Trumpas valstybinių kanalų technologijos įvadas

Valstybinio kanalo technologija naudojama operacijoms atlikti ir būsenų atnaujinimams ne grandinėje. Nors tai yra ne grandinės technologija, kanalo viduje operacijos yra labai saugios ir nuoseklios - jei įvyksta kokia nors klaida, mes visada galime sekti grandinės įrašus ir patikrinti tam tikros operacijos informaciją.

Daugelis iš mūsų yra susipažinę su mokėjimo kanalais, nes ši koncepcija gimė prieš kelerius metus ir pasireiškė „Bitcoin“ žaibo tinklu. Tačiau bendra valstybinio kanalo technologija yra daugiau nei atsiskaitymo būdas, ji taip pat gali atnaujinti „grandinės“ būseną, pavyzdžiui, sumaniosios sutarties pakeitimus.

Taigi valstybinio kanalo technologiją galime suprasti kaip apibendrintą „blockchain“ mastelio keitimo sprendimą. Tai taip pat yra plačiai pritaikytas mastelio pritaikymo sprendimas dabartinėje „blockchain“ erdvėje. Aš eisiu per valstybinio kanalo technologiją atsižvelgiant į jos aplinkybes, realizavimą ir pažangą kitose pastraipose.

I. Jos sukūrimo pagrindas - „grandinės“ mastelio keitimas

i. Kodėl reikia mastelio?

„Blockchain“ vystosi taip greitai, kad žmonės labai tikisi įvyksiančios revoliucijos, tačiau žemas TPS realiojo naudojimo atvejais verčia abejoti šia nauja technologija. Nors „Ethereum“ gali pasigirti 1500 ir daugiau dappų, kriptovaliutos užkimšo visą tinklą. Anksčiau šiais metais dėl naujų „FCoin“ žetonų sąrašų taisyklių ethereum tinklas vėl patiria „nevirškinimą“, kurį vėliau perėmė „Fomo3D“ žaidimų įsilaužėliai. Todėl dabartinei „blockchain“ ekosistemai reikia masto, kad operacijos paspartėtų.

ii. Kaip masto?

Kur kliūtis riboja „blockchain“ veikimą?

1. P2P tinklas: „blockchain“ yra lygiavertis tinklas, kuriame kiekvienas mazgas turi sinchronizuoti viso tinklo pranešimus. Bet koks tinklo delsimas turės įtakos efektyvumui.

2. Bloko dydis: kiekvieno bloko saugojimas yra ribotas, taigi, padidėjus operacijų skaičiui, daugybė operacijų susiskirs į buferį ir palauks, kol bus patvirtinti į blokus.

3. Konsensusas: konsensusas yra „blockchain“ esmė. Pasiekus mazgų sutarimą, PoW mechanizmas sunaudos skaičiavimo galią ir laiką.

Todėl yra dvi pagrindinės grandinės mastelio keitimo kryptys:

1. Optimizuokite patį „blockchain“, kad padidintumėte TPS

1) Restruktūrizavimo blokai

Pavyzdžiui, „Bitcoin“, perkeldamas parašo duomenis iš pagrindinės struktūros (skaičiuojant maždaug 1 mln.) Į naują struktūrą, padidino bloko dydį iki 2 mln., Taigi dvigubai padidino kiekviename bloke esančių operacijų skaičių ir pakeitė TPS. Šis mastelio sprendimas yra tiesiai į tašką, tačiau duoda mažai efekto. Neribotas bloko dydis sukels daug saugumo problemų.

2) Pakeiskite sutarimą

Dėl neefektyvaus PW, daugiau projektų pasisako už PoS, DPoS arba PBFT, kad padidintų sutarimo efektyvumą. Pavyzdžiui, EOS sumažino bloko generavimo laiką iki 0,5 sekundės, o tai yra puikus patobulinimas. Tačiau yra ir argumentų, kritikuojančių EOS, nes tai prieštarauja decentralizacijos idėjai.

3) Sharding

„Sharding“ yra tradicinė mastelio keitimo technologija, pagrįsta duomenų bazių skaldelėmis. „Sharding“ daro tai, kad jis suskaido sandorį į skaidinius ir paskirsto juos skirtingiems mazgams. Užuot skaičiavęs visas tinklo operacijas, kiekvienas mazgas apdoroja tik nedidelę jo dalį. Ir mazgai veikia atskiras skiautes viena šalia kitos. Tai savo ruožtu sumažina skaičiavimo sąnaudas ir padidina apdorojimo galią laiko vienete, taip pat TPS. Sharding bus atsižvelgiama į tinklą, operacijas ir būsenas, todėl įgyvendinimas būtų didelis iššūkis.

2. Antrojo sluoksnio mastelio keitimas

2 lygmens mastelio keitimasis atliekamas priešingai - sandoriai atsiskiria nuo grandinės, paliekant nepakeistą grandinės protokolą. Tai sumažina veikimą grandinėje ir padidina pralaidumą, visiškai išnaudojant ne grandinės skaičiavimo galią. Antrinio sluoksnio tinklas apima valstybinių kanalų technologiją ir šoninių grandinių struktūrą.

