Ethereum'un ikinci kademe genişletme çözümünün ayrıntılı teknik açıklaması: zincir dışı etkileşimi gerçekleştirin ve halka açık zincir kullanılabilirliğini genişletin
Leifeng.com AI Finans Yorumu: Bu makalenin yazarı Josh Stark, orijinal metin Medium'dan. Leifeng.com AI Financial Review tarafından WeChat genel hesabından, Ethereum meraklısı EthFans'tan, çevirmenler Liu Yanan ve Elisa'dan yeniden yazdırmak için yetkilendirilmiştir.
Pennsylvania'daki Nicholson Köprüsü inşaatının fotoğrafı (kaynak). Roma mühendisliği ilkeleri yeni kullanımlara genişletiliyor
Ethereum için 2018, bir altyapı inşaatı yılıdır. Bu yıl, test ağı sınırlarının erken benimsenme yılı ve bu yıl Ethereum'u genişletme teknolojisine yeniden odaklanacak.
Ethereum hala emekleme aşamasında. Artık güvenliği ve ölçeklenebilirliği yok. Teknolojiye çok dikkat eden herkes bunu iyi anlayabilir. Ancak geçen yıl, ICO güdümlü yutturmaca, mevcut ağ kapasitesini abartmaya başladı. Ethereum ve web3'ün, milyarlarca insan tarafından kullanılabilecek bir dizi ortak ekonomik anlaşmaya bağlı, güvenli, kullanımı kolay, dağıtılmış bir İnternet inşa etmeyi bekledikleri şey hala geliştirme aşamasındadır ve kritik altyapı tamamlanana kadar gerçekleştirilmeyecektir.
Bu altyapıyı oluşturmaya ve Ethereum'un kapasitesini genişletmeye adanmış projelere genellikle genişleme planları denir. Birçok farklı biçimde gelirler ve genellikle birbirleriyle uyumlu veya tamamlayıcıdırlar.
Bu uzun makalede, bir genişletme çözümüne geçmek istiyorum: "zincir dışı" veya "ikinci kademe" çözümler.
İlk olarak, Ethereum'un (ve tüm halka açık blok zincirlerinin) genişleme zorluklarını genel olarak tartışacağız.
İkinci olarak, genişleme sorununu çözmek için "katman 1" ve "katman 2" çözümlerine bölünmüş farklı yöntemler tanıtacağız.
Üçüncüsü, katman 2 çözümlerini inceleyeceğiz ve nasıl çalıştıklarını açıklayacağız - özellikle durum kanallarını, Plasma ve Truebit'i tartışacağız.
Bu makale, okuyuculara 2. katman çözümünün nasıl çalıştığına dair kapsamlı ve ayrıntılı bir kavramsal anlayış sağlamaya odaklanmaktadır. Kodu veya özel uygulama şemalarını derinlemesine incelemeyeceğiz. Bunun yerine, odak noktamız bu sistemleri oluşturmak için kullanılan ekonomik mekanizmaları ve tüm katman 2 teknolojilerinde ortak olan ortak içgörüyü anlamaktır.
1. Kamu zincirinin genişleme zorluğu
İlk olarak, "ölçeklendirmenin" tek bir özel konu olmadığını anlamak önemlidir. Ethereum'u milyarlarca küresel kullanıcı için yararlı hale getirmek için aşılması gereken bir dizi zorluğu ifade eder.
En sık tartışılan genişleme zorluğu, işlem hacmi. Şu anda Ethereum saniyede yaklaşık 15 işlem gerçekleştirebilirken, Visa'nın işlem hızı yaklaşık 45.000 / tps'dir. Geçen yıl, bazı uygulamalar (Cryptokitties veya ara sıra ICO gibi) ağ hızını "yavaşlatacak" ve gaz fiyatlarını artıracak kadar popüler hale geldi.
Ethereum gibi halka açık zincirlerin temel sınırlaması, her işlemin ağdaki her düğüm tarafından işlenmesi gerektiğidir. Ethereum blok zincirinde gerçekleştirilen her işlem (ödeme, bir Ethercat'in doğumu ve yeni bir ECR20 sözleşmesinin konuşlandırılması) ağdaki her düğüm tarafından paralel olarak işlenmelidir. Blockchain'in tasarımı, halka açık zinciri yetkili kılan kısımdır. Bir düğümün, blok zincirinin mevcut durumunun ne olduğunu söylemek için diğer düğümlere güvenmesine gerek yoktur, bunu kendi kendine çözecektir.
Bu, Ethereum'un işlem hacmine temel bir sınırlama getiriyor: Tek bir düğüm için ihtiyaç duyduğumuz işlem hacminden daha yüksek olamaz.
Her düğümden daha fazla iş yapmasını isteyebiliriz. Blok boyutunu 2 kat genişletirsek (yani blok gaz değeri sınırı), bu, her düğümün iş yükünün önceki bloğun iş yükünün iki katı olduğu anlamına gelir. Ancak bu, ademi merkeziyetçilik pahasına: Düğümler daha fazla iş yapar, bu da düşük bilgi işlem gücüne sahip bilgisayarların (tüketici cihazları gibi) ağdan çıkabileceği ve madencilik, büyük bilgi işlem gücüne sahip düğümlerde daha fazla olacağı anlamına gelir. Merkezileştirilmiş.
