Максимально децентрализованный расчетный уровень блокчейна

К Эверетт Маззи и Малли Андерсон

В поисках золотой середины

Это вторая статья из серии, в которой исследуется состояние и будущее функциональной совместимости и функциональности боковой цепи в экосистеме блокчейна. В первой части, Как избежать балканизации блокчейна, мы изучили историю и текущее состояние экосистемы Web2, чтобы выявить предупреждения и признаки того, что отрасль блокчейнов рискует приблизиться к аналогичному состоянию разрозненных протоколов и используемых данных..

В этой статье мы обсуждаем важность культивирования золотой середины между балканизацией и максимализмом и предлагаем потребность в максимально децентрализованном базовом уровне расчетов для привязки всех глобальных транзакций на основе блокчейна..

Максималистский аргумент

Распространенный образ в экосистеме блокчейнов – это термин «максималист». Независимо от того, к какому протоколу или блокчейну относится этот термин, максимализм сопровождается непоколебимой уверенностью в том, что существует «война» между блокчейнами, в результате которой один блокчейн станет доминирующим, а все будущие системы и приложения будут построены на основе этого единого протокола. . Максимализм – не новая концепция для мира, подключенного к Интернету. Тим Бернерс-Ли, создатель Всемирной паутины, беспокоился о роли Интернета в продвижении максималистской мысли. Сравнивая это с полярной противоположностью – сильно детализированной, балканизированной мыслью – Бернерс-Ли предостерег от обоих:

«На самом деле есть две одинаково пугающие перспективы. С одной стороны, это спуск к наименьшему общему знаменателю, часто представленному американским фастфудом и мультфильмами, с потерей всего богатого и разнообразного. С другой стороны, это крайнее разнообразие. Когда кто-то может фильтровать почту, чтобы читать только сообщения от людей, которые думают о тех же странных вещах, что и они сами, и когда то, что они читают в Интернете, они находят только по ссылкам с сайтов того же странного культа, смогут ли они копаются в культурной яме, такой глубокой и такой крутой, что когда в конце концов они физически встретят на улице реального человека, отсутствие общего понимания станет полным, и единственной формой общения останется стрелять в него? » [Бернерс-Ли, 1996 г.]

 

Нетрудно сказать, что нынешняя экосистема блокчейнов виновна в продвижении как максималистской, так и балканизированной риторики и, следовательно, рискует в конечном итоге попасть в ловушку того или другого. В частности, максимализм противоречит самому обещанию технологии блокчейн, т.е. обещание, что эксплуатирующие централизованные партии могут быть привлечены к ответственности и что пользователи могут голосовать за изменение правил или выбирать другие методы, если они того пожелают. Совсем недавно, в феврале этого года, Андреас Антонопулос предостерег от максимализма блокчейна (в частности, через призму Биткойна), предполагая, что экосистема все еще далека от признания того, что максимализм нездоров и, как будет показано ниже, возможно, невозможен: «В тот момент, когда Биткойн становится единственным выбором, – утверждал Антонополус, – уровень коррупции и злоупотребления властью, который мы увидим в сообществе Биткойн, потребует от нас создания чего-то, что нарушит его … Если вы просто замените структуру власти традиционной центральный банк со структурой власти биткойн-максималистов-миллиардеров … что [не] ничего изменит »[источник].

Аргумент мирового соглашения

Аргумент, который позиционируется в этой статье, можно было бы лучше сформулировать как довод урегулирования. Аргумент урегулирования предлагает будущее, в котором множество блокчейнов будут работать вместе и во взаимодействии друг с другом, чтобы удовлетворить потребности всех типов сценариев использования. Ключевым аргументом в пользу урегулирования является то, что множество блокчейнов работают параллельно и во взаимодействии друг с другом, чтобы удовлетворить потребности всех типов сценариев использования. Ключевым аргументом в пользу урегулирования является то, что одна цепочка блоков служит глобальным уровнем расчетов для всех этих транзакций с данными, независимо от того, в какой цепочке блоков они происходят. Слой поселений обеспечивает «якорь» для экосистемы, обеспечивая неоспоримую безопасность и объективную окончательность. должен все, что происходит в другом блокчейне, требует арбитража.

