Открытая сеть. Открытая сеть по материалам работы дра Николая Дурова 26 июля 2021
 Скачать 0.79 Mb.
|
|
2017, ? 2+ позиция ДА 1 Каспер 2015, (2017) 3 PoW / PoS ДА 1 BitShares 2013, 2014 3 DPoS НЕТ m ht. НЕТ L EOS 2016, (2018) 4 DPoS ДА m ht. НЕТ L PolkaDot 2016, (2019) 4 PoS BFT ДА m ht. НЕТ L Космос 2017, ? 4 PoS BFT ДА m ht. НЕТ L ТОННА 2017, (2018) 5 PoS BFT ДА m смешать дин. T Таблица 1: Краткое изложение некоторых известных блокчейн-проектов. Столбцы: Название проекта; Объявленный и развернутый год; G. generation (см. 2.8.15); Cons. алгоритм консенсуса (ср. 2.8.3 и 2.8.4); Sm. поддержка произвольного кода (смарт-контракты; ср. 2.8.6); Ch. одиночная / множественная блокчейн - система (ср. 2.8.2); R. гетерогенные / однородные мультицепочечные системы (ср. 2.8.8); Sh. поддержка шардинга (ср. 2.8.12);Инт. взаимодействие между блокчейнами, (L) уз или (T) полет (см. 2.8.14). 2.9 Сравнение с другими блокчейн-проектами Мы завершаем наше краткое обсуждение блокчейна TON и его наиболее важных и уникальных особенностей, пытаясь найти для него место на карте, содержащей существующие и предлагаемые блокчейн-проекты. Мы используем критерии классификации , описанные в 2.8, чтобы единообразно обсудить различные блокчейн-проекты и построить такую карту блокчейн-проектов . Мы представим эту карту в виде таблицы 1, а затем кратко обсудим несколько проектов отдельно, чтобы указать на их особенности, которые могут не вписываться в общую схему. 2.9.1. Биткоин [12]; https://bitcoin.org/. Биткойн (2009) - первый и самый известный блокчейн-проект. Это типичный блокчейн -проект первого поколения: он одноцепочечный, использует Proof-of-Work с алгоритмом выбора вилки longest-fork-wins и не имеет языка сценариев Turing-complete (однако поддерживаются простые скрипты без циклов). Блокчейн Биткойна не имеет понятия учетной записи; вместо этого он использует модель UTXO (неизрасходованный вывод транзакций). 2.9.2. Ethereum [2]; https://ethereum.org/. Ethereum (2015)- первый блокчейн с поддержкой смарт-контрактов Turing-complete. Как таковой, это типичный проект второго поколения, и самый популярный среди them. It использует Proof-of-Work на одном блокчейне, но имеет смарт-контракты и учетные записи. 74 2.9. Сравнение с другими блокчейн-проектами 2.9.3. NXT; https://nxtplatform.org/. NXT (2014) - это первый блокчейн и валюта на базе POSS. Он по-прежнему одноцепной и не имеет поддержки смарт-контрактов. 2.9.4. Tezos; https://www.tezos.com/. Tezos (2018 или более поздняя версия)-это предлагаемый PoS-проект на основе одного блокчейна. Мы упоминаем его здесь из-за его уникальной особенности: его функция интерпретации блоков ev_block (см. 2.2.6) не фиксирована, а определяется модулем OCaml, который может быть обновлен путем внесения новой версии в блокчейн (и сбора некоторых голосов за предлагаемое изменение). Таким образом, можно будет создавать собственные одноцепочечные проекты, сначала развернув блокчейн vanilla Tezos, а затем постепенное изменение функции интерпретации блоков в нужном направлении, без необходимости в хардфорках. Эта идея, хотя и интригующая, имеет очевидный недостаток, заключающийся в том, что она запрещает любые оптимизированные реализации на других языках, таких как C++, поэтому блокчейн на основе Tezos будет иметь более низкую производительность. Мы полагаем, что аналогичный результат можно было бы получить, опубликовав формальную спецификацию предлагаемой функции интерпретации блока ev_trans без фиксации конкретной реализации. 2.9.5. Каспер. 30 Casper-это предстоящий PoS-алгоритм для Ethereum; его постепенное развертывание в 2017 (или 2018), в случае успеха, превратит Ethereum в одноцепочечную PoS-или смешанную PoW+PoS-систему с поддержкой смарт-контрактов, превратив Ethereum в проект третьего поколения. 2.9.6. BitShares [8]; https://bitshares.org. BitShares (2014) - это платформа для распределенных бирж на основе блокчейна. Это гетерогенная многоблочная DPoS-система без смарт-контрактов; она достигает своей высокой производительности за счет того, что позволяет использовать только небольшой набор предварительно специализированных типов транзакций, которые могут быть эффективно реализованы на C++, предполагая сохранение состояния блокчейна в памяти. Это также первый блокчейн-проект, использующий делегированное доказательство доли (DPoS), демонстрирующий свою жизнеспособность, по крайней мере, для некоторых специализированных целей. 