Aksine, blok zincirinin tek bir düğümün iş yükünü artırmadan daha yararlı şeyler yapmasına izin verecek bir yola ihtiyacımız var.
Kavramsal olarak, bu sorunu çözmenin iki olası yolu var:
Ya her düğümün her işlemi paralel olarak işlemesi gerekmiyorsa?
İlk yöntem bizim öncülümüze uymuyor.Bir blok zinciri oluşturabilirsek, her düğümün her işlemi işlememesi nasıl olur? Aksine ağ ikiye bölünürse ve her bölüm yarı bağımsız çalışabilirse nasıl görünür?
Bölüm A bir grup işlemi işleyebilirken, B bölümü başka bir işlem grubunu işleyebilir. Aslında bu, blok zincirinin işlem hacmini ikiye katlar çünkü işlem limiti, aynı anda iki düğüm tarafından işlenen toplam işlem sayısı haline gelir. Blok zincirini birçok parçaya bölebilirsek, blok zincirinin işlem hacmini ikiye katlayabiliriz.
Parçalamanın arkasındaki bilgelik budur Parçalama, Vitalik'in Ethereum araştırma ekibi ve diğer ekipler tarafından incelenen genişleme planıdır. Blok zinciri, her biri işlemleri bağımsız olarak işleyebilen parça adı verilen farklı bölümlere ayrılmıştır. Sharding, Ethereum'un kendi temel seviye protokolünde uygulandığı için genellikle katman 1 ölçekleme şeması olarak adlandırılır. Parçalama hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, bu genişletilmiş Soru-Cevap bölümünü ve bu blog gönderisini okumanızı tavsiye ederim. (Editörün notu: Çince çeviride "Ethereum'da Sharding" ve "Ethereum'da Sharding: genel bakış ve sonluk" makalelerinin sonundaki hiperlinklere bakın)
Ya Ethereum'un mevcut kapasitesinden daha yararlı işler çıkarabilirsek?
İkinci seçenek ise ters yönde değerlendiriliyor: Ethereum blok zincirinin kapasitesini artırmak yerine, ya mevcut kapasite ile daha fazlasını yapabilirsek? Temel Ethereum blok zincirinin verimi aynıdır, ancak aslında işlemler, oyunlarda durum güncellemeleri veya basit hesaplamalar gibi insanlar ve uygulamalar için daha faydalı işlemler yapabiliriz.
Eyalet kanalları, Plazma ve Truebit gibi "zincir dışı" teknolojilerin arkasındaki bilgelik budur. Her biri farklı sorunları çözse de, hepsi Ethereum blok zinciri üzerinde çalışmak yerine zincir dışı çalıştırılırken, yine de yeterli güvenlik ve değişmezlik sağlar.
Ethereum ana zinciri üzerine inşa edildikleri için ikinci katman çözümleri olarak da adlandırılırlar. Altta yatan protokolde değişiklik gerektirmezler, aksine, zincir dışı yazılımla etkileşime girmek için yalnızca Ethereum akıllı sözleşmeleri şeklinde bulunurlar.
2. İkinci katman çözümü, şifreleme ekonomisi çözümüdür
Belirli bir 2. katman çözümünü derinlemesine anlamadan önce, bunu mümkün kılan temel içgörüleri anlamak önemlidir.
Halka açık zincirin temel yeteneği, kripto-ekonomik fikir birliğine dayanmaktadır. Teşvik mekanizmasını dikkatlice ayarlayarak ve bunları yazılım ve şifreleme teknolojisi ile koruyarak, sistemin iç durumunu kabul eden güvenilir bir bilgisayar ağı oluşturabiliriz. Bu, Satoshi'nin şu anda birçok farklı halka açık zincirin (Bitcoin ve Ethereum dahil) tasarımına uygulanan teknik incelemesinin temel iç görüsüdür.
Kripto ekonomi bize deterministik bir çekirdek verir - bazı aşırı koşullar% 51'lik bir saldırıya benzemedikçe, zincirdeki işlemlerin (ödemeler veya akıllı sözleşmeler gibi) yazılı olarak yürütüleceğini biliyoruz.
2. katman çözümünün arkasındaki bilgelik, bu çekirdek çekirdeğin kesinliğini bir dayanak noktası olarak kullanabilmemizdir - diğer ekonomik mekanizmaları eklememiz için sabit bir nokta. İkinci ekonomik mekanizma katmanı, halka açık zincirin faydasını dışa doğru genişletebilir, bu zincir altında etkileşime girmemize izin verir ve gerekirse, yine de çekirdek çekirdeğe güvenilir bir şekilde başvurabiliriz.
Ethereum üzerine inşa edilen bu katmanlar her zaman zincir içi işlemlerle aynı garantilere sahip değildir. Ama yine de yeterince değişmezliğe ve güvenliğe sahipler, bu yüzden hala çok kullanışlıdırlar. Özellikle değişmezlik ihtiyacında ufak bir düşüş olduğunda, daha hızlı veya daha düşük bir hızda çalışabiliriz.
Kripto ekonomi, Satoshi'nin teknik incelemesiyle başlamaz ve bitmez - uygulamayı öğrendiğimiz bir teknolojidir. Sadece çekirdek protokolün tasarımında değil, aynı zamanda altta yatan blok zincirinin işlevlerini genişleten ikinci katman sisteminin tasarımında da var.
