Kaip MIT prisijungė prie „Ethereum“ „PoS Blockchain“ lenktynėse

Kaip „Cointelegraph“ pranešė sausio 24 d., Masačusetso technikos instituto (MIT) spaudos tarnyba paskelbė apie naujos kriptovaliutos konstrukcijos kūrimą, pagrįstą „of-stake“ (PoS) protokolu..

Ethereum – artimiausias Algorando konkurentas, teigia esamos sąmatos – paleis savo PoS sistemą kada nors nuo 2023 iki 2023 m. „Ethereum Foundation“ dėl tinklo pažeidžiamumo ir proceso gedimų reguliariai atidėjo suplanuotus atnaujinimus, reikalingus laipsniškam perėjimui nuo darbo įrodymo (PoW) prie PoS algoritmo. tinklo atnaujinimo.

„Trilemma“: viskas susiję su masteliu

Pirmasis buvo terminas „trilema“ naudojamas Vitalik Buterin, kalbėdamas apie reiškinį, kai blokų grandinėje vienu metu galima pasiekti tik du iš šių parametrų: saugumas, decentralizacija ir mastelis. Jei pirmosios dvi savybės sėkmingai egzistuoja dabartinėje „blockchain“ būsenoje, galutinė dar nėra pasiekta.

Faktas yra tas, kad dabartinė „blockchain“ sistema yra sukurta taip, kad kiekvienas mazgas saugo informaciją apie visą tinklą ir apdoroja visas operacijas. Šis mechanizmas suteikia maksimalų saugumo laipsnį, tačiau tuo pačiu sumažina mastelį. Blokų grandinė negali apdoroti daugiau operacijų, nei apdoroja vienas mazgas. Štai kodėl „Bitcoin“ šiuo metu apdoroja apie tris – septynias operacijas per sekundę (TPS), o „Ethereum“ – apie septynis – 15 TPS.

Ethereum mastelis

Siekdama rasti sprendimą, „Ethereum“ komanda sukūrė visą planą, kuriame pateikiama pagrindas laipsniškam perėjimui prie „PoS“ sutarimo „Casper“ projekte, taip pat „Ethereum“ pirmojo ir antrojo sluoksnio sprendimai..

Pirmąjį sluoksnį vaizduoja skaldymas, kuris padalija pasaulinio tinklo mazgus į grupes (segmentus), taigi kiekvienos mazgų grupės pralaidumas yra toks pat kaip ir dabartinio „Ethereum“ tinklo. Tada jie sujungiami tarpusavyje naudojant kryžmines nuorodas, todėl tinklas išlieka vieningas ir gauna beveik neribotas mastelio keitimo galimybes, priklausomai tik nuo visų funkcinių tinklo mazgų skaičiaus. Pirmojo sluoksnio kūrimas apima kanalus, panašius į „Žaibo tinklą“, tokius kaip „Raiden“ tinklas ir „vaiko grandinės“ arba šoninės grandinės modelis, kuriame yra „Plasma“ sprendimas. remiantis.

Šių mechanizmų sudėtingumas ir tai, kad kai kuriems iš šių pakeitimų, ypač tinklų vidaus protokolų koregavimui, reikalinga palyginti didelės vartotojų bazės ir „Ethereum“ kūrėjų koordinacija, įvairių kelio plano etapų paleidimo datos kelis kartus atidėlioti, o kūrėjams persvarstant saugos parametrus.

Algorando prielaida dėl mastelio

Algorandas ketina aplenkti „Ethereum“ ir išleisti gryną PoS vėliau šiais metais. Naujasis kriptovaliutos dizainas, pavadintas „Vault“, veiks remiantis „Algorand“ blokine grandine, kuri pirmą kartą buvo pristatyta Finansinės kriptografijos ir duomenų saugumo konferencijoje 2023 m. Balandžio 4 d..