Важно отметить, что аргумент урегулирования нет максималист, даже если он позиционирует один блокчейн как корневую цепочку для мира. Максимализм определяется исключением; то есть экосистема является законной только в том случае, если выигрывает один блокчейн. Аргумент урегулирования определяется совместимостью и включением; т.е. экосистема работает только в том случае, если многие виды сосуществующих блокчейнов работают поверх максимально децентрализованный корневая цепь. Полностью совместимая сеть больше, чем сумма составляющих ее частей, что позволяет участникам возводить в квадрат и куб пространство решений..

Какая бы цепочка или протокол ни служили якорем для экосистемы, она обеспечивает безопасность, неизменность и уверенность для поддержки всей системы. Фундаментальный слой поселений можно сравнить с США. Верховный суд (в идеальном состоянии): неподкупный, всегда доступный, устойчивый и призванный только в качестве окончательного арбитра. Эта метафора уместна по ряду причин. Различные другие блокчейны и решения для масштабирования со своими собственными приоритетами (например, конфиденциальность для предприятия или скорость пропускной способности для игр и обменов) могут выполнять свои собственные повседневные функции, полагаясь на децентрализованный, безопасный уровень основной сети – настоящий мировой компьютер – только тогда, когда им это нужно. Большая часть вычислений может происходить на других уровнях, так же как большинство дел разрешается в гражданских исках и государственных судах и при необходимости передается в арбитраж в верховном суде. Окончательность и урегулирование, которое обеспечивает этот слой «верховного суда», не обязательно быстрая, но она подлинная и абсолютная, гарантирующая безопасность всех участников..  

 

Тим Бернерс Ли цитата


 

Глобальные данные

Следование экосистеме, поддерживаемой слоем поселений, а не одной монолитной цепочкой блоков, может быть вычислительной необходимостью, а не философским предпочтением. Другими словами, в ближайшем будущем достижение максимализма может оказаться невозможным. В настоящее время размер блока Биткойна содержит (в среднем) 1 МБ данных. При среднем времени блокирования биткойнов 1 блок каждые 10 минут, это 144 МБ данных в день, которые хранятся / обрабатываются в цепочке блоков биткойнов. Между тем почти 2,5 квинтиллиона байтов данных создаются глобально каждый день. К 2020 году будет создано около 1,7 МБ данных. каждую секунду в каждый человек на земле. И создание наших данных не замедляется. Развитие Интернета вещей и машинного обучения приведет не только к созданию большего количества данных, но и богатые данные, требующие надежного и правильного анализа, организации и хранения. В ближайшие годы, когда, по оценкам, 4 миллиарда из 7,8 миллиарда человек в мире, которые в настоящее время живут без надежного подключения к Интернету (2016 г.), будут все больше подключаться к Интернету, объем создания данных будет расти в геометрической прогрессии..

Согласно Министерство финансов США, SWIFT управляет движением на сумму около 5 триллионов долларов США в день (1,25 квадриллиона долларов США в год с ~ 250 рабочими днями в календарном году). Даже на этой ранней стадии внедрения только биткойн совершает транзакции в среднем на 200 миллионов долларов в день (с заметными колебаниями). В качестве круглосуточного глобального уровня транзакций без границ, на котором почти все население мира в конечном итоге сможет принять его в качестве средства платежа или SoV, нетрудно представить будущее, в котором криптоплатежи быстро обгонят глобальный SWIFT (и связанные с ним ЧИПЫ, Fedwire и др.) Объемы платежей в сутки.

«Ни одна бухгалтерская книга, какой бы быстрой и масштабируемой она ни была, не способна или подходящая для записи всех транзакций или выполнения всей бизнес-логики« по цепочке »между сторонами». –Джон Вольперт, ConsenSys

 

Не обязательно ожидать, что каждая унция данных или каждая единица валюты в конечном итоге будут представлены в цепочке блоков. Однако даже при том, что часть будущих мировых данных и денег будет транслироваться или храниться в блокчейне, требования к данным и обработке быстро превзойдут текущие скорости и ограничения на блокировку большинства децентрализованных протоколов – даже с будущими механизмами масштабирования. Огромный объем данных, с которыми нашему миру придется работать в недалеком будущем, требует, чтобы мы исследовали более надежные и устойчивые методы технологии распределенных реестров. Продвижение разнообразного, функционально совместимого будущего, а не монолитного, гарантирует, что мы сможем продолжать поддерживать экспоненциальный рост глобальной информации без использования одной цепочки блоков для масштабирования пропорционально глобальному созданию данных и транзакциям..

