Axient: Canonical Protocol-Graph Composition for Leveraged Event Markets: Single State Authority, Atomic Composition, Durable Sagas, and Exactly-Once Recovery

In der Welt der digitalen Finanzen ist ein neuer Typ von Markt entstanden, bei dem Menschen auf den Ausgang zukünftiger Ereignisse wetten können – von Sportergebnissen bis hin zu Wahlergebnissen – und dabei geliehenes Geld nutzen, um ihre potenziellen Gewinne zu vervielfachen. Dies ist als ein gehebelter Ereignismarkt bekannt. Stellen Sie sich einen Händler vor, der auf ein bestimmtes Ergebnis wetten möchte, aber nicht über genügend Bargeld verfügt, um das volle Risiko zu decken. Er hinterlegt einen kleinen Betrag seines eigenen Geldes als Anzahlung, und ein Kreditgeber stellt den Rest bereit. Wenn die Wette gewinnt, behält der Händler den Gewinn; wenn sie verliert, trägt der Kreditgeber den Verlust. Das System muss unglaublich präzise sein, da es echtes Geld, komplexe Regeln darüber, wer wann bezahlt wird, und die Notwendigkeit umfasst, Tausende dieser Wetten gleichzeitig zu verwalten, ohne dass jemand aufgrund eines Computerfehlers seine Gelder verliert. Die zentrale Herausforderung beim Aufbau eines solchen Systems besteht darin, sicherzustellen, dass jedes einzelne Teil des finanziellen Puzzles der Wahrheit zustimmt. Wenn der Teil der Software, der Schulden verfolgt, etwas anderes sagt als der Teil, der die Wettpositionen verwaltet, könnte das gesamte System zusammenbrechen und Investoren mit verlorenen Geldern zurücklassen, für die es keinen Weg der Rückgewinnung gibt.

Ein Forscher hat einen neuen Entwurf für den Aufbau dieser digitalen Märkte entwickelt, der darauf abzielt, die Verwirrung zu beseitigen, die entsteht, wenn verschiedene Teile eines Computerprogramms uneins sind. Seine Arbeit konzentriert sich auf ein Konzept, das er „Single Source of Truth“ (eine einzige Quelle der Wahrheit) nennt. In vielen komplexen Computersystemen führen verschiedene Module oder Programme möglicherweise ihre eigenen separaten Listen darüber, wer wem was schuldet, in der Hoffnung, dass diese Listen sich irgendwann angleichen werden. Der Forscher argumentiert, dass dieser Ansatz gefährlich ist. Stattdessen schlägt er ein System vor, bei dem jede spezifische Art von Finanzinformation – wie etwa die Höhe der Schulden, der Status einer Wette oder das in Reserve gehaltene Geld – an genau einem Ort gespeichert wird, der von einem spezifischen digitalen Vertrag kontrolliert wird. Kein anderer Teil des Systems darf eine Kopie dieser Daten halten oder Entscheidungen basierend auf seiner eigenen Version der Wahrheit treffen. Dies stellt sicher, dass, wenn eine Transaktion stattfindet, sie an einem einzigen, definitiven Ort aufgezeichnet wird und alle anderen Teile des Systems denselben Ort betrachten müssen, um zu sehen, was passiert ist.

Der Forscher testete diese Idee, indem er ein vollständiges, funktionierendes Modell eines gehebelten Ereignismarktes baute und es einer Reihe von zwölf spezifischen Szenarien unterzog, um zu sehen, ob es unter Druck standhält. Er wollte beweisen, dass sein Design in der Lage ist, alles von der Eröffnung einer neuen Wette bis hin zur Auszahlung von Gewinnen und sogar der Wiederherstellung nach einem Systemabsturz zu bewältigen, ohne jemals eine doppelte Aufzeichnung eines Finanzereignisses zu erstellen. In seinen Tests simulierte er eine Situation, in der ein Worker-Prozess, der die schwere Arbeit des Geldtransfers übernimmt, plötzlich aufhörte zu arbeiten und neu startete. In einem weniger sicheren System könnte dieser Neustart dazu führen, dass der Worker versehentlich dieselbe Schuld zweimal auszahlt, in der Annahme, der erste Versuch sei fehlgeschlagen. In dem System des Forschers prüfte der Worker jedoch die einzige, offizielle Aufzeichnung, bevor er handelte. Er sah, dass die Schuld bereits beglichen worden war, und tat einfach nichts, wodurch sichergestellt wurde, dass das Geld genau einmal und nicht mehr oder weniger bewegt wurde.

