Δημοσίευση επισκεπτών HodlX Υποβάλετε την ανάρτησή σας
Το πρόβλημα της επεκτασιμότητας blockchain είναι επί του παρόντος ο κύριος περιορισμός για τη μαζική υιοθέτηση της τεχνολογίας blockchain. Στην τυπική σχεδίαση blockchain P2P χωρίς άδεια που εισήγαγε η Satoshi Nakamoto, κάθε κόμβος πρέπει να επεξεργάζεται όλα τα δεδομένα στο δίκτυο.
Ωστόσο, οι κόμβοι στο δίκτυο έχουν συχνά διαφορετικές δυνατότητες. Στην τυπική σχεδίαση του Nakamoto, η απόδοση του δικτύου περιορίζεται από την απόδοση των ασθενέστερων πλήρων κόμβων στο δίκτυο.
Μια αφελής προσέγγιση της κλιμάκωσης ενός δικτύου blockchain είναι ο περιορισμός της συμμετοχής του δικτύου σε αδύναμους κόμβους. Σε αυτήν την περίπτωση, το δίκτυο βασίζεται μόνο στους λεγόμενους «ψηλούς κόμβους» με ευρείες και γρήγορες συνδέσεις δικτύου που θα μπορούσαν να επεξεργαστούν μεγάλο όγκο δεδομένων.
Ωστόσο, ένα τέτοιο δίκτυο αναπόφευκτα γίνεται πιο συγκεντρωτικό, καθώς η συντήρηση ψηλών κόμβων είναι συχνά πιο δαπανηρή. Σε αυτό το πλαίσιο, η κλιμάκωση επιτυγχάνεται συνεπώς στο κόστος της αποκέντρωσης, η οποία είναι γνωστό ότι είναι το πιο πολύτιμο χαρακτηριστικό των δικτύων blockchain.
Ερευνητές σε όλο τον κόσμο έχουν καταλήξει σε διαφορετικές προτάσεις για την επίλυση του προβλήματος κλιμάκωσης. Το Sharding θεωρείται το πιο ελπιδοφόρο. Ωστόσο, δεν υπάρχει κοινό όραμα για το πώς να εφαρμόσετε το sharding για να βρείτε τον καλύτερο αποδεκτό συμβιβασμό μεταξύ των πολυάριθμων παραμέτρων του δικτύου.
Έργα όπως το Ethereum 2.0, το Algorand, το Cardano, το Near και το Zilliqa έχουν αναπτύξει τα δικά τους σχέδια blockchain με βάση το sharding. Ωστόσο, όλα αυτά τα έργα έχουν παρόμοιο σχέδιο στα σχέδιά τους. Όλοι βασίζονται σε έναν αλγόριθμο συναίνεσης απόδειξης-πονταρίσματος (PoS) και ψευδο-τυχαία επιλογή επικυρωτών για shard επιτροπές.
Προκειμένου να συμμετάσχει στη διαδικασία επικύρωσης μπλοκ υπό την προσέγγιση PoS sharding, κάθε συμμετέχων κλειδώνει κάποιο ποσό κερμάτων στο στοίχημα. Για παράδειγμα, στο Ethereum 2.0, ένα μερίδιο τουλάχιστον 32 νομισμάτων αντιστοιχεί σε 1 ψήφο κατά τη διάρκεια ενός γύρου επικύρωσης μπλοκ.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι κάθε επικυρωτής μπορεί να κάνει πολλαπλά πονταρίσματα και να συγκεντρώσει πολλαπλές ψήφους. Ως εκ τούτου, ο χρήστης που ποντάρει έναν συγκεκριμένο αριθμό πονταρίσματος θα μπορούσε να γίνει επικυρωτής σε ίσο αριθμό διαφορετικών θραυσμάτων με βάση έναν ψευδο-τυχαίο εκλογικό μηχανισμό επιτροπής.
Ορισμένοι υποστηρικτές του PoS sharding συχνά συνδυάζουν την έννοια του «ποντάρισμα» με αυτή του «επικυρωτή». Νομίζω ότι πολλοί αναγνώστες έχουν δει ελκυστικούς τίτλους ότι ένα συγκεκριμένο testnet του νομίσματος X έχει προσελκύσει πάνω από 20 χιλιάδες «επικυρωτές».
