Az Ethereum méretezésének állapota

blog 1NewsDevelopersEnterpriseBlockchain ExplainedEvents and ConferencesPressHírlevelek

Iratkozzon fel hírlevelünkre.

Email cím

Tiszteletben tartjuk a magánéletét

HomeBlogBlockchain magyarázata

Az Ethereum méretezésének állapota

Tömör áttekintés az Ethereum hálózat méretezésének kihívásairól és megoldásairól. – ConsenSys 2018. április 24.

Az Enterprise Ethereum születése 2017-ben

Az Ethereum fejlesztői már régóta tudják, hogy a hálózat méretezése olyan téma, amelyet érdemes megvitatni és befektetni. Az ügy azonban egészen a fejlesztői közösségből nem fakadt ki, egészen 2017 végéig, amikor a CryptoKitties nevű decentralizált alkalmazás (dApp) annyi forgalmat vonzott, hogy lassítani kezdte a hálózatot. A hálózati késés mellett a gáz ára – az Ethereum blokkláncon kötött szerződésen belüli egyes műveletek futtatásához szükséges díj – megugrott, amikor a felhasználók versengtek tranzakcióik érvényesítéséért.

Habár a történetről most már túl sokat számoltak be, és kimerült, a CryptoKitties helyzetéből kiderült, hogy az Ethereum jelenlegi állapotában nem biztos, hogy felkészült arra a forgalomra, amely a sikeres dApp elindítását kísérné. A lassú sebesség és az ingadozó használati költségek elűzik az embereket a platformoktól és az alkalmazásoktól. A DApp fejlesztői előre fizetnek az első széles körben elfogadott alkalmazás kiadásáért, ezért az Ethereum fejlesztőinek folytatniuk kell a munkát a blokklánc méretezése érdekében.

A „Trilemma”

A blokklánc-technológia egyik elmélete az, hogy egy hálózat az alábbiak közül csak kettőt támogathat: biztonság, decentralizáció és skálázhatóság. Ez a „trilemma” – amint ismertté vált – az Ethereum fejlesztőinek a kihívása volt, mivel igyekeznek fenntartani a blokklánc alapvető tételeit (decentralizáció és biztonság), miközben átterjednek a széles körű elfogadásra és megvalósításra. A méretezhetőség azonnali javításai közül néhány súlyos hatással van például a biztonságra vagy a decentralizációra:

  1. A … haszna altcoinok az egyik elméleti megoldás a skálázhatósági problémákra. A lehetőség az, hogy elhagyja az egyik blokklánc ötletét, amelyből az összes tranzakció bekövetkezik, és ehelyett elfogad egy modellt, ahol több altcoin létezik együtt, amelyek mindegyike külön blokkláncokon működik. A csökkentett forgalom blokkonként lehetővé tenné a blokkláncok ezen konstellációjának méretarányos növekedését. Mivel azonban az egyes blokkláncokra kevesebb csomópont hat, minden blokklánc hajlamosabb támadásokra és rosszindulatú felhasználókra. Az altcoinok használata tehát fenntartja a decentralizációt és javítja a skálázhatóságot, de súlyosan befolyásolja a biztonságot.
  2. Növekvő blokkméret egy másik elméleti megoldás a skálázhatósági problémákra. Ha az Ethereum közösség az egyes blokkok méretének növelése mellett szavaz, minden csomópont továbbra is elvégezhet minden műveletet, de több tranzakció is elvégezhető ugyanabban az idő alatt, ezáltal felgyorsítva a hálózatot. Nagyobb blokkméretek esetén azonban minden tranzakció több energiát igényel, és egyre kevesebb csomópont képes elkölteni ezt az energiamennyiséget. Az eredmény egy olyan jövő lenne, ahol a hálózatot maroknyi szuperszámítógép tartja fenn, az egyes blokkok ellenőrzéséhez szükséges hatalmas feldolgozási erővel. A megnövelt blokkméret tehát fenntartja a biztonságot és javítja a skálázhatóságot, de jelentősen csökkenti a hálózat decentralizáltságát.

A blokklánc-fejlesztés elsődleges problémája a biztonság és a decentralizáció volt. A méretezhetőség elsődleges akadálya tehát, hogy minden csomópontnak feldolgoznia kell minden tranzakciót. Bár tagadhatatlanul biztonságos és decentralizált, ez a folyamat nem enged sok teret a skálázható növekedésnek. Kérdéssé válik tehát, hogyan tervezzük az Ethereumot, hogy képesek legyünk méretezni a biztonság és a decentralizáció veszélyeztetése nélkül?

