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

Nel mondo della finanza digitale, è emerso un nuovo tipo di mercato dove le persone possono scommettere sull'esito di eventi futuri, dai punteggi sportivi ai risultati elettorali, utilizzando denaro preso in prestito per amplificare i loro potenziali guadagni. Questo è noto come un mercato di eventi a leva. Immaginate un trader che vuole scommettere su un esito specifico ma non ha abbastanza contanti per coprire l'intero rischio. Fornisce una piccola quantità di denaro proprio come deposito, e un prestatore fornisce il resto. Se la scommessa vince, il trader tiene il profitto; se perde, il prestatore si assume la perdita. Il sistema deve essere incredibilmente preciso perché coinvolge denaro reale, regole complesse su chi riceve cosa, e la necessità di gestire migliaia di queste scommesse che avvengono contemporaneamente senza che nessuno perda i propri fondi a causa di un errore informatico. La sfida centrale nel costruire un tale sistema è garantire che ogni singolo pezzo del puzzle finanziario concordi sulla verità. Se la parte del software che traccia i debiti dice una cosa, ma la parte che gestisce le posizioni di scommessa ne dice un'altra, l'intero sistema potrebbe crollare, lasciando gli investitori con fondi persi e senza modo di recuperarli.

Un ricercatore ha sviluppato un nuovo progetto per costruire questi mercati digitali, progettato per eliminare la confusione che sorge quando parti diverse di un programma informatico sono in disaccordo. Il suo lavoro si concentra su un concetto che chiama "unica fonte di verità". In molti sistemi informatici complessi, diversi moduli o programmi potrebbero tenere le proprie liste separate di chi deve cosa, sperando che queste liste alla fine coincidano. Il ricercatore sostiene che questo approccio sia pericoloso. Invezione, propone un sistema in cui ogni specifico tipo di informazione finanziaria — come l'importo del debito, lo stato di una scommessa o il denaro detenuto in riserva — è memorizzato in un unico luogo, posseduto da un contratto digitale specifico. Nessun'altra parte del sistema è autorizzata a detenere una copia di quel dato o a prendere decisioni basate sulla propria versione della verità. Ciò assicura che quando avviene una transazione, essa venga registrata in un unico luogo definitivo, e ogni altra parte del sistema debba consultare lo stesso luogo per vedere cosa è successo.

Il ricercatore ha testato questa idea costruendo un modello completo e funzionante di un mercato di eventi a leva e sottoponendolo a una serie di dodici scenari specifici per vedere se reggeva alla pressione. Voleva dimostrare che il suo design potesse gestire tutto, dall'apertura di una nuova scommessa al pagamento delle vincite, e persino il recupero da un crash di sistema, senza mai creare un record duplicato di un evento finanziario. Nei suoi test, ha simulato una situazione in cui un processo lavoratore, che gestisce il lavoro pesante di spostamento di denaro, si è improvvisamente fermato e si è riavviato. In un sistema meno sicuro, questo riavvio potrebbe causare al lavoratore l'accidente di pagare due volte lo stesso debito, pensando che il primo tentativo fosse fallito. Tuttavia, nel sistema del ricercatore, il lavoratore ha controllato il record ufficiale unico prima di agire. Ha visto che il debito era già stato saldato e non ha fatto altro che nulla, garantendo che il denaro venisse spostato esattamente una volta, né più né meno.

Per far sì che ciò funzioni, il ricercatore ha creato un insieme di regole rigide che governano il modo in cui le diverse parti del sistema comunicano tra loro. Ha progettato una "cascata di perdite" (loss waterfall), che è un ordine specifico in cui il denaro viene prelevato da diversi fondi per coprire una scommessa errata. Per prima cosa, viene utilizzato il denaro della scommessa specifica; se questo non è sufficiente, il sistema passa a un fondo di riserva; se anche questo non è sufficiente, preleva da un pool di prestatori junior; e infine, preleva dai prestatori senior. Questo ordine è codificato nel sistema in modo che non possa essere cambiato o bypassato. Ha anche costruito un meccano che permette di sospendere l'intero sistema istantaneamente se qualcosa va storto, ma con una funzione di sicurezza che impedisce che la sospensione venga rimossa troppo velocemente. Solo un processo temporizzato e pre-approvato può riavviare il sistema, garantendo che una reazione di panico non conduca a un riavvio affrettato e pericoloso.