2.9.7. EOS [5]; https://eos.io. EOS (2018 или более поздняя версия)-это предлагаемая гетерогенная мультиблочная система DPoS с поддержкой смарт-контрактов и некоторой минимальной поддержкой обмена сообщениями (все еще слабо связанная в смысле , описанном в 2.8.14). Это попытка той же команды, которая ранее 30 https://blog.ethereum.org/2015/08/01/introducing-casper-friendly-ghost/ 75 2.9. Сравнение с другими блокчейн-проектами успешно создал проекты BitShares и SteemIt, продемонстрировав сильные стороны алгоритма консенсуса DPoS. Масштабируемость будет достигнута путем создания специализированных рабочих цепочек для проектов, которые в ней нуждаются (например, распределенная биржа может использовать рабочую цепочку, поддерживающую специальный набор оптимизированных транзакций, аналогично тому, что делала BitShares), и путем создания нескольких рабочих цепочек с одинаковыми правилами (конфедерации в смысле, описанном в 2.8.10). Недостатки и ограничения этого подхода к масштабируемости были обсуждены в loc. см. также 2.8.5, 2.8.12 и 2.8.14 для более подробного обсуждения DPoS, шардинга, взаимодействия между рабочими цепочками и их последствий для масштабируемости системы блокчейна. В то же время, даже если вы не сможете создать Facebook внутри блокчейна (см. 2.9.13), EOS или иным образом, мы считаем, что EOS может стать удобной платформой для некоторых узкоспециализированных слабо взаимодействующих распределенных приложений, подобных BitShares (децентрализованная биржа) и SteemIt (децентрализованный блогплатформа). 2.9.8. ПолкаДот [17]; https://polkadot.io/. PolkaDot (2019 или более поздняя версия) -один из самых продуманных и детализированных предлагаемых проектов multichain Proofof-Stake; его разработкой руководит один из соучредителей Ethereum. Этот проект является одним из самых близких проектов к блокчейну TON на нашей карте. (Фактически, мы в долгудля нашей терминологии для рыбаков и номинантов проекта PolkaDot.) PolkaDot-это гетерогенный слабо связанный мультицепочечный проект Proof-of-Stake с византийским отказоустойчивым консенсусом (BFT) для генерации новых блоков и мастер-цепью (которая может быть внешней, например, блокчейн Ethereum). Он также использует маршрутизацию гиперкуба, несколько похожую на (медленную версию ) TON, как описано в 2.4.19. Его уникальной особенностью является возможность создавать не только публичные, но и частные блокчейны. Эти частные блокчейны также смогут взаимодействовать с другими публичными блокчейнами, PolkaDot или другими. Таким образом, PolkaDot может стать платформой для крупномасштабных частных блокчейнов, которые могут использоваться, например, банковскими консорциумами для быстрого перевода средств друг другу или для любого другого использования крупной корпорацией частной технологии блокчейна. Однако PolkaDot не поддерживает сегментирование и не тесно связан. Это несколько затрудняет его масштабируемость, которая аналогична масштабируемости EOS. (Возможно, немного лучше, потому что PolkaDot использует BFT PoS вместо DPoS.) 2.9.9. Universa; https://universa.io. Единственная причина, по которой мы упоминаем об этом 76 2.9. Сравнение с другими блокчейн-проектами необычный проект blockchain здесь заключается в том, что это единственный проект до сих пор , который делает мимоходом явную ссылку на что-то похожее на нашу парадигму конечного шардинга (см. 2.1.2). Другая его особенность заключается в том,что он обходит все сложности, связанные с византийской отказоустойчивостью, обещая, что только доверенные и лицензированные партнеры проекта будут допущены в качестве валидаторов, поэтому они никогда не будут совершать недействительные блоки. Это интересное решение, однако оно, по сути, делает блокчейн - проект намеренно централизованным, то, чего обычно хотят избежать блокчейн-проекты (зачем вообще нужен блокчейн для работы в доверенной централизованной среде?). 