. Durum kanalı
Durum kanalı bir teknolojidir, zincir dışı işlemler ve diğer durum güncellemeleri için bir teknolojidir. Bununla birlikte, bir durum kanalında olan şey hala çok yüksek düzeyde güvenlik ve değişmezlik sağlar: herhangi bir sorun varsa, yine de zincir içi işlemde tanımlanan "temel" çekirdeğe geri dönmeyi seçebiliriz.
Çoğu okuyucu ödeme kanallarına aşinadır.Ödeme kanalları birkaç yıldır mevcuttur ve son zamanlarda Lightning Network aracılığıyla Bitcoin üzerine inşa edilmiştir. Devlet kanalları, daha genel ödeme kanallarıdır ve sadece ödeme yapmak için değil, aynı zamanda akıllı bir sözleşmenin dahili durumunu değiştirmek gibi, blok zinciri üzerinde keyfi durum güncellemeleri yapmak için de kullanılabilirler. Jeff Coleman, 2015 yılında ilk kez devlet kanalını ayrıntılı olarak anlattı.
Devlet kanalının nasıl çalıştığını açıklamanın en iyi yolu bir örneğe bakmaktır. Unutmayın, bu kavramsal bir açıklamadır, yani spesifik uygulamanın teknik detaylarına girmeyeceğiz.
Alice ve Bob'un bir Tic Tac Toe oyunu oynamak istediklerini ve kazananın 1 eth alabileceğini hayal edin. Bunu yapmanın en kolay yolu, Ethereum'da Tic-Tac-Toe oyununun kurallarını uygulayabilen ve her oyuncunun hareketlerini takip edebilen akıllı bir sözleşme oluşturmaktır. Bir oyuncu her işlem yaptığında, akıllı sözleşmeye bir işlem başlatır. Oyunculardan biri kazandığında, kurallarda açıklandığı gibi, akıllı sözleşme kazanana 1eth öder.
Bu uygulanabilir, ancak verimsiz ve yavaştır. Alice ve Bob oyunlarını tüm Ethereum ağının yönetmesine izin veriyorlar ki bu ihtiyaç duyduklarından daha fazlası olabilir. Bir oyuncu her operasyon yapmak istediğinde, gaz için ödeme yapmalı ve bir sonraki adıma geçmeden önce birkaç bloğun çıkarılmasını beklemelidir.
Aksine, Alice ve Bob'un mümkün olduğunca az zincir işlemiyle tic-tac-toe oyunları oynamasına izin veren bir sistem tasarlayabiliriz. Alice ve Bob, gerekirse Ethereum ana zincirinin durumunu geri yükleyebileceklerine dair tam güvene sahipken oyunun durumunu zincir dışı güncelleyebilecekler. Bu tür bir sisteme devlet kanalı diyoruz.
İlk olarak, Ethereum ana zincirindeki Tic Tac Toe oyununu anlayan ve Alice ve Bob'u iki oyun oyuncusu olarak başlatan akıllı bir sözleşme "yargıcı" oluşturuyoruz. Bu akıllı sözleşme 1eth'lik bir fiyat içerir.
Sonra Alice ve Bob oyun oynamaya başlar. Alice, ilk işlemini açıklayan bir işlem yaratır, imzalar ve bunu Bob'a gönderir. Bob ayrıca işlemi imzalar, imzalı sürümü geri gönderir ve kendisi için bir kopyasını saklar. Ardından Bob, ilk işlemini açıklayan bir işlem yaratır ve imzalar ve bunu Alice'e gönderir. Alice ayrıca işlemi imzalar, geri gönderir ve kendisi için bir kopyasını saklar. Her seferinde oyunun mevcut durumunu güncellerler. Her işlem bir ifade içerir; bu, sonraki işlemlerin her zaman her işlemin gerçekleştiği sırayı bildiği anlamına gelir.
Şimdiye kadar zincirde hiçbir şey olmadı. Alice ve Bob sadece çevrimiçi olarak birbirlerine işlem gönderirler ve blok zincirine hiçbir şey iletilmez. Ancak tüm işlemler hakim sözleşmesine gönderilebilir yani geçerli Ethereum işlemleridir. Bunu, iki kişinin ileri geri bir dizi blockchain sertifikalı çek yazması olarak düşünebilirsiniz. Aslında bankaya yatırılacak veya çekilecek para yoktur, ancak herkesin istediği zaman yatırabileceği bir yığın çek vardır.
Alice ve Bob oyunu bitirdiğinde, belki de Alice kazandığı için, son durumu (bir dizi işlem gibi) kanalı kapatmak için hakem sözleşmesine sunabilirler, böylece sadece bir işlem ücreti ödenir. Yargıç sözleşmesi, bu son durumun her iki tarafça imzalanmasını sağlar, hiç kimsenin sonucu yasal olarak değiştirememesini sağlamak için bir süre bekler ve sonra Alice'e 1eth ödülünü öder.
Hakimin sözleşmesini bekleyen "meydan okuma dönemine" neden ihtiyacımız var?
Bob'un son gerçek durumu jüriye değil, önceki durumu (Alice'i daha önce kazanabileceği bir durum) gönderdiğini hayal edin. Yargıç sadece geleneksel bir sözleşmedir ve bunun son durum olup olmadığını bilemez.