Ωστόσο, αυτή η εκτίμηση δεν αφορά τον αριθμό των συμμετεχόντων. Πρόκειται για τον αριθμό των στοιχημάτων. Είναι αδύνατο να γνωρίζουμε ποιος έβαλε αυτά τα στοιχήματα. Θα μπορούσαν να υπάρχουν χίλια ή εκατό ενδιαφερόμενα μέρη. Είναι επίσης πιθανό ότι η πλειοψηφία των μεριδίων ελέγχεται από μία μόνο οντότητα. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι σαφές ότι το δίκτυο είναι συγκεντρωτικό.
Επομένως, η υποτιθέμενη επισήμανση των προαναφερθέντων μεριδίων αυτής της ενιαίας οντότητας ως ξεχωριστών επικυρωτών δεν είναι μόνο σύγχυση και παραπλανητική, αλλά και κακόβουλη.
Η προσέγγισή μας είναι να ξεχωρίσουμε τους συμμετέχοντες από τα στοιχήματά τους. Για παράδειγμα, ας κάνουμε μερικούς υπολογισμούς. Ας υποθέσουμε ότι υπάρχει ένας αριθμός D διαφορετικών θραυσμάτων στο δίκτυο και κάποιος συμμετέχων ποντάρει έναν αριθμό S πονταρίσματα.
Στη συνέχεια, η πιθανότητα αυτός ο συμμετέχων να εκλεγεί ως επικυρωτής με μία ή περισσότερες ψήφους στο συγκεκριμένο θραύσμα από την ιδανική ψευδο-τυχαία συνάρτηση είναι
Επίσης, είναι μια μαθηματική προσδοκία της συνάρτησης που επιτυγχάνει 1 εάν ο συμμετέχων είναι επικυρωτής και 0 στην αντίθετη περίπτωση. Το άθροισμα αυτών των λειτουργιών σε όλα τα θραύσματα είναι ο αριθμός θραυσμάτων που επικυρώνονται από τους συμμετέχοντες.
Έτσι, η μαθηματική προσδοκία του αριθμού θραυσμάτων που επικυρώθηκε από έναν συμμετέχοντα δίνεται από τον τύπο:
Για παράδειγμα, στο Ethereum 2.0 testnet, ο αριθμός θραυσμάτων D είναι 64. Σύμφωνα με τον τύπο, ένας συμμετέχων που κλειδώνει 44 πονταρίσματα θα επικυρώσει κατά μέσο όρο 32 θραύσματα.
Αυτό σημαίνει ότι κατά μέσο όρο, αυτός ο συμμετέχων θα διαχειρίζεται 32 θραύσματα, ή ακριβώς τα μισά από τα δεδομένα στο δίκτυο. Αυτός ο συμμετέχων θα κατεβάσει και θα επεξεργαστεί τα μισά δεδομένα στο δίκτυο. Κάποιος μπορεί να υποστηρίξει ότι το μισό δεν είναι το σύνολο. Το PoS sharding διαφημίστηκε ως μια σημαντική ανακάλυψη για την ανακούφιση του φορτίου σε αδύναμους κόμβους του συστήματος.
Ωστόσο, αυτό δεν είναι τόσο μεγάλη βελτίωση, και αυτοί οι συμμετέχοντες θα πρέπει να επεξεργαστούν μεγάλο φόρτο εργασίας για να διατηρήσουν το σύστημα. Επομένως, οι αδύναμοι κόμβοι δεν θα παρατηρήσουν την αναμενόμενη βελτίωση της απόδοσης.
Κάποιος μπορεί να υποστηρίξει ότι δεν χρειάζεται να κλειδώσετε 44 πονταρίσματα. Εάν ο συμμετέχων έχει περιορισμένους πόρους, θα μπορούσε να κλειδώσει ένα ή δύο πονταρίσματα και να επεξεργαστεί ένα ή δύο θραύσματα. Δυστυχώς, ο σχεδιασμός θραύσης PoS υποθέτει ότι οι επιτροπές θραύσης ανακατεύονται κάθε εποχή για να αποτρέψουν επιθέσεις από προσαρμοστικούς αντιπάλους.