Um dies zu ermöglichen, erstellte der Forscher eine Reihe strenger Regeln, die regeln, wie die verschiedenen Teile des Systems miteinander kommunizieren. Er entwarf einen „Loss Waterfall“ (Verlust-Wasserfall), eine spezifische Reihenfolge, in der Geld aus verschiedenen Pools entnommen wird, um eine schlechte Wette zu decken. Zuerst wird das Geld aus der spezifischen Wette verwendet; reicht das nicht aus, geht das System zum Reservefonds über; reicht das immer noch nicht aus, nimmt es Geld von einem Pool von Junior-Kreditgebern; und schließlich nimmt es Geld von Senior-Kreditgebern. Diese Reihenfolge ist fest im System programmiert, sodass sie nicht geändert oder umgangen werden kann. Er baute auch einen Mechanismus ein, um das gesamte System sofort anzuhalten, falls etwas schiefgeht, jedoch mit einer Sicherheitsfunktion, die verhindert, dass der Stopp zu schnell aufgehoben werden kann. Nur ein zeitgesteuerter, vorab genehmigter Prozess kann das System neu starten, was sicherstellt, dass eine Panikreaktion nicht zu einem überstürzten und gefährlichen Neustart führt.

Der Forscher konzentrierte sich auch auf die Idee des „Beweises“ im digitalen Sinne. Er erstellte ein detailliertes Protokoll, oder Journal, das jeden einzelnen Schritt des Systems aufzeichnet, vom Moment an, in dem ein Benutzer auf einen Button klickt, bis hin zur endgültigen Aktualisierung des Kontostands. Dieses Protokoll ist nicht nur ein Backup; es ist das Fundament für den Wiederaufbau des Gedächtnisses des Systems, falls dieses korrumpiert wird. Wenn das System abstürzt, kann ein neuer Prozess dieses Protokoll lesen und den exakten Zustand des Marktes rekonstruieren, ohne auf einen anderen Computer oder Dienst vertrauen zu müssen. Dies ist entscheidend, da es bedeutet, dass das System nicht auf eine zentrale Instanz angewiesen ist, die aussagt, was passiert ist; die Beweise liegen im Protokoll, und jeder kann sie verifizieren. Der Forscher ließ sein Modell durch zwölf verschiedene Tests laufen, einschließlich Szenarien, in denen eine Wette teilweise beglichen wurde, ein Konflikt zwischen zwei Beweisstücken entstand und ein Benutzer versuchte, Geld abzuheben, während ein Verlust noch berechnet wurde. In jedem Fall verhielt sich das System exakt nach den Regeln und weigerte sich, Geld zu bewegen, sofern nicht alle Bedingungen erfüllt waren und die offiziellen Aufzeichnungen aktualisiert worden waren.

Eines der wichtigsten Ergebnisse war, dass das System komplexe, mehrstufige Prozesse bewältigen konnte, ohne stecken zu bleiben oder Fehler zu machen. Wenn zum Beispiel eine Wette abgerechnet wird, muss das System zuerst das Ergebnis bestätigen, dann die Schuld reduzieren und erst danach das restliche Geld an den Händler freigeben. Wenn das System versuchen würde, diese Schritte separat durchzuführen, könnte es Geld freigeben, bevor die Schuld beglichen wurde. Das Design des Forschers erzwingt, dass diese Schritte als eine einzige, unzerbrechliche Einheit erfolgen. Wenn ein Teil des Prozesses fehlschlägt, wird die gesamte Einheit abgebrochen und es wird kein Geld bewegt. Dies verhindert, dass das System in einen Zustand gerät, in dem es Geld schuldet, das es nicht hat, oder Geld ausgezahlt hat, das es nicht hätte auszahlen dürfen. Er zeigte auch, dass das System erkennen konnte, wenn ein Benutzer versuchte, veraltete Informationen zu verwenden, wie etwa eine Wette, die nicht mehr gültig war, und dies sofort ablehnte, ohne den Rest des Marktes zu beeinflussen.

