מדינת קנה המידה של אתריום

בלוג 1חדשות מפתחיםיזם הסבר על בלוקצ’יין אירועים וכנסים לחץעלונים

הירשם לניוזלטר שלנו.

כתובת דוא”ל

אנו מכבדים את פרטיותך

HomeBlogBlockchain הסביר

מדינת קנה המידה של אתריום

סקירה תמציתית של האתגרים והפתרונות לקנה המידה של רשת את’ריום. מאת ConsenSys 24 באפריל 2018 פורסם ב 24 באפריל 2018

לידתו של את'ריום ארגוני בשנת 2017

מפתחי Ethereum ידעו זה מכבר כי קנה המידה של הרשת הוא נושא ששווה להשקיע בו. העניין לא ממש נשפך מקהילת המפתחים, אולם עד סוף 2017, אז יישום מבוזר (dApp) בשם CryptoKitties משך כל כך הרבה תנועה שהחל להאט את הרשת. בנוסף לחביון הרשת, מחיר הדלק – העמלה הנדרשת להפעלת כל פעולה במסגרת חוזה בבלוקצ’יין את’ריום – זינק ככל שהמשתמשים התחרו על אימות העסקאות שלהם..

אף על פי שהסיפור מדווח יתר על המידה ומותש, המצב של CryptoKitties גילה כי יתכן כי Ethereum במצבו הנוכחי לא תהיה מוכנה לכמות התעבורה שתלווה להשקת dApp מצליח. מהירויות איטיות ועלויות שימוש נדיפות מבריחות אנשים מפלטפורמות ויישומים. מפתחי DApp מחייבים קדימה כדי לשחרר את היישום הראשון שאומץ, ולכן מפתחי Ethereum חייבים להמשיך לעבוד כדי להגדיל את ה- blockchain.

ה”טרילמה “

תיאוריה אחת של טכנולוגיית הבלוקצ’יין היא שרשת יכולה לתמוך רק בשניים מהבאים: אבטחה, ביזור ומדרגיות. ה”טרילמה “הזו – כפי שנודעה – היוותה אתגרם של מפתחי את’ריום כאשר הם מבקשים לשמור על עיקרי הליבה של בלוקצ’יין (ביזור וביטחון) תוך כדי הגדלה לאימוץ וליישום נרחב. חלק מהתיקונים המיידיים יותר להרחבה, למשל, משפיעים מאוד על האבטחה או הביזור:

  1. השימוש של אלטקוינים הוא פיתרון תיאורטי אחד לבעיות מדרגיות. האפשרות היא לזנוח את הרעיון של בלוקצ’יין אחד שממנו מתרחשות כל העסקאות, ובמקום זאת לאמץ מודל בו קיימים אלטקוינים מרובים, שכולם פועלים על גבי רשתות נפרדות. התנועה המופחתת לבלוקצ’יין תאפשר להגדיל את קבוצת הכוכבים הזו. עם זאת, עם פחות צמתים הפועלים על כל בלוקצ’יין, כל בלוקצ’יין רגיש יותר למתקפים ולמשתמשים זדוניים. השימוש באלטקוינים שומר אפוא על ביזור ומשפר את יכולת הרחבה, אך משפיע מאוד על האבטחה.
  2. הגדלת גודל הבלוק הוא פיתרון תיאורטי נוסף לחששות מדרגיות. אם קהילת את’ריום הצביעה להגדיל את גודל כל בלוק, כל הצמתים עדיין יוכלו לבצע את כל הפעולות, אך ניתן לבצע עסקאות נוספות באותו פרק זמן, ולכן להאיץ את הרשת. עם זאת, עם גודל בלוקים גדול יותר, כל עסקה דורשת יותר אנרגיה, ופחות ופחות צמתים יוכלו להוציא את כמות האנרגיה הזו. התוצאה תהיה עתיד שבו הרשת מתוחזקת על ידי קומץ מחשבי-על עם כוח העיבוד העצום הדרוש לאימות כל בלוק. גודל חסימה מוגבר, אם כן, שומר על אבטחה ומשפר את יכולת הרחבה, אך מקטין באופן משמעותי את מידת הביזור של הרשת.