A fejlesztés során négy elsődleges protokoll létezik, amelyek a méretezhetőség kérdéseivel foglalkoznak. A Sharding, a Plasma és a Raiden kimondottan az Ethereum skála elősegítésére javasoltak. A negyedik protokoll, a Casper, sokkal szélesebb körű, de skálázhatósági következményekkel jár sok más mellett.

Szilánkos

Az aprítás a skálázás egyik módszere, amely fenntartja az összes tranzakciót az eredeti blokkláncon, ezért „on-chain” megoldásként ismert. A Sharding azzal a problémával foglalkozik, hogy az Ethereum összes tranzakciója egymás után következik, mivel minden csomópontnak feldolgoznia kell minden tranzakciót. A megosztás lehetővé teszi a műveletek egyidejű futtatását egymás mellett, ezért növeli a másodpercenként végrehajtott tranzakciók számát, amelyet a teljes blokklánc feldolgozhat. Az aprítással az Ethereum hálózat több csomópontcsoportra oszlik. Ezeknek a csoportoknak mindegyike egy darab, és minden szilánk feldolgozza az összes tranzakciót, amely a csoporton belül történik. Ez lehetővé teszi, hogy az összes szilánk különféle tranzakciókat dolgozzon fel egyszerre

Az egyes szilánkokon belül egyes, „gyűjtőknek” nevezett csomópontok rendszeresen létrehoznak egy „összevonást” vagy információs halmazt az adott szilánkokról. Minden egyesítés a következő információkat tartalmazza:


  1. Információ arról, hogy melyik szilánkból származik az összevetés.
  2. Információ a szilánkok állapotáról a tranzakciók alkalmazása előtt.
  3. Információ a szilánkok állapotáról a tranzakciók után.
  4. A gyűjtők ⅔-jének digitális aláírása, amely ellenőrzi az összehasonlításban szereplő információkat

A hálózaton keresztül az egyes szilánkokból származó összeállításokat egyetlen blokkba összesítik és hozzáadják az Ethereum blokklánchoz. A megosztás tehát lehetővé teszi ezeknek a csomópontcsoportoknak a tranzakciók feldolgozását és ellenőrzését, míg a blokklánchoz csak az összeadásokban található hígított információk kerülnek hozzáadásra. Ha például tíz darab van, és mindegyik darab öt tranzakciót dolgoz fel, akkor a következő blokk ötven tranzakciót tartalmazna a blokkláncon, ahelyett, hogy csak néhány esetben futtatnák egymás után a tranzakciókat.

Két kérdés merül fel a szilánkosítással. Először is, minden szilánknak elegendő csomópontot kell tartalmaznia a hálózat biztonságának biztosításához. Ha egy szilánk túl kevés csomópontot tartalmaz, a gyűjtők ⅔ része veszélybe kerülhet, és rosszindulatúan kezdhet el. Másodszor, nincs egyszerű módja annak, hogy egy olyan tranzakciót dolgozzunk fel, amely két szilánk között történik, nem pedig csak egyen belül (egy vagy másik blokklánccal nem létező probléma). A jelenlegi módszer nehézkes bizonylatsorokat igényel.

Vérplazma

A plazma egy másik skálázási módszer, amely a tranzakciókat „nem láncolaton” dolgozza fel, vagyis nem az elsődleges Ethereum blokkláncon. A plazma lehetővé teszi, hogy sok blokklánc (úgynevezett „gyermeklánc”) eredjen az eredeti blokkláncból (az úgynevezett „gyökérlánc”). Ezért minden gyermeklánc feldolgozhatja és fenntarthatja a tranzakcióinak saját nyilvántartását, miközben a gyökérlánc mögöttes biztonságára támaszkodik. A plazmával a gyökérlánc az összes gyermekláncon végbemenő számítás globális érvényesítője. A gyökérláncot azonban csak akkor kell kiszámítani, ha vita merül fel az egyik gyermekláncban. Ez a módszer lehetővé teszi, hogy a gyermekláncok teljes hálózata feloszthassa a blokklánc összes tranzakcióját a sebesség és a hatékonyság optimalizálása érdekében. Ha a gyermeklánc csomópontjai kívánkoznak, akkor kilépési tranzakciót nyújthatnak be, és exportálhatják tranzakcióik rekordját a gyökérláncba.