Il ricercatore si è concentrato anche sull'idea di "prova" in senso digitale. Ha creato un registro dettagliato, o diario, che registra ogni singolo passaggio che il sistema compie, dal momento in cui un utente clicca un pulsante fino all'aggiornamento finale del saldo del conto. Questo registro non è solo un backup; è la base per ricostruire la memoria del sistema se dovesse corrompersi. Se il sistema subisce un crash, un nuovo processo può leggere questo registro e ricostruire l'esatto stato del mercato senza dover fare affidamento su nessun altro computer o servizio. Questo è fondamentale perché significa che il sistema non dipende da un'autorità centrale per dire cosa è successo; l'evidenza è presente nel registro, e chiunque può verificarla. Il ricercatore ha fatto girare il suo modello attraverso dodici test diversi, inclusi scenari in cui una scommessa era stata parzialmente saldata, dove sorgeva un conflitto tra due pezzi di evidenza e dove un utente cercava di prelevare denaro mentre una perdita era ancora in fase di calcolo. In ogni caso, il sistema si è comportato esattamente come previsto dalle regole, rifiutandosi di spostare denaro a meno che tutte le condizioni non fossero soddisfatte e i record ufficiali non fossero stati aggiornati.

Uno dei risultati più importanti è stato che il sistema poteva gestire processi complessi e multi-fase senza bloccarsi o commettere errori. Ad esempio, quando una scommessa viene saldata, il sistema deve prima confermare il risultato, poi ridurre il debito e solo dopo rilasciare il denaro rimanente al trader. Se il sistema cercasse di eseguire questi passaggi separatamente, potrebbe rilasciare denaro prima che il debito sia stato estinto. Il design del ricercatore costringe questi passaggi a avvenire come un'unica unità inscindibile. Se una qualsiasi parte del processo fallisce, l'intera unità viene annullata e nessun denaro viene spostato. Ciò evita che il sistema si trovi in uno stato in cui deve denaro che non ha o che ha pagato denaro che non avrebbe dovuto. Ha anche dimostrato che il sistema può rilevare quando un utente tenta di utilizzare informazioni obsolete, come una scommessa che non è più valida, e la rifiuta immediatamente senza influenzare il resto del mercato.

Il ricercatore è stato attento a sottolineare che il suo lavoro era una simulazione, un test controllato dell'architettura stessa, e non un prodotto finanziario reale che gira su una rete pubblica. Non ha testato il sistema con denaro reale o eventi del mondo reale, ma con un insieme di regole e dati accuratamente costruiti per vedere se la logica reggeva. I risultati hanno mostrato che il design preveniva con successo la creazione di record finanziari duplicati e manteneva una visione unica e coerente dello stato del mercato in tutti i suoi componenti. Ha scoperto che, limitando rigorosamente chi poteva cambiare cosa e assicurando che ogni modifica fosse registrata in un modo che potesse essere verificato indipendentemente, potevano costruire un sistema robusto contro gli errori e capace di recuperare dai guasti senza perdere dati.

Lo studio ha inoltre evidenziato l'importanza di un "manifest", ovvero un documento digitale che elenca ogni singola parte del sistema, il suo indirizzo e le sue regole. Questo manifesto funge da contratto tra le diverse parti del software, garantendo che stiano tutte lavorando con la stessa versione del codice e lo stesso insieme di regole. Se una parte del sistema tenta di utilizzare un indirizzo diverso o una regola diversa, il sistema la rifiuta immediatamente. Ciò impedisce ad hacker o errori accidentali di introdurre un pezzo di codice anomalo che potrebbe rubare fondi o alterare l'esito di una scommessa. Il ricercatore ha dimostrato che questo approccio potrebbe essere utilizzato per creare un sistema in cui le regole sono trasparenti e gli esiti sono prevedibili, anche in un ambiente complesso con molti attori diversi.

In definitiva, il documento presenta un nuovo modo di pensare a come costruire sistemi finanziari su Internet. Invece di cercare di rendere ogni parte del sistema perfetta e indipendente, il ricercatore si è concentrato sul rendere le connessioni tra le parti rigide e univoche. Assicurando che ci sia un unico luogo dove risiede la verità, e facendo sì che ogni azione sia registrata e verificabile, ha creato un sistema difficile da rompere e facile da fidare. Il suo lavoro non risolve tutti i problemi della finanza digitale, come cosa succede se la fonte dei dati dell'evento è errata, ma risolve il problema di come gestire il denaro una volta che il dato è noto. Dimostra che, con il giusto design, è possibile creare un mercato digitale che sia affidabile ed equo come una banca tradizionale, ma con la velocità e la trasparenza di un programma informatico. Il ricercatore ha fornito un progetto per un sistema che può gestire la complessità della finanza moderna senza perdere la strada, offrendo una via percorribile per costruire economie digitali più sicure e affidabili.