3 месяца назад

Использование технологии Plasma для масштабирования Ethereum

Использование технологии Plasma для масштабирования Ethereum

Coin Post - криптоновости

Невысокая скорость обработки транзакций, представляющая собой главную проблему современного блокчейна, создает объективный запрос на появление механизмов, которые в состоянии принять этот вызов. Разрабатываемые решения помогут масштабировать переводы, как минимум, в сотни раз. Так, в сети BTC работает Lightning Network, и это только первая разработка.

Одно из решений для платформы Ethereum — проект Plasma: продукт, задуманный Виталиком Бутериным и разработчиком Lightning, Джозефом Пуном.

С использованием Plasma быстродействие блокчейна Эфириума повысится до 1500 переводов в секунду и выше. До Visa и Mastercard с 24 000 транзакций еще далеко, но результат приходит постепенно. Стоит учитывать, что 24 000 — это технический максимум. Текущий объем денежных переводов с использованием Visa в среднем составляет около 1700 в секунду.

Разработчики Plasma настроены оптимистично. Виталик Бутерин, основатель Эфириума:

Не сомневаюсь, что наш будущий потенциал — 1 млн транзакций в секунду. Надежды мы связываем с шардингом и проектом Plasma. Блокчейн платформы Ethereum, даже без дополнительных разработок, таких как Raiden или Plasma, будет в состоянии осуществлять до 500 операций в секунду.

О технологии Plasma

Plasma — это набор контрактов, выполняемых вне корневого блокчейна Эфириум, «блокчейн в блокчейне». Корневая сеть разгружается путем делегирования заданий дополнительным сетям 1-го 2-го и 3-го уровня, построенных по принципам иерархической подчиненности. Общая структура похожа на дерево, где корневой блокчейн — это ствол, а дополнительные каналы представляют собой ветви и листья. Возможное количество вложенных уровней не имеет потенциальных ограничений. Plasma масштабируется до размера, предел которого определяется только функционалом корневого блокчейна.

В корневой блокчейн записываются итоговые состояния автономно выполняемых операций. История операций может сохраняться в блокчейне Plasma. Периодичность вывода данных из Plasma «наружу» определяется логикой и условиями исполняемых контрактов. Другая обязательная функция корневого блокчейна — предоставление объективной информации при разрешении споров. Все остальные операции выполняются «цепочками плазмы».

Основная характеристика Plasma — безопасность. Используется внутренний алгоритм Proof-of Fraud (доказательство мошенничества) и выход в корневой блокчейн в любой момент времени в случае мошеннических действий. Алгоритм разрабатывается с расчетом, что даже при заранее спланированных вредоносных действиях большинства узлов одновременно надежность проведения транзакций не будет поставлена под угрозу.

Этапы работы над проектом

Год и 4 месяца назад, 9 августа 2017-го Виталик Бутерин и Джозеф Пун опубликовали 47-страничную White Paper проекта.

Там сообщается, что область применения технологии потенциально универсальна и не обязательно ограничивается масштабированием платежей на блокчейне Эфириума. Список достаточно широк. Помимо работы с транзакциями и смарт-контрактами, это могут быть:

  1. Отдельные проекты с интеграцией Plasma.
  2. Децентрализованные приложения, где технология выступает дочерним звеном, разгружающим блокчейн.
  3. Частные платежные каналы или блокчейн-сети.

По состоянию на сегодня, 30 ноября 2018 года, проект до сих пор в работе, что объясняется сложностью задач, стоящих перед разработчиками. В первую очередь, в области безопасности, которая представляет собой лицо и определяющую ценность проекта. Процесс идет и задачи постепенно решаются. Так, стандартизацию интерфейса смарт-контрактов с использованием Plasma, планируется завершить к 1 января 2019 года.

Принципы функционирования сети Plasma

Работа Plasma начинается с преобразования исходной информации корневого блокчейна в набор функций MapReduce. Название говорит само за себя:

  1. На 1-м уровне информационный массив разбивается на отдельные задания и составляется карта их распределения (Map).
  2. Разбитые на блоки задачи отправляются на 2-й уровень для проведения операций, а при необходимости — на 3-й. Происходит сокращение информационного объема в результате обработки (Reduce).
  3. Итоговые значения возвращаются на 1-й уровень, где суммируются.
  4. Результаты выводятся в корневой блокчейн.

