Durabit：BitTorrent的新生，尋找「播種」難題的解決之道

BitTorrent 今年已經存在了 22 年。從許多方面來看，它是一種技術協議，幾乎與比特幣一樣重要，因為它在改變網路上數據傳輸方式的範圍上產生了重大影響。如果比特幣是在人們不希望你這樣做時用於發送資金的貨幣，那麼 BitTorrent 就是在他們不希望你這樣做時用於傳輸數據的機制。然而，它一直存在一個大問題，我相信任何曾經使用過它的人都對此非常熟悉。這個問題就是播種問題。

有多少人在下載完成文件後立即關閉了種子客戶端，並在獲得完整文件後沒有繼續進行播種？幾乎每個人都有這樣的經歷。在沒有用戶在線並為其他人提供下載的情況下，BitTorrent 是無法運作的，而大多數用戶在獲取完整文件後並不會持續進行播種。尤其是當文件需求非常高時，人們在下載時會同時播種文件的各個部分，但當他們完成下載後，就會停止播種，但與此同時，其他人上線並開始下載，他們在下載時也在進行播種。只要通過這個循環的群體龐大，這種方式就行之有效，但如果不是，種子往往會逐漸消失，並因為人們停止播種而變得不可用。

這為單個種子文件的長期儲存帶來了問題。儘管在數據需求高峰時，它是一個使數據循環傳播的出色協議，但是在需求減弱後，由於人們停止播種，這些數據往往變得無法獲取。Durabit 是最近提出的一項試圖解決這一問題的提案，該方案相對簡單，但似乎為人們繼續播種文件提供了可靠的激勵機制。

該系統依賴 Chaumian ecash mint（混淆電子現金鑄幣）來推動文件播種者的激勵機制。希望確保文件保持可用性的第三方與電子現金 mint 訂立了合約，採用一系列帶有時間鎖的預先簽名的交易形式。每筆交易都在兩周的時間間隔內被時間鎖定，並且每次支付一小筆金額給 Chaumian ecash mint。每次支付都是一個時間鎖定的 UTXO，直到下一筆交易變得有效之前都無法花費，其餘的資金最終返回到由發起這些交易的人控制的地址，鏈中的下一筆交易將花費找零輸出。

在這系列交易中，第一筆交易通過在 OP_RETURN 輸出中記錄特定的種子磁力鏈接，將合約與發行者想要鼓勵進行種子操作的文件關聯起來。mint 持有這些預簽名交易後，將第一筆交易提交到鏈上，並開始監控特定磁力鏈接的種子群。然後，mint 等待任何運行 Durabit 客戶端的種子客戶端與其聯繫。如果有 Durabit 客戶端從與其在種子群中看到的某個相同的 IP 地址向 mint 發來請求，它將通過獨立的渠道維持這個連接。

在這個過程中，mint 監視並追蹤已在其註冊的種子用戶。在最新的支出可用之前的兩周內，mint 向每個註冊的種子用戶發放 Chaumian ecash 代幣，以確保數據的持續可用性。mint 可以根據數據的數量按比例分配代幣，也可以在註冊的種子用戶中以抽獎的方式隨機發放代幣。一旦支出輸出可支配，它可以宣布並開啟一個兌換窗口，以在播種周期內用發行的 Chaumian 代幣兌換實際的比特幣。這個循環將一直持續到一系列預簽名交易結束。對於合約的發行者來說，合約總共貢獻的比特幣數量以及每個周期支付的金額完全由其決定。

我確信大多數人都在想：「是什麼阻止了 Chaumian mint 僅僅收集這些支出而不將其中的一部分分配給正在播種的人呢？」這就是這一提案的美妙之處：純粹的激勵。每次交易都向 Chaumian mint 支付一小部分資金，以時間鎖定的方式輸出，其餘資金則返還給合約的發行者。任何時候，發行此合約的一方都可以通過雙倍花費該輸出來有效地撤銷它，從那時起，所有後續的預簽名交易都將無效。mint 了解到這一點，必須權衡通過為自己收取每筆支出的約定百分比而可能失去來自任何個體合約的所有未來收入的潛在損失，與保留整個支出但失去所有未來支出的百分比費用之間的潛在收益。

另一方面，合約的發行者最初之所以有動力發行合約，是因為希望通過激勵人們播種來保持特定文件的可用性。如果他們真的希望該文件保持可用，最好的做法是不要撤銷他們已經發行的任何合約，除非履行合約的 mint 行為不端。這種安排使激勵得以正確對齊，以便對 mint 而言，監視種子網路並誠實地向播種者分發資金應該符合其最佳利益；而對於合約的發行者來說，只要 mint 繼續誠實營運，最好不要進行雙倍花費並撤銷合約。

該提案關注實際審計誠實性的問題，無論是從 mint 審計分發代幣和支付的播種者方面，還是合約的發行者審計 mint 方面。在 mint 審計播種者的情況下，它們可以定期選擇種子文件的隨機塊進行下載。這應該提供足夠的保證，以確保任何個體播種者實際上擁有並向其他用戶提供該文件。在發行者審計 mint 的情況下，間接監視種子網路應該為評估 mint 的誠實性提供足夠的依據。一旦合約開始，mint 開始發放支付，種子網路應該建立一個與合約提供的經濟激勵成比例的流量基線。如果發行者在任何時候注意到種子網路流量大幅下降，這是 mint 未誠實處理分發的很好指標，合約應該被撤銷。

這兩種方法都不是百分之百可靠的，特別是在 mint 審計種子用戶的情況下，但它們應該足夠好用。歸根結底，如果一個播種者基本上只是從其他播種者那裡獲取數據以響應 mint 的挑戰，那麼為了他們能夠這樣做，數據確實需要足夠可用，以便他們獲取 mint 挑戰他們產生的任何隨機塊。因此，在這種情況下，雖然行為者可能能夠不誠實地從 mint 那裡收取支付而無需託管和提供文件，但如果文件實際上不可用，他們將無法以這種方式操縱系統。我不認為這是一個致命的缺陷，因為它仍然實現了確保文件可用性的總體目標。

總體而言，Durabit 是一個由 Chaumian mint 作為可信方便的非常簡單的系統，但我認為簡單正是它的優勢。mint 惡意潛逃的資金量很小，如果發生這樣的事件，合約的發行者可以簡單地撤銷現有合約，並用另一個 mint 重新發行。我認為它為解決使用 BitTorrent 播種文件的激勵問題提供了一個非常簡單而優雅的解決方案，即使在用戶需求大幅下降的情況下也是如此。

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