Οι προσαρμοστικοί αντίπαλοι καταστρέφουν στοχευμένους κόμβους, για παράδειγμα, μέσω επιθέσεων DDoS ή έκλειψης. Οι κατεστραμμένοι κόμβοι χάνουν τα στοιχήματά τους λόγω της υποκείμενης ποινής και αποχωρούν από την επιτροπή. Στο τέλος, ένας κακόβουλος ηθοποιός θα μπορούσε να αποκτήσει τον έλεγχο ολόκληρης της επιτροπής. Σε
Αντίθετα, στο σύστημα PoW, ο κόμβος μπορεί να συνεχίσει να λειτουργεί αμέσως μετά την επίθεση.
Ως εκ τούτου, η ανακατεύθυνση των επιτροπών είναι ένα σημαντικό μέρος του PoS sharding. Μετά από έναν τέτοιο ανασχηματισμό, οι επιτροπές επανεκλέγονται και οι συμμετέχοντες ανατίθενται ως επικυρωτές σε άλλα θραύσματα.
Δυστυχώς, προκειμένου να εκτελέσουν με ειλικρίνεια τα καθήκοντά τους επικύρωσης και να επαληθεύσουν τις συναλλαγές, οι συμμετέχοντες με ένα μερίδιο πρέπει να κατεβάσουν την κατάσταση αυτού του θραύσματος. Αυτό είναι ένα αρκετά μεγάλο ποσοστό κίνησης.
Οι συμμετέχοντες πρέπει να γνωρίζουν είτε όλες τις μη χρησιμοποιημένες συναλλαγές είτε όλα τα υπόλοιπα του λογαριασμού για να συνεχίσουν τη δουλειά τους. Η εναλλακτική λύση είναι να χάσετε το στοίχημα ή να γίνετε μαριονέτα άλλων κόμβων, οι οποίοι διαθέτουν τα απαραίτητα δεδομένα.
Ας κάνουμε κάποιους υπολογισμούς. Ας υποθέσουμε ότι κάθε ποντάρισμα είναι κλειδωμένο για περίπου 180 ημέρες και κάθε ποντάρισμα εκλέγεται ως επικυρωτής μία φορά την ημέρα. Παρατηρήστε ότι ο παραπάνω τύπος λειτουργεί τέλεια και σε αυτήν την περίπτωση. Ρυθμίζουμε D = 64 και S = 180.
Κατά μέσο όρο, αυτός ο συμμετέχων θα καταλήξει να κατεβάσει την πολιτεία σε 60 από τα 64 θραύσματα. Αυτό είναι σχεδόν ολόκληρο το δίκτυο. Εδώ είναι ένα άλλο παράδειγμα. Ας υποθέσουμε ότι ο συμμετέχων έχει κλειδώσει 4 πονταρίσματα. Στη συνέχεια, μετά από 11 ημέρες, θα κατεβάσουν σχεδόν 32 θραύσματα, που αντιστοιχούν στο ήμισυ της κατάστασης του δικτύου.
Ωστόσο, θεωρούμε το φορτίο που μεταφέρουν οι ανήλικοι ενδιαφερόμενοι. Η άλλη πλευρά του νομίσματος αντιπροσωπεύει τους πλούσιους ενδιαφερόμενους με πολλά μερίδια. Φανταστείτε έναν διακομιστή με 64 μονάδες επεξεργασίας που επικυρώνουν 64 θραύσματα, όπου κάθε μονάδα επεξεργασίας επαληθεύει το αντίστοιχο θραύσμα τους. Η διαχείριση αυτού του διακομιστή είναι μια μάλλον απλή εργασία.
Κάθε φορά που πραγματοποιείται ανακατασκευή επιτροπής, δεν χρειάζεται να κάνετε λήψη ή ενημέρωση καταστάσεων θραύσης. Είναι απαραίτητο να ανακατατάξετε τα κλειδιά που σχετίζονται με το διακύβευμα μεταξύ των μονάδων επεξεργασίας σύμφωνα με τα αποτελέσματα των εκλογών της επιτροπής.