Sprendimo autorius yra MIT profesorius ir Tiuringo premijos laureatas Silvio Micali, kuris 1982 m. Kartu su Shafi Goldwasser, sukurta pirmoji viešojo rakto tikimybinė šifravimo sistema. Pasak Micali, trilema yra klaidinga:

„Trilema yra melaginga. Tai, kad daugiau nei 2000 ankstesnių „blockchain“ projektų vienu metu negalėjo būti saugūs, keičiamo dydžio ir decentralizuoti, nėra įrodymas, kad neįmanoma pasiekti visų šių trijų savybių. Algorandas egzistuoja tam, kad išspręstų šį tikslų iššūkį, ir mes tobuliname „blockchain“ ribas pasitelkdami technologinius proveržius, pavyzdžiui, mūsų gryno įrodymo akcijų algoritmą. “

Duomenų saugojimas ir pralaidumas

„Vault“ ir „Algorand“ kūrėjai pažadas vartotojams, kad jiems nereikės atsisiųsti viso „blockchain“ į savo kompiuterį. Tam reikalinga tik nedidelė informacijos apie operacijas tinkle dalis.

„Naudodami„ blockchain “glaudinimo technologiją„ Vault “norime įsitikinti, kad„ Algorand “išvengs saugojimo ir pralaidumo išlaidų, susijusių su kitais„ blockchain “protokolais, o tai savo ruožtu paverčia perspektyvesniu„ blockchain “sprendimu, kurį įmonės gali priimti. Įdomiausios „Vault“ dalys yra tai, kad ji atlaisvina vietinę saugyklą mazguose, paskirsto „Algorand“ blokų grandinės saugojimo sąnaudas skirtingose ​​tinklo dalyse, suskaidydama (neaukodama saugumo) ir sumažina pralaidumą, reikalingą prisijungti prie tinklo, leidžiant naujiems mazgų, kad nuo pirmos dienos nebūtų tikrinamas kiekvienas blokas “

Techninis projekto pristatymas paruoštas MIT teigia, kad „Vault“ bloko dydis yra 10 megabaitų, o tai atitinka 10 000 operacijų, o kiekviename bloke yra ankstesnio bloko maišos. Palyginimui, norėdamas patikrinti operacijas „Bitcoin“ tinkle šiandien, vartotojas turi atsisiųsti 500 000 blokų, kurių bendras duomenų kiekis yra apie 150 gigabaitų. Tuo pat metu MIT daro prielaidą, kad reikalaujama „išlaikyti visus sąskaitų likučius, kad būtų galima patikrinti naujus vartotojus ir užtikrinti, kad jie turėtų pakankamai lėšų operacijoms atlikti“.

Siekdamas sumažinti saugomų duomenų kiekį, „Vault“ taiko specialų duomenų atskyrimo principą. „Vault“ „blockchain“, kaip ir „Bitcoin“, sandorius saugo a Merkle medis, bet jis yra padalintas į fragmentus, priskirtus skirtingoms vartotojų grupėms. Kiekvienam iš jų sandorius reikia saugoti tik iš jo fragmento ir šaknies maišų. Norint patikrinti operacijas už priskirtą fragmentą, sukurtas specialus metodas, skirtas ieškoti mazgų, kertančių visą medį, grupei. Taigi, nereikia patikrinti visų blokų nuo pat pradžių.

„Ethereum“ kūrėjai planuoja išplėsti PoS tinklą sąveikaujant dviem sluoksniams – skaldymui ir plazmai, kuriame, pasak Buterino, bus galima atlikti dešimtis tūkstančių operacijų per sekundę..

„Jei pridėsite 100 kartų iš„ Sharding “ir 100 kartų iš„ Plasma “, šie du kartu iš esmės suteikia jums 10 000 kartų didesnį mastelį.“

„Ethereum“ fondas siūlo „PoS blockchain“ modelį, kuriame mazgai gali veikti lygiagrečiai – „shardchain“.

Modelis yra gana panašus į tą, kurį naudoja „Algorand“, ir reiškia, kad kiekvienas mazgas turi nešioti nedidelę duomenų dalį, kad užbaigtų operaciją – ir kiekviena grandinė yra atskira blokų grandinė, turinti atskiras sąskaitas, būseną ir operacijas..

Įsivaizduokite, kad Ethereum buvo padalintas į tūkstančius salų. Kiekviena sala gali padaryti savo. Kiekviena iš salų turi savo unikalių bruožų ir visi, priklausantys toje saloje, t. Y. Sąskaitos, gali bendrauti vieni su kitais ir gali laisvai mėgautis visomis jos savybėmis. Jei jie nori susisiekti su kitomis salomis, jie turės naudoti tam tikrą protokolą “.

Siekdama didelio pralaidumo, „Ethereum“ planuoja dalį operacijos apdoroti už „blockchain“ ribų, naudodama antrąjį „Plasma“ sluoksnį.