החשש העיקרי בפיתוח הבלוקצ’יין היה אבטחה וביזור. לכן, המכשול העיקרי להרחבה הוא שכל צומת חייב לעבד כל עסקה. אף שאי אפשר להכחיש ומבוזר ללא ספק, תהליך זה אינו מאפשר מקום רב לצמיחה מדרגית. השאלה הופכת, אם כן, כיצד אנו מהנדסים את אתריום כך שניתן יהיה לשנות את הגודל מבלי לפגוע בביטחון ובביזור?

ישנם ארבעה פרוטוקולים עיקריים בפיתוח אשר יטפלו בסוגיות המדרגיות. Sharding, Plasma ו- Raiden הוצעו במיוחד כדי לסייע בקנה מידה של את’ריום. הפרוטוקול הרביעי, קספר, הוא הרבה יותר רחב בהיקפו, אך יש לו השלכות מדרגיות על פני רבים אחרים.

רסיסים

Sharding היא שיטת קנה מידה אחת השומרת על כל העסקאות בבלוקצ’יין המקורי, ולכן ידועה כפתרון “ברשת”. Sharding מטפל בבעיה שכל העסקאות ב- Ethereum הן עוקבות, מכיוון שכל צומת חייב לעבד כל עסקה. Sharding מאפשר פעולות לפעול בו זמנית זו לצד זו, ולכן מגדיל את מספר העסקאות בשנייה שהבלוקצ’יין הכללי יכול לעבד. עם השבירה, רשת את’ריום מחולקת למספר קבוצות של צמתים. כל אחת מהקבוצות הללו היא שבר, וכל שבר מעבד את כל העסקאות שמתרחשות בתוך אותה קבוצה. זה מאפשר לכל הרסיסים לכל אחד מהם לעבד עסקאות שונות בו זמנית

בתוך כל רסיסים, צמתים מסוימים המכונים “קולטים” ייצרו באופן קבוע “קולציה”, או מערכת מידע אודות אותו רסיס. כל אוסף מכיל את המידע הבא:

  1. מידע מאיזה רסיס הגיע הקולציה.
  2. מידע על מצב הרסיס לפני החלת העסקאות.
  3. מידע על מצב הרסיס לאחר העסקאות יוחל.
  4. חתימות דיגיטליות של ⅔ של האספנים המאמתות את המידע שבאסיפה

ברחבי הרשת, האיסופים מכל רסיס נצברים לגוש יחיד ומתווספים לבלוקצ’יין את’ריום. השילוב, אם כן, מאפשר לקבוצות הצמתים הללו לעבד ולאמת עסקאות, בעוד שהמידע היחיד שנוסף לבלוקצ’יין הוא המידע המדולל שנמצא בקיבוצים. אם, למשל, ישנם עשרה רסיסים, וכל רסיס מעבד חמש עסקאות, הרי שהבלוק הבא יכלול תיעוד של חמישים עסקאות בבלוקצ’יין, ולא רק כמה אם היה מפעיל עסקאות ברצף..

שתי סוגיות מתעוררות עם השבירה. ראשית, כל רסיס חייב להכיל מספיק צמתים כדי להבטיח אבטחת רשת. אם רסיס מכיל מעט מדי צמתים, ⅔ מהאספנים עלולים להתפשר ולהתחיל לפעול בזדון. שנית, אין דרך קלה לעבד עסקה שמתרחשת בין שני רסיסים במקום בתוך אחד בלבד (נושא שלא קיים עם בלוקצ’יין אחד ושלם). השיטה הנוכחית דורשת סדרה מסורבלת של קבלות והוכחות.

פְּלַסמָה

פלזמה היא שיטת קנה מידה נוספת המעבדת עסקאות “מחוץ לרשת”, כלומר לא בבלוקצ’יין הראשי של את’ריום. פלזמה מאפשרת לחסימות רבות (המכונות “שרשראות ילדים”) לנבוע מהבלוקצ’יין המקורי (המכונה “שרשרת השורש”). לפיכך, כל שרשרת ילדים יכולה לעבד ולנהל את רישומי העסקאות שלה תוך הסתמכות על הביטחון הבסיסי של שרשרת השורש. עם פלזמה, שרשרת השורשים היא האכיפה העולמית של חישוב המתרחש בכל רשתות הילדים. עם זאת, יש לחשב את שרשרת השורשים רק אם מתעוררת מחלוקת באחת מרשתות הילדים. שיטה זו מאפשרת רשת שלמה של רשתות ילדים לחלק את כל העסקאות בבלוקצ’יין על מנת למטב בצורה הטובה ביותר את המהירות והיעילות. אם הצמתים שרשת שרשרת ילדים רוצים, הם יכולים להגיש עסקת יציאה ולייצא רישום של העסקאות שלהם לשרשרת השורש.