Выбор уровня расчетов для взаимодействующей экосистемы блокчейнов

Выбор правильного базового уровня поселения для взаимодействующей экосистемы в значительной степени сводится к одной характеристике: децентрализации. Опасность даже умеренно централизованного блокчейна базовых расчетов заключается в том, что мы повторяем те же ошибки Web2, но с гораздо большими последствиями. Например, когда мы токенизируем мировые активы, обеспеченные ресурсами финансовые дома и трейдеры не пожалеют усилий и средств, чтобы манипулировать рынками для получения выгоды или политической выгоды. У нас не может быть глубоких ликвидных токенизированных рынков экономики следующего поколения, столь же уязвимых, как они были в унаследованной экономике. Мы не можем выбрать ничего, кроме максимально децентрализованного базового уровня доверия в качестве основного расчетного уровня глобальной экономики..

Еще один способ подумать о важности слоя поселений – это как коробка передач для разнообразной экосистемы уровней и блокчейнов, которые отдают приоритет различным функциям. Точно так же, как шестерни в двигателе позволяют двигателю работать на разных скоростях, различные уровни экосистемы могут работать медленнее, когда им требуется максимальная децентрализация, даже системы, основанные на старых технологиях баз данных – мы можем рассматривать это как первую передачу – и максимизировать пропускная способность на более высоких передачах, например биржи, которым необходимо обрабатывать многие тысячи транзакций в секунду.

 

Механизм

 

Масштабируемость и расчетный уровень

По вопросу масштабируемости: механизмы уровня 2 и боковые цепи для оптимизации пропускной способности помогают решить трилемма масштабируемости, серьезная проблема для всех блокчейнов. В трилемма масштабируемости диктует, что децентрализованные системы могут отдавать приоритет не более чем двум из следующих трех свойств: масштабируемость (производительность в соответствии со скоростью и объемом), децентрализация и безопасность..

Как мы можем увеличить пропускную способность транзакций до многих тысяч транзакций в секунду, не заставляя каждый узел становиться суперкомпьютером или не принимая чрезмерный объем данных о состоянии? Краткосрочные решения для уровня 2 Ethereum, включая плазменные цепочки и каналы состояний, могут в краткосрочной перспективе улучшить проблему масштабируемости за счет переноса некоторых вычислений из основной сети. Подробные транзакции будут происходить в этих субцепях и каналах состояний, и только их хэши будут экспортироваться в основную цепочку. Мы можем думать об этом как о оценочная система. Профессор оценивает тест в зависимости от того, сколько ответов каждый ученик получил правильные или неправильные, но они вносят только окончательный результат теста в свою зачетную книжку. В конце семестра профессор усредняет эти тестовые оценки в итоговую оценку за курс и передает ее академическому декану, который мы могли бы рассматривать как расчетный уровень, обрабатывающий заключительную транзакцию в блокчейне. Специфика вычислений не обязательна, чтобы увидеть или понять окончательную хешированную цифру..

В долгосрочной перспективе потребуются более комплексные решения для распределения большей нагрузки по хранению, обработке и закреплению транзакций по всем узлам в сети. Улучшение масштабируемости с помощью многоуровневых механизмов, подобных тем, которые разрабатываются в Ethereum, может облегчить ограничения трилеммы масштабируемости, чтобы сделать основную сеть лучшим жизнеспособным уровнем расчетов для разнообразной, функционально совместимой экосистемы блокчейнов..  

Отдавая предпочтение живучести и доступности, а не безопасности и согласованности в случае временного разделения сети, только Ethereum является достаточно вычислительно выразительным (исключая Биткойн) и достаточно децентрализованным, чтобы служить корневой цепочкой, которая может закрепить большое количество различных типов сетевых архитектур. из связанных с Plasma боковых цепей Ethereum для игр или бирж, которые могут обрабатывать 65000 транзакций в секунду или выше.

Количественная оценка децентрализации: количество децентрализованных транзакций в секунду

Децентрализация – это фундаментальная концепция блокчейна, но как на самом деле определить или количественно оценить децентрализацию – и, следовательно, как оценить потенциал одного блокчейна по сравнению с другим – сложнее. В настоящее время пропускная способность транзакций в секунду является наиболее популярным конкурентным показателем для сравнения блокчейнов, но такой акцент на скорости игнорирует важную особенность децентрализации..