Для противодействию мошенничеству с данными планируется использовать функцию «выхода». В любой момент времени каждый участник сети способен провести процедуру выхода в корневой блокчейн и предъявить доказательства мошенничества или нарушений контрагента. Справедливость будет восстановлена, а дальнейшие операции пойдут в обход скомпрометированного узла. Также разработчики рассматривают введение системы штрафов и возможности реабилитации, но как это будет выглядеть на практике — пока неясно.

Проблемы, стоящие перед разработчиками

Их следует разбить на 3 группы:

  1. Поиск механизмов борьбы с излишней централизацией управления отдельными узлами путем определения условных рамок и проработки механизма включения нескольких валидаторов на каждую цепочку плазмы.
  2. Моделирование ситуаций и поиск решений для исключения злонамеренного поведения отдельных участников.
  3. Противодействие возможным угрозам, выработка устойчивости к внешним атакам и попыткам непрямых воздействий извне.

Например, рассматривается внедрение функции «сторожевой башни» — отдельных узлов, в задачу которых будет входить обеспечение штатной работы блокчейна Plasma. Это повысит устойчивость к DDoS-атакам, внесет порядок в процесс выхода в корневой блокчейн. Что представляет собой технически непростую задачу, если выход в корневой блокчейн понадобится множеству абонентов одновременно — возникнет ожидаемая перегрузка. Возникновение такой ситуации возможно, например, при проведении одномоментной массированной атаки злоумышленниками с целью нарушения работоспособности сети.

Альтернативные проекты

На блокчейне Ethereum работает Raiden, по схожему с Lightning Network механизму. Надо обратить внимание и на закрытые частные каналы для проведения двух- и многосторонних платежей в обход корневого блокчейна. Правда, они предполагают заранее сформированное доверие между абонентами и взаимную добросовестность. А потому не годятся в качестве основы для формирования общественной сети, где каждый участник, по умолчанию, не может и не должен доверять друг другу.

Стоит упомянуть отдельные решения для институциональных игроков, где посредником и гарантом безопасности переводов выступает разработчик сети, с помощью которой они и проводятся. Такие проекты для широкой публики недоступны, они разрабатываются для отдельных организаций или частных лиц, представляя собой проекты, доступ к которым есть только у определенной группы узлов.

Заслуживает внимания стартап AZTEC со своим решением, построенным на использовании технологии «доказательств с нулевым разглашением» zk-SNARK. По заявлениям разработчиков, это не только масштабирование, но и абсолютная анонимность переводов.

Предполагаемое будущее Plasma

Ожидается, что окончательный релиз Plasma произойдет в следующем году. Судя по описанию, это будет продукт со статусом общественной сети, доступной каждому участнику платформы. Упор будет сделан на безопасность, сеть будет работать параллельно с другими решениями. Как результат, можно предположить появление проблем совместимости различных решений.

Возможная конфигурация выглядит так:

  • Raiden, схожий по функционалу с Lightning;
  • Plasma, с упором на безопасность;
  • Aztec, или другой проект на технологии zk-SNARK — анонимность;
  • технические решения, использующие шардинг или построенные на схожих принципах;
  • частные сети для отдельных участников.

Сложно говорить об окончательном виде проекта Plasma — точный ответ на этот вопрос не известен никому, включая разработчиков. Но ожидается, что появление продукта принесет в перемены и положительным образом скажется на скорости выполнения операций на блокчейне Ethereum.


Coin Post - криптоновости - только выжимка в понятном формате

ICO by Coin Post - все про ICO и инвестирование

TON - новости - самое крупное сообщество про блокчейн и криптовалюту Павла Дурова


© Coin Post, 2017-2018. Все материалы данного сайта являются объектами авторского права. Запрещается копирование, распространение (в том числе, путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете с указанием источника) или любое иное использование информации без предварительного согласия правообладателя.