Έτσι, μια λειτουργία που είναι δαπανηρή για τους μικρούς ενδιαφερόμενους είναι σχετικά φθηνή για ένα μεγάλο ενδιαφερόμενο μέρος που εκτελεί αυτές τις 64 μονάδες επεξεργασίας στον διακομιστή. Νομίζω ότι ο προσεκτικός αναγνώστης καταλαβαίνει ότι ο παραπάνω διακομιστής είναι ένας πλήρης κόμβος. Σύμφωνα με αυτό το σχέδιο, όσοι έχουν την οικονομική δυνατότητα να εκτελούν αυτόν τον πλήρη κόμβο θα εξοικονομήσουν πολύ περισσότερα χρήματα στην κίνηση του δικτύου.
Κάποιος μπορεί να υποστηρίξει ότι το 60 είναι μικρότερο από 64 και το ήμισυ του κράτους δεν είναι ολόκληρο το κράτος. Ωστόσο, δεν είναι η πολυαναμενόμενη λύση που αξίζει «έναν προϋπολογισμό δισεκατομμυρίων δολαρίων και 10 χρόνια ανάπτυξης».
Ωστόσο, τα μικρά ενδιαφερόμενα μέρη με αδύναμους κόμβους πρέπει να διαχειρίζονται τεράστιο όγκο δεδομένων ή τεράστιο όγκο κίνησης δικτύου. Αυτή η απαίτηση ξεπερνά εντελώς τον σκοπό κλιμάκωσης μέσω θραύσης.
Διαφορετικά έργα που θέτουν το στόχο της υλοποίησης αποδείξεων-πονταρίσματος μπορεί να έχουν διαφορετικούς αριθμούς θραύσης, διαστήματα ανακατασκευής επιτροπών και χρονικά διαστήματα για το κλείδωμα πονταρίσματος.
Ωστόσο, μπορεί κανείς να παρατηρήσει «απόδοση κάτω από τις προσδοκίες» για οποιοδήποτε πρακτικό σύνολο παραμέτρων. Κάθε φορά που τέτοια έργα αντιμετωπίζουν «καθυστερήσεις έναρξης», οι βασικές ομάδες τα παρουσιάζουν συχνά ως αναπτυξιακά ζητήματα. Ωστόσο, είναι, όπως μόλις περιέγραψα, ελαττώματα απλού σχεδιασμού που είναι εγγενή στο PoS sharding.
Αρκετά ενδιαφέρον, δεν υπήρχε ανάγκη εφαρμογής θραύσης βάσει αποδείξεων συμμετοχής για τη μείωση του φόρτου εργασίας των μικρών συμμετεχόντων. Ας υποθέσουμε ότι το έργο προτείνει θραύση με βάση την απόδειξη της εργασίας.
Σε αντίθεση με τα σχέδια PoS, προσφέρει μια ρύθμιση κατάλληλη για αδύναμους κόμβους, έτσι ώστε να μπορούν να διαχειριστούν το φόρτο εργασίας τους. Σε αυτήν την περίπτωση, όλοι οι συμμετέχοντες επιβραβεύονται ανάλογα με τις προσπάθειές τους στη συντήρηση του δικτύου. Ως αποτέλεσμα, η εκτέλεση αδύναμων κόμβων παραμένει κερδοφόρα.
Ένα άλλο πλεονέκτημα του PoW sharding είναι η απουσία τυπικών προβλημάτων του PoS, δηλ. Τίποτα σε επιθέσεις πονταρίσματος και επιθέσεις πλέγματος. Ως αποτέλεσμα, η απόδειξη της εργασίας προσφέρει μια καλύτερη αντιστάθμιση για κλιμάκωση από αυτή που θα μπορούσε να προσφέρει ο επαγγελματίας.
Ο Vinod Manoharan είναι επιχειρηματίας τεχνολογίας και ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της Jax Multiversal Holdings, μια εταιρεία χαρτοφυλακίου του οποίου το χαρτοφυλάκιο περιλαμβάνει διαδικτυακές εταιρείες τυχερών παιχνιδιών, πύλες πληρωμής και εταιρείες τεχνολογίας Blockchain. Ο Manoharan είναι επίσης ο ιδρυτής του JAX.Δίκτυο, μια τεχνολογική εκκίνηση στην Ουκρανία, επικεντρωμένη στην τεχνολογία Blockchain και πιο συγκεκριμένα, επιλύοντας το περίφημο Trilemma Blockal Scalability.
Προτεινόμενη εικόνα: Shutterstock /καλωδίωση
