Ethereum исполняется 10 лет — пора оставить трилемму позади

Децентрализованные системы, такие как электрическая сеть и Всемирная паутина, масштабировались, решая узкие места в коммуникациях. Блокчейны, триумф децентрализованного дизайна, должны следовать той же модели, но ранние технические ограничения заставили многих приравнять децентрализацию к неэффективности и медлительности.

В июле, когда Ethereum исполнится 10 лет, он эволюционировал из площадки для разработчиков в основу ончейн-финансов. Поскольку такие учреждения, как BlackRock и Franklin Templeton, запускают токенизированные фонды, а банки выпускают стейблкоины, сейчас вопрос в том, сможет ли он масштабироваться, чтобы удовлетворить глобальный спрос, где важны тяжелые нагрузки и время отклика на уровне миллисекунд.

Несмотря на всю эту эволюцию, одно предположение все еще остается: блокчейны должны находить баланс между децентрализацией, масштабируемостью и безопасностью. Этот «трилистник блокчейна» формировал дизайн протоколов с момента генезиса Ethereum.

Трилемма не является законом физики; это проблема дизайна, которую мы наконец начали учиться решать.

Состояние дел на масштабируемых Блокчейнах

Сооснователь Ethereum Виталик Бутерин выделил три свойства для производительности блокчейна: децентрализация (многочисленные автономные узлы), безопасность (устойчивость к злонамеренным действиям) и масштабируемость (скорость транзакций). Он ввёл "Трилемму Блокчейна", предположив, что улучшение двух обычно ослабляет третье, особенно масштабируемость.

Эта рамка определила путь Эфириума: экосистема приоритизировала децентрализацию и безопасность, создавая решения для надежности и устойчивости к сбоям на тысячах узлов. Но производительность отстает, возникают задержки в распространении блоков, консенсусе и окончательности.

Чтобы поддерживать децентрализацию при масштабировании, некоторые протоколы на Ethereum уменьшают участие валидаторов или распределяют обязанности по шардированию сети; Оптимистичные Роллапсы перенаправляют выполнение за пределы цепочки и полагаются на доказательства мошенничества для поддержания целостности; Дизайны второго уровня стремятся сжать тысячи транзакций в одну, зафиксированную в основной цепочке, снимая давление на масштабируемость, но вводя зависимости от доверенных узлов.

Безопасность остается первостепенной, поскольку финансовые ставки растут. Неудачи возникают из-за простоя, сговора или ошибок распространения сообщений, что приводит к остановке консенсуса или двойной траты. Тем не менее, большинство решений по масштабированию основываются на производительности наилучших усилий, а не на гарантиях на уровне протокола. Валидаторы мотивированы увеличивать вычислительную мощность или полагаться на быстрые сети, но не имеют гарантий, что транзакции будут завершены.

Это поднимает важные вопросы для Ethereum и отрасли: Можем ли мы быть уверены, что каждая транзакция завершится под нагрузкой? Достаточно ли вероятностных подходов для поддержки приложений глобального масштаба?

История продолжается. Поскольку Эфириум вступает во второй десяток, ответ на эти вопросы будет решающим для разработчиков, учреждений и миллиардов конечных пользователей, полагающихся на блокчейны для доставки.

Децентрализация как сила, а не ограничение

Децентрализация никогда не была причиной медленного пользовательского опыта на Ethereum, причиной была координация сети. С правильной инженерией децентрализация становится преимуществом в производительности и катализатором для масштабирования.

Интуитивно кажется, что централизованный командный центр будет превосходить полностью распределенный. Как это может быть лучше, чем иметь всеведущего контроллера, следящего за сетью? Именно здесь мы хотели бы развеять предположения.

Читать далее: Мартин Бургер - Почему 'Дорогой' Эфириум будет доминировать в институциональном DeFi

Эта вера началась десятилетия назад в лаборатории профессора Медарда в MIT, чтобы сделать децентрализованные коммуникационные системы доказательно оптимальными. Сегодня, с помощью Случайного Линейного Кодирования Сетей (RLNC), это видение наконец реализуемо в масштабах.

Давайте разберемся в технике.