Meydan okuma süresi Alice'e, Bob'un oyunun son durumu hakkındaki yalanını hakem sözleşmesine kanıtlama şansı verir. Bob daha önceki bir durumu gönderirse, Alice bu durumun bir kopyasını tutmuştur ve bu durumu hakem sözleşmesine sunabilir. Yargıç sözleşmesi, Alice'in gönderdiği statünün güncel olup olmadığını ifadeye bakarak yargılayabilir ve Bob'un zaferi çalma girişimini reddedebilir.
Özellikler ve sınırlamalar
Durum kanalları birçok uygulamada çok kullanışlıdır, zincir işlemlerinin yürütülmesinde katı iyileştirmeler vardır. Bununla birlikte, bir uygulamanın kanalizasyon için uygun olup olmadığına karar verirken, belirli ödünleşmelerin zaten yapılmış olduğunu hatırlamak önemlidir:
Devlet kanalı geçerliliğe bağlıdır. Alice, yarışma süresi boyunca internet bağlantısını kaybederse (belki Bob ödülü kazanmaya heveslidir ve evinin internet bağlantısını bozar), meydan okuma süresi bitmeden cevap veremeyebilir. Ancak Alice, başkalarının durumunun bir kopyasını saklamasına ve geçerli kalması için belirli bir ücret ödemesine izin verebilir.
Katılımcılar uzun bir süre boyunca birçok durum güncellemesini değiş tokuş edecekleri zaman özellikle yararlıdır. Bunun nedeni, yargıç sözleşmesi uygulandığında oluşturulan durum kanalının bir başlangıç maliyetine sahip olmasıdır, ancak dağıtım tamamlandığında, kanaldaki her durum güncellemesinin maliyeti çok düşük olacaktır.
Eyalet kanalları, belirli bir katılımcı setine sahip uygulamalar için en uygun olanıdır. Bunun nedeni, yargıç sözleşmesinin her zaman kanalın parçası olan kuruluşu (yani adresi) bilmesi gerektiğidir. Üye ekleyip silebiliriz, ancak sözleşmeyi her seferinde değiştirmemiz gerekir.
Eyalet kanalları güçlü bir mahremiyete sahiptir, çünkü her şey zincir üzerinde yayınlamak ve kayıt yapmak yerine katılımcılar arasındaki kanalın "içinde" gerçekleşir. Yalnızca ilk ve son işlemler kamuya açıklanmalıdır.
Eyalet kanalının anında kesinliği vardır, yani her iki taraf da bir durum güncellemesini imzaladığı sürece, devlet son durum olarak kabul edilebilir. Her iki tarafın da bu konuda yüksek garantileri var ve gerekirse bu durumu zincir üzerinde "uygulayabilirler".
L4'te bir Karşı-olgusal çerçeve oluşturuyoruz: Ethereum'daki genelleştirilmiş devlet kanalları için bir çerçeve. Evrensel modüler uygulamamız, geliştiricilerin, devlet kanalı uzmanları olmasalar bile uygulamalarında durum kanallarını kullanmalarına izin verecektir. Bu proje hakkında daha fazla bilgiyi buradan okuyabilirsiniz. 2018'in ilk çeyreğinde teknolojimizi anlatan bir makale yayınlayacağız.
Ethereum'daki bir diğer önemli devlet kanalı projesi, şu anda Lightning Network'e benzer bir modelle bir ödeme kanalı ağı oluşturmaya odaklanan Raiden Ağı'dır. Bu, ticaret yapmak istediğiniz her belirli kişiyle bir eyalet kanalı açmanıza gerek olmadığı anlamına gelir. Daha büyük bir eyalet kanalı ağına bağlı bir kanalı açabilirsiniz, böylece bu eyalet kanalı ağına bağlı olan herkesle iletişim kurabilirsiniz. İnsanlar ödüyor ve hiçbir ek ücret yok.
Counterfactual çerçevesi ve Raiden Network'e ek olarak, Ethereum'da uygulamaya özel birkaç durum kanalı da vardır. Örneğin, Funfair dağıtılmış oyun platformu için bir devlet kanalı kurdu (buna "oyun kanalı" diyorlar), Spankchain yetişkin katılımcılar için tek yönlü bir ödeme kanalı kurdu (ayrıca ICO'ları için bir eyalet kanalı kullandılar) ve Horizon Oyunlar ayrıca ilk Ethereum tabanlı oyunlarında eyalet kanallarını kullanıyor.
. Plazma
11 Ağustos 2017'de Vitalik Buterin ve Joseph Poon, "Plazma: Otonom Akıllı Sözleşme" adlı bir makale yayınladı. Bu makale, saniyede Ethereum işlemlerini şu anda ulaşılabilir olandan daha fazla yapabilen yeni bir teknolojiyi tanıtmaktadır.
Tıpkı devlet kanalı gibi, Plasma da zincir dışı bir işlem teknolojisidir ve meslektaşları, güvenliğini sağlamak için Ethereum'un alt katmanına güveniyor. Bununla birlikte, Plasma, Ethereum ana zincirine bağlı alt zincirlerin oluşturulmasına izin veren yeni bir yönden devlet kanalını uygular. Bu alt zincirler sırayla kendi alt zincirlerini oluşturabilir, alt zincirleri de kendi alt zincirlerini oluşturabilir vb.