Plazma gali būti laikoma vaikų grandine, galinčia paleisti visas programas, kuriose dalyvauja tūkstančiai vartotojų, o jos ir „Ethereum“ pagrindinio tinklo sąveika yra minimali. Tačiau ši vaiko grandinė taip pat galėtų gaminti savo pačių grandines, iš esmės sukurdama daug šakotų blokų, kurios visos yra sujungtos su pagrindine grandine. Kadangi operacijos tose paketėse nebus kartojamos visame tinkle, jos galėtų judėti daug greičiau ir sumažinti sandorių mokesčius.

Skirtingai nuo panašių sprendimų iš kitų projektų, pavyzdžiui, „EOS“, „Algorand“ dirbs ties gryna „PoS“ sistema, sakė Micali:

„Algorando sutarimo modelis yra„ Pure Proof-of-Stake “(PPOS) modelis, pagrįstas Bizantijos susitarimo protokolu. Tai reiškia, kad blokų grandinė yra paskirstyta ir tolerantiška gedimams be jokios formos centralizacijos ir toliau veiks tol, kol daugiau nei du trečdaliai valiutos bus sąžiningose ​​rankose “.

Paslaptis yra patikrinama atsitiktinė funkcija (VRF) – sukurta Micali dar 1990-aisiais – kuri atlieka slaptą kriptografinę rūšiavimą, kad pasirinktų komitetus, kurie vykdytų sutarimo protokolą. Tai leidžia „Algorand“ blokinei grandinei pasiekti mastą ir našumą, reikalingą milijonų vartotojų operacijoms apdoroti.

„Iš esmės, kai blokų grandinei pasiūlomas naujas blokas,„ balsuojančiam “dėl siūlomo bloko pasirenkamas„ rinkėjų “komitetas. Jei daugiau nei du trečdalius balsų atiduoda sąžiningi vartotojai, blokas laikomas galiojančiu ir bus patvirtintas. Komiteto nariai parenkami atsižvelgiant į jų algų skaičių. Komitetus sudaro atsitiktinai parinktos sąskaitos, kurių balsavimo galia priklauso nuo jų akcijų internete “.

Ar bus išspręsta trilema?

Nepaisant pakartotinio Konstantinopolio leidimo atidėjimo – esminio tarpinio atnaujinimo kelyje į PoS – „Ethereum“ kūrėjas Afri Johnsonas, prisiima „Ethereum 2.0“ ir „PoS“ nebus atidėliojami, nes prie jų dirba kelios nepriklausomos komandos ir jie netrukus pradės veikti:

„Be to, svarbu suprasti, kad„ Proof-of-Stake “, vadinamoji„ 0 fazė “/„ švyturių grandinė “, nebus tvirtas reikalas, priešingai nei kiti etapai. Švyturių grandinės bandymo tinklus pamatysime labai greitai, per kelias savaites ar mėnesius. Tikiuosi, kad „Serenity“ etapą galime pasiekti per metus, optimistiškai kalbant “.

Per vieną naujausių „Ethereum 2.0“ pristatymų spalio 31 d. Buterinas pasiūlė, kad jo pristatymas nėra taip toli. Anksčiau jis sakė, kad dabartinė „blockchain“ yra pasmerkta, kol PoS pradės veikti.

Manau, kad buvau gana nuoseklus dėl savo požiūrio, kad (i) kiekvienas dabartinis „blockchain“, įskaitant ETH ir BTC, yra įsiurbęs, ir (ii) PoS yra būtinas. Nežinia, kodėl kas nustebino.

– Vitalikas, neduodantis eterio (@VitalikButerin) 2023 m. Rugsėjo 4 d

Micali jaučiasi užtikrintiau nustatydamas „Algorand“ išleidimo datas 2023 m.

.@rhackett @FortuneLedger– 2023 m. Taip pat bus paleista @Algorandas patikima „blockchain“ platforma, sprendžianti „Trilemma“. Su bręstančiu mokslu & „Tech“, aš tikiu, kad 2023 m. bus vienodesnės sąlygos įmonėms & žmonių dalyvauja & naudos iš šių projektų https://t.co/b6qX8h30Nm

– Silvio Micali (@silviomicali) 2023 m. Sausio 23 d

Naujausia „Vault“ versija bus pristatyta tinklo ir paskirstytos sistemos saugumo (NDSS) simpoziume vasario pabaigoje..