten wohl einige inkl. mir selbst diesen „Beweis“ nie nachvollziehen. Deshalb wurden nach Romans erstem Video dazu auch einige Threads dazu geöffnet (hier, hier, hier).

Hier ein paar Gründe, warum mir die Beweis-Behauptung nicht gefällt:

• Damit das Energie-Argument gültig sein könnte, darf es natürlich keinerlei andere Schwachstellen im System oder Code geben, mit denen man die Sicherheit aushebeln kann. Alleine hierbei kann man sich aber schon niemals sicher sein!
  Allerdings existiert diese Unsicherheit auch bei anderen Ansätzen wie PoS, die wiederum sogar komplexer und dadurch fehleranfälliger sind. Im direkten Vergleich PoS-PoW hätte man hier also einen Punkt für PoW (etwas besseres als PoW und PoS ist aber nicht ausgeschlossen).

• Kopiert aus anderen Threads (hier oder hier):
  Der Proof of Work ist im Prinzip ein Proof of Hashes. Und selbst das ist mathematisch nur sichergestellt, solange SHA-256 sicher ist, also man in keinster Weise zurückrechnen oder vereinfachen kann.
  Je effizienter die Mining HW, desto weniger Arbeit muss pro Hash geleistet werden. Solange die HW Effizienz nur langsam steigt und relativ gleichmäßig verteilt ist, ist das egal. Das wird durch die Difficulty Anpassung ausgeglichen.
  Wenn jemand aber temporär sehr viel effizientere Mining HW als alle anderen hätte, hätte er in diesem Zeitraum in Bezug zum Energieaufwand überproportional mehr Macht im Netzwerk. Er könnte also angreifen, ohne mehr Energie aufwenden zu müssen!
  Der ultimative Proof of Work wäre dann erreicht, wenn die Mining Hardware pro Hash irgendwann nur noch das physikalische Minimum benötigen würde. Es ist aber noch unklar, ob es dieses Minimum wirklich gibt und ob man solche Rechnungen evtl. reversibel durchführen kann!

• Beim PoW benötigt man bestenfalls sehr viel Energie, um die Sicherheit gefährden zu können. Ein hypothetischer idealer Konsensmechanismus, der gar nicht auf Energie basiert, wäre allerdings selbst mit unendlichem Energieaufwand nicht zu knacken (muss natürlich nicht PoS sein).
  Beim PoS zum Beispiel kann mir wahrscheinlich niemand sagen, wie man es mit mehr Energieaufwand als aktuell bei Bitcoin gefährden sollte.

Das soll ausdrücklich nicht heißen, dass ich persönlich PoW aktuell nicht als den besten Ansatz sehen würde. Der Energieaufwand stellt sehr wohl ein bedeutendes Argument dar!

Es wird aber nicht bewiesen, ob PoS oder PoW sicherer ist. Dafür müsste man auch erst einmal definieren, was im mathematischen Sinne mit „sicher“ gemeint ist; abgesehen davon, dass es noch viele andere relevante Aspekte gibt.

Das alles ist recht OT. Bei Bedarf kann man das aber in den anderen Threads weiter diskutieren.

[mcwinston]

Ich denke, der beste Beweis, dass solche Simulationen nicht die Realität mit allen Facetten abbildet, ist doch die „Todesspirale bei den Bitcoin Minern nach einem Halving“.
In der Theorie da, definitiv ein Risiko und deswegen hätte das Halving eigentlich garnicht eingeführt werden dürfen.
Aber was sehen wir in der Realität?

[DasPie]

@skyrmion

Aber gerade das geht nicht, da die Simulation nur das bewerten kann, was man als Modell hineinsteckt. Falls Probleme existieren, welche wir noch nicht kennen, an denen Kryptowährungen aber scheitern können, werden wir sie wahrscheinlich gar nicht im Modell berücksichtigen.

Das ist eigentlich das allerwichtigste Argument.
Natürlich kannst du eine Simulation schreiben die zeigt, dass PoW zu deinen gewünschtem Ziel führt. Aber das gleiche kannst du auch für PoS machen.