В 2017 году Баладжи Сринвасана Количественная оценка децентрализации, он предложил использовать коэффициенты Джини и Накамото, чтобы привязать объективную меру децентрализации к блокчейну. Применяя логику Сринвасана для измерения сопоставимых характеристик блокчейна (т. Е. Децентрализации узлов) и представления ее в числовом виде, мы предлагаем измерение, которое мы можем назвать DTPS, или децентрализованных транзакций в секунду. Цель DTPS состоит в том, чтобы учесть децентрализацию блокчейна в дебатах экосистемы по оценке пропускной способности транзакций одного блокчейна по сравнению с другой. Утверждение, что «EOS может обрабатывать 4000 транзакций в секунду, а Ethereum может обрабатывать только 14», часто противопоставляется, «но централизация протокола EOS ставит под угрозу безопасность и управление». Однако не существует способа объединить всю эту информацию в единую сопоставимую статистику, которая учитывала бы почти объективную децентрализацию с объективным TPS..

DTPS – это произведение количества транзакций в секунду (TPS) на «коэффициент децентрализации» (DQ)..

DTPS = DQ * TPS

DQ – это измерение, напоминающее коэффициент Накамото Сринвасана в его попытке количественно оценить характеристики блокчейна (или такой системы, как Visa), которые означают децентрализацию. DQ можно измерить от 0 до 1, где 1 означает полностью децентрализованный, а 0 – полностью централизованный. DTPS стремится учитывать все транзакции, которые происходят в общедоступной основной сети, а также транзакции, происходящие параллельно через боковые цепи, каналы состояний и другие механизмы масштабирования или пропускной способности транзакций..

Текущая проблема с DTPS – это субъективность децентрализации и транзакций в секунду, особенно в отношении решений масштабирования, которых нет в основной сети. Таким образом, в данной статье представлена ​​предварительная концептуальная основа для DTPS и позиционируется как «текущее измерение» с важными допущениями, сделанными в следующих расчетах. Мы предлагаем экосистеме сотрудничать в поиске способов сбора, проверки и установления более поддающихся количественной оценке факторов децентрализации, чтобы прийти к согласованному подходу и определению DTPS..

Если мы посмотрим на DTPS на уровне 1 или общедоступной сети нескольких блокчейнов, мы начнем видеть возможности и проблемы определения метрики. TPS в основной сети относительно легко определить. DQ, однако, более сложен и включает гораздо больше переменных. Глядя только на количество узлов и владельцев кошельков, мы можем начать определять, какие блокчейны более децентрализованы, чем другие.. Где размещать эти блокчейны по шкале от 0 (полностью централизованный) до 1 (полностью децентрализованный, теоретический предел, а не реалистичный эталон) (на данный момент) более произвольно. Ради этого «измерения в процессе» давайте обозначим биткойн, который в настоящее время считается самой децентрализованной сетью, равным 0,8. Отсюда мы можем аппроксимировать DQ других блокчейнов: ETH = 0,7, LTC = 0,5, TRON = 0,3, XRP = 0,2, EOS = 0,1. Visa, например, будет иметь DQ (и, следовательно, DTPS) равным 0. С этими произвольными DQ мы получим моментальный снимок DTPS при рассмотрении только уровня 1:

DTPS = DQ * TPS

BTC = 0,8 * 7 = 5,6 DTPS

ETH = 0,7 * 15 = 10,5 DTPS

LTC = 0,5 * 56 = 28 DTPS

TRON = 0,3 * 1200 = 360 DTPS

XRP = 0,2 * 1000 = 200 DTPS

EOS = 0,1 * 4000 = 400 DTPS

VISA = 0,0 * 65 000 = 0 DTPS

 

Когда мы начинаем учитывать решения для масштабирования уровня 2, разрабатываемые поверх этих основных сетей, мы приходим к более полному, но (в настоящее время) более субъективному взгляду на DTPS. Субъективность проистекает из постоянно развивающихся TPS решений масштабирования уровня 2, которые в настоящее время находятся в стадии разработки. Принимая во внимание понятные / прогнозируемые числа TPS существующих решений масштабирования уровня 1, мы видим другой снимок DTPS:

DTPS = DQ * TPS

BTC = [0,8 * 7] + [0,8 * 300] = 245 DTPS

          = [Основная сеть] + [Молния]

ETH = [0,7 * 15] + [0,7 * 65 000] + [0,7 * 400] + [0,3 * 10] = 45 000 DTPS.