לשיטה זו יש כוח מסוים אחד. לכל שרשרת פלזמה יכולות להיות האיכויות והסטנדרטים שלה. משמעות הדבר היא שרשתות ילדים שונות יכולות לתמוך בעסקאות עם דרישות שונות (כלומר פרטיות), בעוד שהכל עדיין מתרחש באותה מערכת אקולוגית מאובטחת..

ראיידן

Raiden הוא פיתרון קנה מידה נוסף מחוץ לרשת המאפשר לצמתים לשמור על שיא ביניהם מבלי לדרוש משרשרת השורש לאמת כל עסקה. שני צמתים יכולים לפתוח “ערוץ מדינה” ביניהם, שהוא ערוץ דו כיווני בין משתמשים. “הודעות” – בצורת עסקאות – מתרחשות בין שני הצמתים ונחתמות על ידי כל צד בכדי להבטיח אי-שינוי. ראיידן שימושי במיוחד עבור תשלומים שכיחים וצפויים – כלומר משתמש שיודע שישלם לחברה 10 דולר לשבוע עבור שירות, או משתמש שיודע שהם יבזבזו כסף בחנות המכולת המקומית שלהם באופן קבוע. כאשר עסקאות נרשמות ומאומתות בין שני הצמתים הללו במקום בכל בלוק, שרשרת השורש משוחררת מכמות עצומה של תנועה. בכל עת, כל אחד מהמשתתפים בערוץ מדינה יכול לבחור לסגור את העסקה, והתוצאה הנקייה של כל העסקאות מיוצאת לבלוק-שורש הכללית ונכללת בבלוק הבא. פירוש הדבר שלאחר שנה של מנוי לשירות $ 10 לשבוע, המשתמש יכול היה לחסום את העסקה של $ 520 במקום 52 עסקאות נפרדות של $ 10.

הפתרון של Raiden מגיע עם אזהרה ראשונית אחת ויתרון עיקרי אחד. האזהרה היא שצמתים יכולים לתקשר רק עם “שכניהם” – כלומר, אם לצומת A ולצומת B יש ערוץ מצב פתוח, ולצומת B וצומת C יש ערוץ הצהרה פתוח, צומת A לא יכול לשלוח כספים ישירות לצומת C. עם זאת, ניתן להעביר עסקאות דרך הערוצים באופן שלא ניתן לגנוב אותן או לנעול אותן בדרך. צומת A יכול לשלוח עסקה לצומת C על ידי שימוש בצומת B כמתווך באופן כזה שצומת B לא יכול לגנוב את הכספים. כיתרון העיקרי, ראיידן מפחיתה באופן דרסטי את מחירי הדלק לכל עסקה. עסקאות שמתרחשות מחוץ לשרשרת בין צמתים דורשות פחות גז לעיבוד מאשר עסקאות המתרחשות בשרשרת השורש.

קספר

קספר הוא פרוטוקול לפיו המודל הנוכחי של הוכחת העבודה (PoW) של את’ריום ישתנה ל- Proof of Stake (PoS). עם PoW, כרגע הכורים חייבים להוציא אנרגיה על מנת לפתור משוואה קריפטוגרפית ולכרות בלוק. הם מתוגמלים אם הם פותרים את המשוואה, אך התהליך דורש אנרגיה עצומה (וימשיך לדרוש יותר ויותר). זה יקר ולא יעיל באנרגיה, כרגע עולה 1.2 מיליארד דולר לשנה כדי לשמור על מודל ה- PoW.

ב- PoS, “מאמתים” מחליפים כורים והם “מאמתים” (במקום שלי) חסימות על הבלוקצ’יין. במקום לבזבז אנרגיה על בלוק מסוים, מאמתים מעריכים את כספם על בלוק מסוים. החסימה שהכי הרבה כספים מושקעת עליה מאומתת ומתווספת לבלוקצ’יין. בעיקרו של דבר, מאמתים “מהמרים” שחסימה מסוימת תתווסף לרשת על ידי נעילת כספם בחוזה עד לחסימה הבאה. הם מתוגמלים אם הם הימרו על ההימור הנכון. הם מאבדים את כספם אם הם פועלים בזדון על ידי ניסיון לאמת חסימה עם מידע שגוי או מושחת.