Sonuç olarak, alt zincir seviyesinde birçok karmaşık işlemi gerçekleştirebilir, tüm uygulamayı binlerce kullanıcıyla çalıştırabiliriz ve yalnızca Ethereum ana zinciriyle mümkün olduğunca az etkileşim kurmamız gerekir. Plazma alt zinciri daha hızlı çalışabilir ve daha düşük işlem ücretlerine sahiptir çünkü çalışması tüm Ethereum blok zincirinin bir kopyasını gerektirmez.
Plasma'nın nasıl çalıştığını anlamak için, nasıl kullanılacağına dair bir örneğe bakalım.
Ethereum'da bir ticaret kartı oyunu oluşturduğunuzu varsayalım. Bu kartlar, ERC 721 yeri doldurulamaz jetonlar (Cryptokitties gibi) olacaktır, ancak bu kartlar, kullanıcıların birbirlerine karşı oynamasına izin veren belirli özelliklere ve özelliklere sahiptir. Örneğin, "Hearthstone" veya "Magic". Bu karmaşık işlemin zincir üzerinde yürütülmesi pahalıdır, bu nedenle uygulama yerine Plazma kullanmaya karar verirsiniz.
İlk olarak, Ethereum ana zincirinde Plazma alt zincirinin "kökü" olarak bir dizi akıllı sözleşme oluşturduk. Plazma kökü, alt zincirin temel "durum işlem kurallarını" içerir ("işlemler daha önce harcanmış varlıkları harcayamaz" gibi), alt zincir durumunun hash değerini kaydeder ve kullanıcıların Ethereum ana zinciri ile alt zincir arasında bağlantı kurması için bir "köprü" görevi görür. Varlıkları zincirler arasında aktarın.
Daha sonra çocuk zincirini oluşturuyoruz. Alt zincirler kendi fikir birliği algoritmalarına sahip olabilir Bu örnekte, POA kullandığını varsayın POA, güvenilir blok üreticilerine (yani doğrulayıcılara) dayanan basit bir konsensüs mekanizmasıdır. Blok üreticileri, POW sistemindeki madencilere benzerler, işlem alan, blok oluşturan ve işlem ücreti alan düğümlerdir. Örneği basit tutalım, farz edelim ki siz (oyunu yaratan şirket) blok oluşturan tek varlıksınız, yani şirketiniz birkaç düğüm çalıştırıyor ve bu düğümler alt zincirin blok üreticileri olarak değerlendiriliyor.
Alt zincir oluşturulduktan ve etkinleştirildikten sonra, blok üreticisi periyodik olarak kök sözleşmeye bir açıklama yapacaktır. Bu, aslında "alt zincirdeki en son parçanın X olduğunu beyan ederim" dedikleri anlamına gelir. Bu ifadeler, alt zincirin hesaplanmasının gerçekleştiğinin kanıtı olarak Plazma kökündeki zincire kaydedilir.
Artık çocuk zinciri hazır olduğuna göre, takas kart oyununun temel bileşenlerini oluşturabiliriz. Kartın kendisi orijinal olarak Ethereum ana zincirinde ERC721'de oluşturuldu ve ardından Plazma kökü aracılığıyla alt zincire taşındı. Bu, kilit noktaya götürür: Plazma, blok zinciri tabanlı dijital varlıkların etkileşimini genişletmemize izin verir, ancak bu varlıkların önce Ethereum ana zincirinde oluşturulması gerekir. Ardından, alt zincirdeki tüm oyun mantığını ve kurallarını içeren gerçek oyun uygulamasının akıllı sözleşmesini dağıtıyoruz.
Kullanıcılar oyunumuzu oynamak istediklerinde, sadece alt zincirle etkileşime girerler. Ether ile takas etmek için varlıkları (ERC721 kartları) tutabilir ve ana zincirle doğrudan etkileşime girmeden diğer kullanıcılarla (oyunumuz onlara ne yapmalarına izin verirse) oyun oynayabilirler. Yalnızca çok az sayıda düğümün (yani blok üreticilerinin) işlemleri işlemesi gerektiğinden, işlem ücretleri düşük olacak ve işlemler hızlı olacaktır.
Ama bu güvenli mi?
Ana zincirden alt zincirlere daha fazla işlem taşıyarak, daha fazla işlem yapabileceğimiz açıktır. Ama bu ne kadar güvenli? Alt zincirde gerçekleşen işlem gerçekten nihai mi? Sonuçta, alt zincirimizdeki blokların üretimini yalnızca bir varlığın kontrol ettiği bir sistemi tanımladık. Bu merkezi değil mi? Şirket paranızı çalacak mı yoksa istediği zaman tahsilat kartlarınızı (varlıklarınızı) elinden alabilir mi?
Kısacası, alt zincirdeki tüm blok üretimini tek bir varlık kontrol etse bile, Plasma size altını ve varlıkları ana zincire her zaman iade edebileceğiniz temel bir garanti sağlar. Bir blok üreticisi kötü niyetli davranmaya başlarsa, olabilecek en kötü şey sizi çocuk zincirini terk etmeye zorlamalarıdır.
Blok üreticilerinin kötü niyetli davranabilecekleri birkaç duruma bir göz atalım ve Plazma'nın bu durumları nasıl ele aldığını anlayalım.