Beispiele:

• Computer können die 20 Millionste Primzahl bestimmen, aber sie können nicht beweisen dass ob es unendlich Primzahlen gibt, dass müssen Mathematiker beweisen.
• heutige neuronale Netze sind nur so gut wie ihr Trainingsmaterial es erlaubt egal wie viele Neuronen du hinzufügst und wie viel Rechenpower du hineinsteckst.

Solche Computerprogramme sind kein Beweis sondern beruhen NUR auf den Annahmen (das Modell) die der Programmierer in das Programm gesteckt hat. Genau das ist ja das interessante an Simulationen, in ihnen kannst du die physikalischen Gegebenheiten so definieren wie du es willst, da kann es Magie geben oder keine Gravitation, Gegenstände können durch andere Gegenstände hindurchfliegen usw. Programierer erschaffen sich mit Simulation eine eigene Welt, sie spiele Gott.

Ist das irgend ein Beweis für unsere Echtwelt? Nur wenn die abgebildeten Regeln möglichst nahe an den Physikalischen Gesetzen der Realität sind. und selbst wenn du es schaffst 1 zu 1 die Realweltgesetzt zu implementieren, dann haben die Anfangsbedingungen einen eklatanten Einfluss auf deine Simmulation. Ein anderer Flügelschlag eines Schmetterlings kann zwei Tage später ein Hurycan auslösen, den es sonst nicht gegeben hätte.

Wenn du es also wirklich schaffen würdest ALLE Gesetze von Bitcoin in einer Simulation zu stecken, dann würdest du jeh nach Anfangsbedingung wahrscheinlich andere Ergebnisse bekommen, genauso wie die Wetterbestimmung. Da werden ja auch stündlich bis zu 60 Simulationen gemacht, die sich von den Startparametern nur minimal unterscheiden und davon nur der Durchschnitt als Wetterprognose herausgegeben.

Edit: Ich halte es für wahrscheinlicher dass eine Wallet gebruteforced wird als dass man es schafft eine solche Simulation durchführen zu können. Alle Gesetzte zu beinhalten bedeutet zB. auch dass deine Simulation den PoW mit durchrechnen muss. Da wünsche ich dir bei den Exahashes für Bitcoin viel spaß
Ansonsten würde eine solche Simulation lediglich die Annahmen bestätigen, die in sie hineingeflossen sind. Wenn du annimmst, dass die Energie sich zentralisieren wird, dann wird das auch deine Simulation wahrscheinlich zeigen einfach weil die zugrunde liegenden Simulationsgesetze das dann schon aussagen werden.

[DeTec]

Ok der Wert einer solchen Simulation wäre begrenzt. Man kann damit vielleicht auch keine fundamentalen Grundsätze beweisen. Aber das haben ja Modelle generell häufig an sich. Ob sie nun im Computer simuliert werden oder nicht. Modelle dienen ja immer als Annäherung an die Realität. Es sollte aber möglich sein Spezialfälle zu beweisen.

Ich bin beispielsweise von PoW überzeugt und finde es langfristig sicherer als PoS. Und ich habe ja eine gewisse Vorstellung davon warum ich glaube das PoW sicherer ist als PoS. Diese Vorstellung sind Vorgänge in der realen Welt, Annahmen davon was wie ablaufen wird. Und genau das kann man in eine Simulation verpacken und die Prozesse systematisch sehr oft anwenden und sich anschauen ob sich das Netzwerk wirklich so entwickelt wie man sich das ungefähr vorstellt.

Ich glaube aber dass man schon beim Versuch einer Modellentwicklung für die Simulation, sich bewusst werden könnte, wie komplex das eigentlich ist. Und dass man selbst nicht wirklich alle Faktoren berücksichtigt hat und dass man trotzdem eine Meinung zu PoW und PoS hat.

Also haben wir nur probabilistische Ansichten über PoW und PoS?
Dafür dass das alles vermutlich gar nicht so klar ist wie man glaubt, gibt es aber sehr überzeugte Befürworter auf beiden Seiten.