מבחינה רעיונית, שינוי זה אמור להגן על הבלוקצ’יין מפני התקפות זדוניות. עם PoW, התקפה כושלת על הבלוקצ’יין עולה לתוקף זמן וכוח. עם PoS, התקפה כושלת על הבלוקצ’יין עולה ישירות למשתמש כסף מכיוון שהוא מאבד מיד את כל הכספים שהושקעו בבלוק הלא נכון..

להפעלה הסופית של קספר יקדמו שתי חזרות של הפרוטוקול: קספר FFG וקספר CBC. איטרציות אלו ייפרסו ב- Ethereum במטרה לבדוק את ה- PoS ברשת ולזהות בעיות פוטנציאליות לפני המעבר לחלוטין..

קספר FFG

קספר FFG (גאדג’ט סופיות ידידותית) יהיה האיטרציה הראשונה של קספר, ככל הנראה ששוחרר במהלך המזלג הקשה הבא של את’ריום, קונסטנטינופול. ב- FFG של קספר, עדיין ממוקמים בלוקים באמצעות PoW. עם זאת, כל חמישים חסימות, מאמתים נכנסים לבדיקת מנגנון ה- PoS. “מחסום” זה משתמש בפרוטוקול PoS כדי להעריך ולאשר סופיות. סופיות פירושה שפעולה היא שלמה ובלתי ניתנת לשינוי לחלוטין. ב- FFG, המאמתים משקיעים כספים בכדי לסיים את חמישים הבלוקים הקודמים בשרשרת.

קספר CBC

קספר CBC (Correct-by-Construction) יהיה האיטרציה השנייה של קספר. בדרך כלל, פרוטוקול מוגדר רשמית ואז מוכח שהוא עומד בכל המאפיינים הנתונים. עם CBC, פרוטוקול ה- PoS מוגדר רק באופן חלקי ולאחר מכן מכוונן עוד יותר על מנת לספק את המאפיינים שאליהם נועד לבצע. בעיקרו של דבר, במקום להיות מוגדר לחלוטין מההתחלה, הפרוטוקול נגזר באופן פעיל ומתמיד. זה מושג באמצעות יישום הוכחה המכונה “יריב אידיאלי” המסוגל להעלות חריגים, תקלות וכשלים עתידיים בפרוטוקול..

הפרוטוקול הסופי של קספר ייפרס ככל הנראה עם למידות מ- FFG ו- CBC. הפרוטוקול הוא הרבה יותר רחב בהיקף מאשר רק מדרגיות, כולל גם שיפורי אנרגיה וביטחון. פחות אנרגיה לכל צומת הנדרש להוספת חסימה לשרשרת, לעומת זאת, פירושה שהרשת תשפר את קשיי הסקלביליות הנוכחיים. למרות שקאספר לא פותח במיוחד כדי לטפל בבעיות קנה המידה, זה בהחלט ישפיע באופן חיובי על יכולת הרשת להתמודד עם תעבורה גבוהה יותר..

מביט בהמשך הדרך

ארבע ההצעות לעיל אינן בלעדיות זו לזו – הן יכולות וככל הנראה ייושמו במידה מסוימת כדי לסייע לרמת אתריום להתמקד לאורך זמן. קנה המידה יהיה בראש מעיינים של מפתחי אתריום בשנת 2018. ככל שפותחים יותר ויותר דפים פופולאריים, אנו נראה כיוונון מתמשך של אפשרויות המידה הזמינות כדי לאפשר לאתרום את מלוא הפוטנציאל שלו..

ניוזלטר הירשם לניוזלטר שלנו לקבלת החדשות האחרונות של Ethereum, פתרונות ארגוניים, משאבי מפתח ועוד. כתובת דוא”ל תוכן בלעדידוח DeFi של Ethereum Q3 2020להגיש תלונה

דוח DeFi של Ethereum Q3 2020

דוח DeFi 2020 של Ethereum Q2להגיש תלונה

דוח DeFi 2020 של Ethereum Q2

מדריך מלא לרשתות עסקיות של Blockchainלהנחות

מדריך מלא לרשתות עסקיות של Blockchain

כיצד לבנות מוצר מצליח של בלוקצ'ייןוובינר

כיצד לבנות מוצר מצליח של בלוקצ’יין

מבוא לטוקניזציהוובינר

מבוא לטוקניזציה

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