          = [Основная сеть] + [Плазма] + [Государственные каналы] + [Консорциум]

LTC = 0,5 * 56 = 28 DTPS

TRON = 0,3 * 1200 = 360 DTPS

XRP = 0,2 * 1000 = 200 DTPS

EOS = 0,1 * 4000 = 400 DTPS

 

Нюансы масштабирования транзакций уровня 2 в секунду – это только половина входных данных, необходимых для более полного представления DTPS. Коэффициент децентрализации (DQ) также требует обмена мнениями экосистемы, чтобы получить установленное количество показателей, которые: 1) можно собирать надежно и последовательно, 2) означать степень децентрализации и 3) можно (относительно) одинаково сравнивать по всем блокчейнам. Сринвасан представил некоторые из этих показателей в «Количественной оценке децентрализации», и мы считаем, что есть и другие, которые следует учитывать:

 

децентрализованных транзакций в секундуMaxDecentralizedTable

Если, как сообщество, экосистема блокчейна сможет согласовать объективные измерения вышеперечисленных показателей, мы сможем прийти к принятому определению DQ, которое работает с различными протоколами блокчейна..

Цель DTPS не в том, чтобы сделать одну цепочку блоков полностью «лучше» другой во всех отношениях, а в том, чтобы предложить экосистеме лучшее понимание того, какая цепочка может лучше подходить специально для того, чтобы служить базовым уровнем расчетов в взаимодействующей экосистеме. Помимо этого, DTPS дает пользователям более полное представление о ценностных предложениях различных систем при выборе цепочки для ведения бизнеса, личного или государственного управления. За счет создания базового уровня расчетов, на котором все транзакции блокчейна «закрепляют» свои транзакции, DTPS экосистемы стремительно растет и экспоненциально растет с каждой боковой цепью или связанной цепочкой блоков, которая присоединена к этой корневой цепочке. Результатом является разнообразная экосистема блокчейнов, каждый из которых, возможно, уникально подходит для конкретных случаев использования, но все они одинаково безопасны в своих DTPS..

Почему Ethereum

Мы всегда должны представлять и стремиться к будущему, выходящему за пределы возможностей, но мы также должны оставаться реалистами в отношении будущего технологии блокчейн. Продолжая сосредотачиваться на максимализме, развивающаяся индустрия блокчейнов не уведет очень далеко, и если команды разработчиков протоколов будут продолжать развиваться друг против друга, а не совместно, параллельно друг другу, мы придем к небезопасной, неустойчивой, балканизированной экосистеме блокчейнов, которая не будет работать. его огромное обещание. Лучший ответ находится на среднем уровне: радикально децентрализованный, программируемый базовый уровень расчетов, поверх которого могут использоваться совместимые блокчейны для индивидуальных вариантов использования без ущерба для безопасности или конфиденциальности. Только за счет децентрализации и взаимодействия можно по-настоящему получить будущее, основанное на блокчейне. Базовый уровень расчетов может и должен быть протоколом блокчейна, который считается наиболее децентрализованным, программируемым и безопасным. В текущем состоянии экосистемы Ethereum оказался наиболее подходящим вариантом для этой роли..

Сноски

  1. Показатели и числа, указанные на этом листе, являются предварительными и неполными. Мы приглашаем сообщество обсудить важность перечисленных показателей, предложить дополнительные и начать сбор данных для завершения этой диаграммы..
  2. Количество компаний (если есть), от которых зависит проект. Кроме того, структура, местонахождение и источники собственности / финансирования компаний..
  3. Замедляет ли сеть или зависает, если она теряет n% узлов.

 

ConsenSys Research

 

Об авторах

Эверетт Маззи

Эверетт – писатель и исследователь в ConsenSys. Его письмо появилось в Хакерский полдень, Криптобрифинг, Могулдом, и монетки.

Малли Андерсон

Малли – писатель и исследователь в ConsenSys. Ее сочинения были опубликованы в Массачусетском технологическом институте. Журнал дизайна и науки, Массачусетского технологического института Инновации, Кварцевый, и Esquire.

Получите последние новости от ConsenSys Research

Подпишитесь, чтобы получать уведомления о будущих публикациях ConsenSys Research

Зарегистрироваться →

 

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
Adblock
detector
map