Der Forscher stellte sorgfältig klar, dass es sich bei seiner Arbeit um eine Simulation handelte – einen kontrollierten Test der Architektur selbst und nicht um ein Live-Finanzprodukt, das in einem öffentlichen Netzwerk läuft. Er testete das System nicht mit echtem Geld oder realen Ereignissen, sondern mit einem sorgfältig konstruierten Satz von Regeln und Daten, um zu sehen, ob die Logik Bestand hat. Die Ergebnisse zeigten, dass das Design erfolgreich die Erstellung doppelter Finanzdatensätze verhinderte und eine einzige, konsistente Sicht auf den Marktstatus über alle seine Komponenten hinweg aufrechterhielt. Er fand heraus, dass man durch die strikte Beschränkung dessen, wer was ändern darf, und indem man sicherstellt, dass jede Änderung auf eine überprüfbare Weise aufgezeichnet wird, ein System bauen kann, das robust gegen Fehler ist und in der Lage ist, Ausfälle ohne Datenverlust zu bewältigen.

Die Studie hob auch die Bedeutung eines „Manifests“ hervor, eines digitalen Dokuments, das jedes einzelne Teil des Systems, seine Adresse und seine Regeln auflistet. Dieses Manifest fungiert als Vertrag zwischen den verschiedenen Teilen der Software und stellt sicher, dass alle mit derselben Version des Codes und demselben Regelsatz arbeiten. Wenn ein Teil des Systems versucht, eine andere Adresse oder eine andere Regel zu verwenden, lehnt das System dies sofort ab. Dies verhindert, dass Hacker oder versehentliche Fehler ein bösartiges Stück Code einführen, das Gelder stehlen oder den Ausgang einer Wette verändern könnte. Der Forscher demonstrierte, dass dieser Ansatz genutzt werden kann, um ein System zu schaffen, in dem die Regeln transparent und die Ergebnisse vorhersehbar sind, selbst in einer komplexen Umgebung mit vielen verschiedenen Akteuren.

Letztendlich präsentiert das Papier eine neue Denkweise für den Aufbau von Finanzsystemen im Internet. Anstatt zu versuchen, jeden Teil des Systems perfekt und unabhängig zu machen, konzentrierte sich der Forscher darauf, die Verbindungen zwischen den Teilen starr und eindeutig zu gestalten. Indem er sicherstellte, dass es nur einen Ort gibt, an dem die Wahrheit lebt, und indem er sicherstellte, dass jede Aktion aufgezeichnet und verifizierbar ist, schuf er ein System, das schwer zu brechen und leicht zu vertrauen ist. Seine Arbeit löst nicht alle Probleme der digitalen Finanzwelt, wie etwa die Frage, was passiert, wenn die Quelle der Ereignisdaten falsch ist, aber sie löst das Problem, wie das Geld verwaltet wird, sobald die Daten bekannt sind. Sie zeigt, dass es mit dem richtigen Design möglich ist, einen digitalen Markt zu schaffen, der so zuverlässig und fair ist wie eine traditionelle Bank, aber mit der Geschwindigkeit und Transparenz eines Computerprogramms. Der Forscher hat einen Entwurf für ein System geliefert, das in der Lage ist, die Komplexität moderner Finanzen zu bewältigen, ohne die Orientierung zu verlieren, und bietet einen Weg nach vorn für den Aufbau sichererer und vertrauenswürdigerer digitaler Ökonomien.