İlk olarak, bir blok üreticisinin, fonları hemen kontrol edilen sahte bir yeni blok oluşturarak sizi aldattığını hayal edin. Tek blok üreticisi onlardır, bu yüzden blok zinciri kurallarımıza istedikleri gibi uymayan yeni bloklar oluşturabilirler. Tıpkı diğer bloklar gibi, bu bloğun kanıtını içeren bir bildirimi ana sözleşmeye yayınlamaları gerekir.
Yukarıda belirtildiği gibi, kullanıcıların her zaman nihai bir garantisi vardır: varlıklarını ana zincire iade edebilirler. Bu durumda, kullanıcılar (daha doğrusu onlar adına bir uygulama), hırsızlık girişimini tespit edebilir ve blok üreticileri çaldığı varlıkları denemeden ve kullanmadan önce varlıklarını ana zincire iade edebilir. üzerinde.
Plazma, dolandırıcılığın ana zincire geri dönmesini önlemek için bir mekanizma da yarattı. Plazma, bloğun üreticisinin hileli olduğunu göstermeye çalışan herkesin (siz de dahil) kök sözleşmesine sahtekarlık kanıtı verebileceği bir mekanizma içerir. Bu dolandırıcılık kanıtı, önceki bloğun bilgilerini içerecek ve mevcut bloğun (hata bloğu), alt zincirin kurallarına göre önceki bloğun durumuna göre doğru şekilde oluşturulmadığını kanıtlamamıza izin verecektir. Bu dolandırıcılık doğrulanırsa, alt zincir önceki bloğun durumuna geri dönecektir. Daha da iyisi, bir ceza sistemi kurduk: Yanlış bloğu imzalayan herhangi bir blok üreticisi zincirdeki depozitolarını kaybedecek.
Ancak bir sahtekarlık kanıtı sunmak, temel verilere, yani dolandırıcılığı kanıtlamak için kullanılan bloğun gerçek geçmişine erişiminizin olmasını gerektirir. Blok üreticisi Alice'in kök sözleşmeye sahtekarlık kanıtı göndermesini önlemek için önceki bloğun bilgilerini paylaşmazsa ne olur?
Bu durumda Alice'in çözümü, fonlarını ana zincire iade etmek ve bu alt zinciri terk etmektir. Aslında, "kanıt fonlarını" kök sözleşmeye gönderen Alice'di. Herkesin kanıtına itiraz edebileceği bir gecikme süresinden sonra (örneğin, fonları sonraki yasal blokta harcadığını kanıtlamak için), Alice'in parası Ethereum ana zincirine iade edilir.
Son olarak, blok üreticisi alt zincirin kullanıcılarını inceleyebilir. Blok üreticisi, isterse belirli işlemleri bloktan çıkararak, bir kullanıcının alt zincir üzerinde herhangi bir işlem yapmasını etkin bir şekilde engelleyebilir. Yukarıda bahsedildiği gibi, bu durumda kullanıcılar için çözüm yalnızca varlıkları Ethereum ana zincirine iade etmektir.
Ancak, fonların iadesi doğası gereği risklidir. Bir soru, alt zincirdeki tüm insanlar aynı anda fonları iade ederse ne olacağıdır. Büyük miktarda varlığın iade edilmesi durumunda, Ethereum ana zinciri, meydan okuma süresi boyunca herkesin işlemlerini işlemek için yeterli kapasiteye sahip olmayabilir, bu da kullanıcıların para kaybedebileceği anlamına gelir. Bunun olmasını engelleyebilecek birçok teknoloji olmasına rağmen, örneğin, fon getirisi talebine uyum sağlamak için mücadele süresini uzatarak.
Tüm blok üreticilerinin tek bir varlık tarafından kontrol edilmesi gerekmediğini belirtmekte fayda var - bu sadece uç bir örnek. Alt zincirler oluşturabilir ve blok üreticilerini farklı varlıklara dağıtabilir, yani bunları halka açık zincirlere benzer şekilde dağıtılmış bir şekilde yönetebiliriz. Bu durumda, blok üreticilerinin yukarıda belirtilen şekilde müdahale etme riski azdır, bu nedenle kullanıcıların varlıkları ana zincire devretme riski de azdır.
Artık devlet kanalını ve Plazma'yı sunduğumuza göre, aşağıdaki karşılaştırmalar kayda değerdir.
Bir fark, devlet kanalının tüm tarafları çekilmeyi kabul ettiğinde, devlet kanalının fon geri dönüşünü derhal gerçekleştirebilmesidir. Alice ve Bob her ikisi de kanalı kapatmayı ve fonları iade etmeyi kabul ederse, son durum üzerinde anlaştıkları sürece, varlıklarını derhal devlet kanalından alabilirler. Bu plazmada mümkün değildir. Yukarıda belirtildiği gibi, kullanıcılar zorlu bir dönemle para iadesi sürecinden geçmelidir.
Eyalet kanalının işlem başına ortalama işlem ücreti Plasma'dan daha ucuzdur ve eyalet kanalı daha hızlıdır. Bu, Plazma üzerinde devlet kanalları oluşturabileceğimiz anlamına gelir. Örneğin, iki kullanıcının bir dizi küçük işlemle etkileşimde bulunduğu bir uygulama üzerinde bir durum kanalı oluşturun. Alt zincir düzeyinde durum kanalları oluşturmak, işlemleri doğrudan alt zincirde işlemekten daha hızlı ve daha ucuzdur.