2.9.10. Плазма; https://plasma.io). Plasma (2019?) - нетрадиционный блокчейн-проект от другого соучредителя Ethereum. Предполагается, что он смягчит некоторые ограничения Ethereum без введения шардинга. По сути, это отдельный проект от Ethereum, представляющий собой иерархию (гетерогенных) рабочих цепочек, привязанных к блокчейну Ethereum (для использования в качестве внешней мастер-цепочки) на верхнем уровне. Средства могут быть переведены из любого блокчейна вверх по иерархии (начиная с блокчейна Ethereum в качестве корня) вместе с описанием выполняемой работы. Затем необходимые вычисления выполняются в дочерней рабочей цепочке (возможно , требуется пересылка частей исходного задания дальше по дереву), их результаты передаются вверх, и собирается вознаграждение. Проблема достижения согласованности и проверки этих рабочих цепочек обходится механизмом (вдохновленным платежным каналом), позволяющим пользователям в одностороннем порядке выводить свои средства из неправильно функционирующей рабочей цепочки в ее родительскую рабочую цепочку (хотя и медленно) и перераспределять свои средства и свои рабочие места в другую рабочую цепочку. Таким образом, Plasma может стать платформой для распределенных вычислений, связанных с блокчейном Ethereum, чем-то вроде математического сопроцессора . Однако это не похоже на способ достижения истинной масштабируемости общего назначения. 2.9.11. Специализированные блокчейн-проекты. Существуют также некоторые специализированные блокчейн-проекты, такие как FileCoin (система, которая стимулирует пользователей предоставлять свое дисковое пространство для хранения файлов других пользователей, готовых платить за него), Golem (основанная на блокчейне платформа для аренды и кредитования вычислительных мощностей для специализированных приложений, таких как 3D-рендеринг) или SONM (другой подобный проект кредитования вычислительной мощности). Такие проекты не привносят ничего концептуально нового на уровне организации блокчейна; скорее, это конкретные блокчейн-приложения, которые могут быть реализованы с помощью смарт-контрактов, работающих в блокчейне общего назначения, при условии, что он может 77 2.9. Сравнение с другими блокчейн-проектами обеспечить требуемую производительность. Таким образом, проекты такого рода, скорее всего, будут использовать один из существующих или планируемых блокчейн - проектов в качестве своей базы, таких как EOS, PolkaDot или TON. Если проекту нужна истинная масштабируемость (основанная на сегментировании), ему лучше использовать TON; если он удовлетворен работой в конфедеративном контексте, определяя семейство собственных рабочих цепочек, явно оптимизированных для его целей, он может выбрать EOS или PolkaDot. 2.9.12. Блокчейн TON. Блокчейн TON (The Open Network) (планируемый 2018) - это проект, который мы описываем в этом документе. Он разработан как первый блокчейн-проект пятого поколения, то есть проект BFT PoS-multichain, смешанный однородный/гетерогенный, с поддержкой (shardable) пользовательских рабочих цепочек, с собственной поддержкой sharding и плотно связанный (в частности, способный практически мгновенно пересылать сообщения между шардами при сохранении согласованного состояниявсех шардчейнов). Таким образом, это будет действительно масштабируемый блокчейн-проект общего назначения, способный вместить практически любые приложения, которые вообще могут быть реализованы в блокчейне. При дополнении другими компонентами проекта TON (см. 1) его возможности расширяются еще больше. 2.9.13. Можно ли загрузить Facebook в блокчейн ? Иногда люди утверждают, что можно будет реализовать социальную сеть в масштабе Facebook как распределенное приложение, находящееся в блокчейне. Обычно в качестве возможного хостинга для такого приложения называют любимый блокчейн - проект Нельзя сказать, что это техническая невозможность. Конечно, нужен тесно связанный блокчейн-проект с истинным шардингом (т. Е. TON), чтобы такое большое приложение не работало слишком медленно (например, доставляло сообщения и обновления от пользователей, проживающих в одной цепочке шардов, своим друзьям, проживающим в другой цепочке шардов, с разумными задержками). Однако мы считаем, что это не нужно и никогда не будет сделано, потому что цена будет непомерно высокой. Давайте рассмотрим загрузку Facebook в блокчейн как мысленный эксперимент; примером может служить любой другой проект аналогичного масштаба. Как только Facebook будет загружен в блокчейн, все операции, выполняемые в настоящее время серверами Facebook, будут сериализованы как транзакции в определенных блокчейнах (например, shardchains TON) и будут выполняться всеми валидаторами этих блокчейнов. Каждая операция должна быть выполнена, скажем, не менее двадцати раз, если мы ожидаем, что каждый блок соберет не менее двадцати подписей валидатора (немедленно или в конечном итоге, как в системах DPOS). Точно так же все данные, хранящиеся 78 2.9. Сравнение с другими блокчейн-проектами Серверы Facebook на своих дисках будут храниться на дисках всех валидаторов для соответствующей цепочки шардов (т. е. не менее чем в двадцати экземплярах). Поскольку валидаторы-это, по сути, те