Ennek a módszernek van egy sajátos ereje. Minden plazma láncnak megvannak a maga tulajdonságai és szabványkészlete. Ez azt jelenti, hogy a különböző gyermekláncok támogathatják a különböző követelményekkel (azaz a magánélettel kapcsolatos) tranzakciókat, miközben mindazonáltal ugyanazon, biztonságos ökoszisztémán belül zajlanak.

Raiden

A Raiden egy másik, láncolaton kívüli skálázási megoldás, amely lehetővé teszi a csomópontok számára, hogy rekordot tartsanak közöttük anélkül, hogy a gyökérlánc minden tranzakcióját ellenőriznék. Két csomópont megnyithat közöttük egy „állapotcsatornát”, amely kétirányú csatorna a felhasználók között. Az „üzenetek” – tranzakciók formájában – a két csomópont között fordulnak elő, és a változtathatatlanság érdekében mindkét fél aláírja őket. A Raiden különösen gyakori és várható fizetéseknél hasznos – azaz egy olyan felhasználó, aki tudja, hogy egy vállalatnak heti 10 dollárt fizet egy szolgáltatásért, vagy egy olyan felhasználó, aki tudja, hogy rendszeresen költenek pénzt a helyi élelmiszerboltba. Ha az egyes blokkok helyett a két csomópont között rögzítik és ellenőrzik a tranzakciókat, akkor a gyökérlánc hatalmas mennyiségű forgalomtól szabadul meg. Az állami csatornák bármelyik résztvevője bármikor dönthet úgy, hogy lezárja a tranzakciót, és az összes tranzakció nettó eredményét exportálja a gyökér blokkláncba, és belefoglalja a következő blokkba. Ez azt jelenti, hogy egy év előfizetés után a $ 10 / week szolgáltatásra a felhasználónak lehetősége van arra, hogy a blokk egy 520 USD tranzakciót ellenőrizzen 52 külön 10 USD tranzakció helyett.

A Raiden megoldás egy elsődleges figyelmeztetéssel és egy elsődleges előnnyel jár. A figyelmeztetés az, hogy a csomópontok csak „szomszédaikkal” tudnak kommunikálni – ez azt jelenti, hogy ha az A és a B csomópont állapotcsatornája nyitva van, a B csomópont és a C csomópont pedig nyitott utasításcsatornával rendelkezik, akkor az A csomópont nem küldhet pénzt közvetlenül a C csomópontra. A tranzakciók azonban csatornákon keresztül továbbíthatók úgy, hogy közben ne lehessen lopni vagy bezárni őket. Az A csomópont tranzakciót küldhet a C csomópontra úgy, hogy a B csomópontot közvetítőként használja, oly módon, hogy a B csomópont nem tudja ellopni az alapokat. Elsődleges előnyként a Raiden drasztikusan csökkenti az egyes tranzakciók gázárát. A csomópontok közötti láncolaton kívüli tranzakciók feldolgozása kevesebb gázt igényel, mint a gyökérláncban végrehajtott tranzakciók.

Casper

A Casper egy olyan protokoll, amellyel az Ethereum jelenlegi Proof of Work (PoW) modellje Proof of Stake (PoS) -re változik. A PoW használatával a bányászoknak jelenleg energiát kell fogyasztaniuk a kriptográfiai egyenlet megoldásához és egy blokk bányászatához. Jutalomban részesülnek, ha megoldják az egyenletet, de a folyamat hatalmas energiát igényel (és továbbra is egyre többet igényel). Ez költséges és energiatakaréktalan, jelenleg 1,2 milliárd dollárba kerül évente a PoW modell fenntartása.

A PoS-ben a „validátorok” kicserélik a bányászokat, és a blokkokat (az enyém helyett) „validálják” a blokkláncra. Ahelyett, hogy energiát fordítanának egy bizonyos blokkra, az érvényesítők egy bizonyos blokkra fektetik pénzüket. A blokkot, amelyre a legtöbb forrást fordítják, ellenőrzik és hozzáadják a blokklánchoz. Lényegében a validátorok „fogadnak” arra, hogy egy bizonyos blokkot hozzáadnak a lánchoz, ha pénzeszközeiket egy szerződésbe zárják a következő blokk hozzáadásáig. Jutalomban részesülnek, ha a megfelelő blokkra tették a tétjüket. Elvesztik pénzüket, ha rosszindulatúan cselekszenek, ha helytelen vagy sérült információkkal próbálnak érvényesíteni egy blokkot.