Son olarak, bunların yalnızca kısmi açıklamalar olduğunu ve birçok ayrıntıyı kaçırdığımızı belirtmekte fayda var. Plazmanın kendisi çok erken bir aşamadadır. Plazma'nın durumu hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, Vitalik'in en az Plazma uygulaması (yani, Plazma uygulamasını düzene sokma) konusundaki son önerisini görebilirsiniz. İşte Tayvan ekibinin uyguladığı Plazma, bu kod tabanında bulabilirsiniz. OmiseGo, dağıtılmış etkileşimlerini uyguluyor - ilerleme güncellemeleri burada.
.Truebit
Truebit, Ethereum'un ağır ve karmaşık hesaplamalar yapmasına yardımcı olan zincir dışı bir teknolojidir. Bu, Ethereum blok zincirinin toplam işlem hacmini artırmak için daha kullanışlı olan devlet kanallarından ve Plazma'dan farklı kılar. Açılış bölümünde tartıştığımız gibi, ölçeklendirme çok yönlü bir zorluktur, sadece işlem hacmini artırmakla ilgili değildir. Truebit, işlem hacmini iyileştirmeyecek, ancak Ethereum tabanlı uygulamaların ana zincir üzerinde doğrulayarak daha karmaşık şeyler yapmasına izin veriyor.
Bu, Ethereum uygulamaları için faydalı, hesaplama açısından pahalı ve zincir üzerinde gerçekleştirilemeyen işlemleri gerçekleştirmemizi sağlayacaktır. Örneğin, Ethereum akıllı sözleşmelerinin işlemlerin başka bir zincirde (Bitcoin veya Dogecoin gibi) gerçekleşip gerçekleşmediğini "kontrol etmesine" olanak tanıyan diğer blok zincirlerinden Basit Ödeme Doğrulama (SPV) sertifikalarının doğrulanması.
Bir örneğe bakalım. Uygulamanın bir parçası olması gereken bazı pahalı hesaplamalarınız (SPV provaları gibi) olduğunu düşünün. Bunu Ethereum ana zinciri akıllı sözleşmesinin bir parçası olarak düşünemezsiniz çünkü SPV kanıtının hesaplama maliyeti çok pahalıdır. Unutmayın, herhangi bir hesaplamayı doğrudan Ethereum üzerinde yapmak çok pahalıdır, çünkü her düğümün bu işlemi paralel olarak işlemesi gerekir. Ethereum blokları, bloktaki tüm işlemler tarafından gerçekleştirilebilecek toplam hesaplama miktarı için bir üst limit belirleyen maksimum bir gaz limitine sahiptir. Bir SPV kanıtının hesaplama maliyeti çok büyük Bloktaki tek işlem olsa bile, ihtiyaç duyduğu gaz değeri, tek bir bloğun gaz değeri sınırının birçok katıdır.
Bunun yerine, birine küçük bir ücret ödersiniz ve hesaplamaları zincir dışı bırakırsınız. Paranızı toplayan kişiye çözücü denir.
İlk olarak, çözücü akıllı sözleşmedeki depozitoyu öder. Ardından, çözücüye gerçekleştirmesi gereken hesaplamaları anlatırsınız. Hesaplamalar yaparlar ve sonuçları döndürürler. Sonuç doğruysa (çoğunlukla bir saniye içinde), depozitoları iade edilebilir. Çözücünün hesaplamayı doğru yapmadığı ortaya çıkarsa, yani hileli işlemler yapmış veya hatalar yapmışsa, marjlarını kaybederler.
Ancak, döndürülen sonucun doğru mu yanlış mı olduğuna nasıl karar vereceğiz? Truebit, "Doğrulama Oyunu" adlı ekonomik bir mekanizma kullanır. Esasen, meydan okuyucular olarak adlandırılan diğer grupların çözücülerin çalışmalarını kontrol etmeleri için teşvikler oluşturduk. Meydan okuyan, doğrulama oyunu aracılığıyla çözücünün yanlış sonucu verdiğini kanıtlayabilirse, meydan okuyan ödüllendirilecek ve çözücü depozitounu kaybedecektir.
Doğrulama oyunu zincir üzerinde yürütüldüğünden, sadece sonucu hesaplayamaz (bu, sistemin tüm amacını bozacaktır, eğer zincirdeki hesaplamaya itiraz edersek, Truebit gerekli değildir). Bunun yerine, çözücüyü ve meydan okuyucuyu belirli işlemler üzerinde anlaşamadıklarını doğrulamaya zorlarız. Aslında, kabul etmedikleri gerçek kod satırlarını bulmak için her iki tarafı da çıkmaza ittik.
Belirli bir işlem doğrulandığında, Ethereum ana zincirinde yürütülecek kadar küçüktür. Daha sonra Ethereum ile ilgili akıllı sözleşmemiz bu işlemi gerçekleştirir.Bu akıllı sözleşme, hangi tarafın doğruyu söylediği, hangi tarafın doğruyu söylediği veya hata yaptığı bir anda çözülebilir.