же серверы (или, возможно, кластеры серверов, но это не влияет на обоснованность этого аргумента), что и те , которые в настоящее время используются Facebook, мы видим, что общие затраты на оборудование , связанные с запуском Facebook в блокчейне, по крайней мере в двадцать раз выше , чем если бы он был реализован вобычный способ. На самом деле, расходы будут намного выше, потому что виртуальная машина блокчейна медленнее, чем голый процессор, работающий с оптимизированным скомпилированным кодом, а ее хранилище не оптимизировано для проблем, специфичных для Facebook. Можно частично смягчить эту проблему, создав специальную рабочую цепочку с некоторыми специальными транзакциями, адаптированными для Facebook; это подход BitShares и EOS к достижению высокой производительности, доступный также в блокчейне TON. Тем не менее, общий дизайн блокчейна все равно будет imсамо по себе создает некоторые дополнительные ограничения, такие как необходимость регистрировать все операции как транзакции в блоке, организовывать эти транзакции в дерево Меркла, вычислять и проверять их хеши Меркла, распространять этот блок дальше и так далее. Таким образом, по самым скромным подсчетам, для проверки блокчейн-проекта, в котором размещена социальная сеть такого масштаба, потребуется в 100 раз больше серверов с той же производительностью, что и у Facebook сейчас Кто-то должен будет заплатить за эти серверы, либо компания, владеющая распределенным приложением (представьте, что вы видите 700 объявлений на каждой странице Facebook вместо 7), либо ее пользователи. В любом случае, это не кажется экономически целесообразным. Мы считаем, что это неправда, что все должно быть загружено в блокчейн. Например, нет необходимости хранить фотографии пользователей в блокчейне; регистрация хэшей этих фотографий в блокчейне и хранение фотографий в распределенном хранилище o-chain (например, хранилище FileCoin или TON) было бы лучшей идеей. Именно по этой причине TON-это не просто блокчейн-проект, а набор нескольких компонентов (TON P2P Network, TON Storage, TON Services), сосредоточенных вокруг блокчейна TON , как описано в главах 1 и 4. 79 3.1. Абстрактный сетевой уровень дейтаграмм 3 Сеть TON Любой блокчейн - проект требует не только спецификации формата блока и правил валидации блокчейна, но и сетевого протокола, используемого для распространения новых блоков, отправки и сбора кандидатов на транзакции и так далее. Другими словами, специализированная одноранговая сеть должна быть создана каждым блокчейн -проектом. Эта сеть должна быть одноранговой, потому что блокчейн-проекты обычно должны быть децентрализованными, поэтому нельзя полагаться на централизованную группу серверов и использовать обычную клиент-серверную архитектуру, как, например, классические приложения онлайн-банкинга. Даже легкие клиенты (например, приложения для смартфонов light cryptocurrency wallet), которые должны подключаться к полным узлам клиент-серверным способом, фактически могут подключаться к другому полному узлу, если их предыдущий одноранговый узел выходит из строя, при условии, что протокол, используемый для подключения к полным узлам, достаточно стандартизирован. В то время как сетевые требования проектов с одним блокчейном, таких как Bitcoin или Ethereum, могут быть удовлетворены довольно легко (по существу, необходимо построить случайную одноранговую наложенную сеть и распространять все новые блоки и кандидаты на транзакции по протоколу сплетен), проекты с несколькими блокчейнами, такие как TONБлокчейн, гораздо более требовательны (например, нужно иметь возможность подписаться на обновления только некоторых шардчейнов, не обязательно всех). Поэтому сетевая часть блокчейна TON и проект TON в целом заслуживают хотя бы краткого обсуждения. С другой стороны, как только появятся более сложные сетевые протоколы, необходимые для поддержки блокчейна TON, окажется, что их можно легко использовать для целей, не обязательно связанных с непосредственными требованиями блокчейна TON, тем самым предоставляя больше возможностей и гибкости для создания новых услуг в экосистеме TON. 3.1 Абстрактный сетевой уровень дейтаграммы Краеугольным камнем в построении сетевых протоколов TON является абстрактный сетевой уровень (TON) (Datagram). Он позволяет всем узлам принимать определенные сетевые идентификаторы , представленные 256-битными абстрактными сетевыми адресами , и обмениваться данными (отправлять друг другу дейтаграммы в качестве первого шага), используя только эти |