Fogalmilag ennek a váltásnak meg kell védenie a blokkláncot a rosszindulatú támadásokkal szemben. A PoW segítségével a blokklánc ellen elkövetett sikertelen támadás időbe és erőbe kerül a támadónak. PoS használatával a blokklánc elleni sikertelen támadás közvetlenül a felhasználó pénzébe kerül, mivel azonnal elveszíti a rossz blokkra fordított összes pénzt.

A Casper utolsó bevezetését a protokoll két ismétlése előzi meg: a Casper FFG és a Casper CBC. Ezeket az iterációkat az Ethereumon telepítjük, hogy teszteljük a PoS-t a hálózaton és azonosítsuk a lehetséges problémákat, mielőtt teljesen átállnánk.

Casper FFG

A Casper FFG (Friendly Finality Gadget) lesz a Casper első iterációja, amelyet valószínűleg az Ethereum következő kemény villája, Konstantinápoly jelent meg. A Casper FFG-ben továbbra is blokkokat bányásznak PoW-vel. Azonban minden ötven blokkban validátorok lépnek be a PoS mechanizmus tesztelésére. Ez az „ellenőrző pont” a PoS protokollt használja a véglegesség felmérésére és megerősítésére. A végesség azt jelenti, hogy egy művelet teljes és változhatatlan. Az FFG-ben az ellenőrök forrásokat gyűjtenek a lánc előző ötven blokkjának véglegesítéséhez.

Casper CBC

A Casper CBC (Correct-by-Construction) lesz a Casper második iterációja. Jellemzően egy protokollt hivatalosan megadnak, majd bebizonyítják, hogy megfelel az összes megadott tulajdonságnak. A CBC esetében a PoS protokollt csak részben adják meg, majd tovább finomítják annak érdekében, hogy kielégítsék a követendő tulajdonságokat. Lényegében ahelyett, hogy a kezdetektől fogva teljesen meghatározták volna, a protokoll aktívan és folyamatosan származik. Ez egy „ideális ellenfélként” ismert bizonyítás megvalósításával érhető el, amely kivételeket, hibákat és a protokoll későbbi hibáit képes felvetni.

A végső Casper protokollt valószínűleg az FFG és a CBC tanulságaival telepítik. A protokoll sokkal szélesebb körű, mint a méretezhetőség, ideértve az energetikai és biztonsági fejlesztéseket is. A blokk hozzáadásához a csomópontonként kevesebb energia szükséges, azonban a hálózat javítani fogja a jelenlegi méretezhetőségi nehézségeket. Bár a Caspert nem kifejezetten a méretezéssel kapcsolatos aggályok kezelésére fejlesztik, minden bizonnyal pozitív hatással lesz a hálózat nagyobb forgalom kezelésére való képességére.

Néz az úton

A fenti négy javaslat nem zárja ki egymást – ezek valamennyire megvalósíthatók és valószínűleg megvalósulnak az Ethereum hálózat méretarányának elősegítése érdekében. A méretezés az Ethereum fejlesztői számára a legfontosabb szempont lesz 2018-ban. Ahogy egyre népszerűbb dappokat fejlesztenek és indítanak el, látni fogjuk a rendelkezésre álló méretezési lehetőségek folyamatos finomhangolását annak érdekében, hogy az Ethereum teljes potenciálját kihasználhassa.

Iratkozzon fel hírlevelünkre az Ethereum legfrissebb híreiről, vállalati megoldásokról, fejlesztői erőforrásokról és egyebekről. E-mail cím Exkluzív tartalomEthereum Q3 2020 DeFi jelentésJelentés

Ethereum Q3 2020 DeFi jelentés

Ethereum Q2 2020 DeFi jelentésJelentés

Ethereum Q2 2020 DeFi jelentés

Teljes útmutató a Blockchain üzleti hálózatokhozÚtmutató

Teljes útmutató a Blockchain üzleti hálózatokhoz

Hogyan készítsünk sikeres blokklánc terméketWebinárium

Hogyan készítsünk sikeres blokklánc terméket

Bevezetés a tokenizálásbaWebinárium

Bevezetés a tokenizálásba

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