Чтобы решить проблему масштабируемости, мы сначала должны понять, где возникает задержка: в блокчейн-системах каждый узел должен наблюдать одни и те же операции в одном и том же порядке, чтобы наблюдать одну и ту же последовательность изменений состояния, начиная с начального состояния. Это требует консенсуса — процесса, при котором все узлы согласны с единственным предложенным значением.

Блокчейны, такие как Ethereum и Solana, используют консенсус на основе лидера с заранее определенными временными интервалами, в течение которых узлы должны прийти к соглашению, давайте назовем это "D". Выберите D слишком большим, и финализация замедляется; выберите его слишком маленьким, и консенсус не удается; это создает постоянный компромисс в производительности.

В алгоритме консенсуса Ethereum каждый узел пытается передать свое локальное значение другим, через серию обменов сообщениями с помощью распространения сплетен. Но из-за сетевых возмущений, таких как перегрузка, узкие места, переполнение буфера; некоторые сообщения могут быть потеряны или задержаны, а некоторые могут быть дублированы.

Такие инциденты увеличивают время распространения информации, и следовательно, достижение консенсуса неизбежно приводит к большим D-слотам, особенно в крупных сетях. Для масштабирования многие Блокчейны ограничивают децентрализацию.

Эти Блокчейны требуют аттестации от определенного порога участников, такого как две трети ставок, для каждого раунда консенсуса. Чтобы достичь масштабируемости, нам нужно улучшить эффективность распространения сообщений.

С помощью случайного сетевого линейного кодирования (RLNC) мы стремимся повысить масштабируемость протокола, непосредственно устраняя ограничения, налагаемые текущими реализациями.

Децентрализовать для масштабирования: Сила RLNC

Случайное линейное кодирование сети (RLNC) отличается от традиционных кодов сети. Оно без состояния, алгебраическое и полностью децентрализованное. Вместо того чтобы пытаться микроменеджить трафик, каждый узел независимо смешивает закодированные сообщения; при этом достигаются оптимальные результаты, как будто центральный контроллер управляет сетью. Математически доказано, что ни один централизованный планировщик не превзойдет этот метод. Это не обычно в проектировании систем, и именно это делает этот подход таким мощным.

Вместо передачи необработанных сообщений, узлы с поддержкой RLNC делят и передают данные сообщения на закодированные элементы, используя алгебраические уравнения над конечными полями. RLNC позволяет узлам восстанавливать оригинальное сообщение, используя только подмножество этих закодированных частей; нет необходимости, чтобы каждое сообщение приходило.

Это также предотвращает дублирование, позволяя каждому узлу смешивать то, что он получает, в новые, уникальные линейные комбинации на лету. Это делает каждую сделку более информативной и устойчивой к задержкам или потерям в сети.

С валидаторами Ethereum, которые теперь тестируют RLNC через OptimumP2P — включая Kiln, P2P.org и Everstake — это изменение больше не гипотетично. Оно уже в движении.

В следующем, архитектуры, работающие на базе RLNC, и протоколы pub-sub будут интегрированы в другие существующие блокчейны, помогая им масштабироваться с более высокой пропускной способностью и меньшей задержкой.

Призыв к новому отраслевому эталону

Если Ethereum должен служить основой глобальных финансов в своем втором десятилетии, он должен уйти от устаревших предположений. Его будущее не будет определяться компромиссами, а доказуемой производительностью. Трилемма не является законом природы, это ограничение старого дизайна, которое мы теперь имеем возможность преодолеть.

Чтобы удовлетворить требования реального мира, нам нужны системы, спроектированные с учетом масштабируемости как основного принципа, поддерживаемые доказуемыми гарантиями производительности, а не компромиссами. RLNC предлагает путь вперед. С математически обоснованными гарантиями пропускной способности в децентрализованных средах, это многообещающая основа для более производительного, отзывчивого Ethereum.

Читать далее: Пол Броди - Эфириум уже победил

Посмотреть комментарии

ETH-2.47%
Посмотреть Оригинал
На этой странице может содержаться сторонний контент, который предоставляется исключительно в информационных целях (не в качестве заявлений/гарантий) и не должен рассматриваться как поддержка взглядов компании Gate или как финансовый или профессиональный совет. Подробности смотрите в разделе «Отказ от ответственности» .
  • Награда
  • комментарий
  • Поделиться
комментарий
0/400
Нет комментариев
  • Закрепить