Truebit hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, bu makaleyi veya Simon de la Rouviere'nin blogunu okuyabilirsiniz. (Editörün notu: "Ölçeklenebilir Merkezi Olmayan Hesaplama Kodu Yürütme Mahkemesi" Çince çevirisi için makalenin sonundaki bağlantıya bakın)
3. Sonuç
Katman 2 çözümlerinin hepsinin ortak bir görüşü var: Bir kez halka açık zincir tarafından sağlanan deterministik çekirdek çekirdeğe sahip olduğumuzda, onu blockchain uygulamalarının kullanılabilirliğini artıran bir kriptoekonomik sistem için bir dayanak noktası olarak kullanabiliriz.
Şimdi bazı örnekleri incelediğimize göre, bu içgörünün 2. katman çözümleri tarafından nasıl uygulandığını daha ayrıntılı olarak anlayabiliriz. 2. katman çözümleri tarafından kullanılan ekonomik mekanizmalar genellikle etkileşimli oyunlardır: rekabet ederler veya farklı gruplar için teşvikler oluşturarak birbirlerinin çalışmalarını "kontrol ederler". Blockchain uygulamaları, verilen bir ifadenin doğru olabileceğini varsayabilir çünkü karşı tarafın ona yanlış bilgi verdiğinizi kanıtlaması için güçlü bir teşvik oluşturduk.
Eyalet kanalında, gruplara birbirlerini "çürütme" fırsatı vererek kanalın son durumunu bu şekilde onaylıyoruz. Plazma'da, dolandırıcılık kanıtlarını ve fon iadelerini bu şekilde yönetiyoruz. Truebit'te, çözücünün hatayı kanıtlaması için doğrulayıcıyı teşvik ederek çözücünün doğruyu söylemesini sağlarız.
Bu sistemler, Ethereum'u geniş bir küresel kullanıcı tabanına genişletmekle ilgili zorlukları işaretlememize yardımcı olacak. Eyalet kanalları ve Plasma gibi bazıları platformun işlem hacmini artıracaktır. Truebit gibi diğer planlar, akıllı sözleşmelerde daha zor hesaplamalara olanak tanıyacak ve böylece yeni kullanım durumları açacaktır.
Bu üç örnek, kripto ekonomik çözümler için olası tasarım alanının yalnızca küçük bir bölümünü temsil eder. Cosmos veya Polkadot gibi "zincirler arası protokoller" tarafından yapılan çalışmalardan bahsetmedik bile ("2. katman" çözümleri olan başka içeriklere sahip olmalarına rağmen, bunlar başka bir makalenin konusudur). Mevcut modelleri iyileştirmek veya hız, değişmezlik ve maliyet arasında yeni ödünleşimler sağlamak için yeni ve inanılmaz 2. katman sistemleri icat etmeyi de beklemeliyiz.
Herhangi bir özel ikinci katman çözümünden daha önemli olan, altta yatan teknolojileri ve mekanizmaları daha da geliştirmek ve mümkünse, şifreleme ekonomisi tasarımının altında yatan teknolojiyi ilk sıraya koymaktır.
Ethereum gibi programlanabilir blok zincirlerinin uzun vadeli değeri için, bu katman 2 uzantıları güçlü bir argümandır. Yalnızca blok zinciri programlanabilir olduğunda, ikinci katman çözümünün ekonomik mekanizmasını oluşturmak mümkündür: etkileşimli oyunları yürüten programlar yazmak için bir komut dosyası dili kullanmanız gerekir. Bu, Bitcoin gibi blok zincirleri için çok daha zordur (veya Plazma gibi bazı durumlarda imkansızdır), çünkü yalnızca sınırlı komut dosyası yazma yetenekleri sağlar.
Ethereum, hız, değişmezlik ve genel giderler arasında yeni değiş tokuşlar bulmak için katman 2 çözümleri oluşturmamıza izin veriyor. Bu, temeldeki blok zincirini birden çok uygulama türü için daha uygun hale getirir, çünkü farklı tehdit modellerine sahip farklı uygulama türleri, farklı değiş tokuşlar için doğal tercihlere sahiptir. Korumak istediğimiz milletin ve ülkenin değerli işlemlerinde ana zinciri kullanıyoruz. Hızın daha önemli olduğu dijital varlık işlemleri için Plazma kullanabiliriz. Katman 2, merkezi olmayan özellikleri, değiştirilemez özellikleri korurken ve temeldeki blok zincirini etkilemeden bu değiş tokuşları yapmamızı sağlar.
Ayrıca, belirli bir genişleme planı için hangi komut dosyası işlevlerinin gerekli olduğunu önceden tahmin etmek zordur. Ethereum tasarlandığında, Plasma ve Truebit henüz icat edilmemişti. Ancak Ethereum tamamen programlanabilir olduğu için icat ettiğimiz herhangi bir ekonomik mekanizmayı gerçekten uygulayabilir.
Blockchain teknolojisinin değerini tam olarak kullanmanın tek yolu, bu şifreli ekonomik formülün yarattığı temel kesinliği programlanabilir bir blok zinciri (Ethereum gibi) aracılığıyla elde etmektir.
Vitalik Buterin, Jon Choi, Matt Condon, Chris Dixon, Hudson Jameson, Denis Nazarov ve Jesse Walden'a bu makalenin ilk taslağı hakkındaki yorumları için teşekkürler.
Lei Feng