1) Šoninės grandinės

Šoninės grandinės yra atskirtas tinklas, priklausantis nuo pagrindinės „blockchain“ per 2WP. Šoninės grandinės turi visas „blockchain“ savybes, jos priima savarankišką sutarimo algoritmą ir susieja intelektualią sutartį ar operacijas, kai sąveikauja su pagrindine grandine. Paprastai šoninėms grandinėms reikia tik išlaikyti savo būseną. Tokiu būdu didžioji dalis operacijų yra apdorojama šoninėje grandinėje, taigi keliama pagrindinės grandies apkrova.

2) Valstybės kanalai

Palyginti, valstybinis kanalas yra lengvesnis mastelio keitimas. Užrakindamas grandinę, valstybinis kanalas sulaikys sandorius tarp grandinių tarp šalių, todėl operacijos tampa efektyvesnės ir mažos. Skirtingai nuo šoninių grandinių, valstybiniam kanalui nereikia bendro sutarimo, jis apšviečia procesą ir pasiekia mastelį.

II. Valstybės kanalų įgyvendinimas ir pagrindinės idėjos

Valstybės kanalų įgyvendinimas

Būsenos kanalai yra strategija, kuria siekiama išspręsti mastelio didinimo iššūkį išlaikant pagrindinį „blockchain“ protokolą tą patį, o ne pakeisti protokolo naudojimo būdą: užuot naudojant „blockchain“ kaip pirminį apdorojimo sluoksnį kiekvienai operacijai, vietoj jo naudojama „blockchain“. grynai kaip atsiskaitymų sluoksnis. Būsenos atnaujinimas įvyksta labiau grandinėje, o ne grandinės būsena bus atnaujinta „blockchain“ tik prireikus.

Norint perkelti sandorius iš grandinės, reikia, kad sandorių šalys pasiektų bendrą sutarimą:

1. Sandoriai turėtų vykti grandinėje, bet jie nevykdomi.

2. Sandorių dalyviai daro prielaidą, kad sandoriai vyksta grandinėje, ir neprieštarauja sandorių baigčiai.

3. Bet kuris operacijų dalyvis gali bet kada pateikti operacijas į „blockchain“, o šias operacijas sąžiningai galima atlikti „blockchain“.

Sandoris, vykstantis valstybiniame kanale, yra tas, dėl kurio susitaria sandorio šalys ir kurį šalys patvirtina parašu. Kol šalys tvarko vietinių operacijų duomenis, jos gali užbaigti sandorį nuo grandinės. Bet kuri šalis gali bet kada transliuoti savo operaciją „blockchain“, nereikalaujant, kad kita šalis visiškai sutiktų, ir perkelti „off-grandinės“ operaciją „blockchain“. Ne grandininiams sandoriams reikalingos šios savybės:

1) Sandoriai be grandinės turėtų būti grandininių sandorių pratęsimas. Sandorį turėtų būti įmanoma įvykdyti grandinėje ir duoti unikalius ir determinuotus rezultatus.

2) determinuotas sandorio šalių parašas. Sandorių šalys turi pasiekti bendrą sutarimą dėl grandinėje esančių sandorių ir susitarti pasirašydamos patvirtintas operacijas.

3) Naujesni sandoriai, sukurti ne grandinėje, gali pakeisti ankstesnius sandorius. Pakeitimui reikia abiejų šalių patvirtinimo parašu.

4) Taip pat yra nuobaudų sistema už grandininius sandorius. Jei kuri nors šalis neteisingai transliuoja pakeičiamus sandorius, kita šalis gali nubausti kaltininką naudodamasi baudos sistema.

5) Bet kuriai šaliai turėtų būti leista vienašališkai transliuoti savo sandorius grandinėje nereikalaujant, kad kita šalis susitartų ar liktų internete.

Esant aukščiau nurodytoms savybėms, grandininius sandorius galima perkelti iš grandinės. Kaip abi šalys nori, visos jų operacijos registruojamos tik ne grandinėje, o nebūtinai. Poveikis yra toks pat kaip grandinės sandorio. Kadangi operacijos vyksta tik kanaluose, išsprendžiama TPS problema ir sumažinamas grandininių operacijų dažnis, o tai palengvina „grandinės“ stresą ir efektyviai sumažina „nevirškinimą“.

III. Valstybės kanalų raidos istorija

Nuo „Bitcoin“ tinklo mokėjimo „Lightning Network“ kanalo, technologija sparčiai judėjo į priekį. Remiantis skirtingomis grandinėmis, yra skirtingi požiūriai. Nuo praėjusių metų rinkoje atsirado valstybinių kanalų projektai. Populiariausi projektai yra „Bitcoin“ tinklo „Lightning Network“, „Ethereum“ tinklo „Raiden“ tinklas ir „Trejybės“ tinklas. „Trinity“ išleido 2 versijas: „Trintiy-Neo“ „Neo“ tinkle ir „Trinity-Eth“ „Ethereum“ tinkle. Kiti nauji projektai taip pat apima apibendrintus „L4“ paleistų „Counterfactual“ valstybinius kanalus (paaiškintus vėlesnėse dalyse) ir „Dapps“ naudojamus valstybinius kanalus, tokius kaip „FunFair“ ir „SpankChain“, kurie yra vadinami konkrečiais valstybės kanalais.

Kas yra mokėjimo kanalai, konkretūs valstybės kanalai ir apibendrinti valstybės kanalai? Kaip vystosi valstybinių kanalų technologija? Valstybės kanalų raidos etapai yra išvardyti taip:

1) Mokėjimo kanalai

2) Specializuoti valstybiniai kanalai

3 Bendrieji būsenos kanalai

4 Kryžminių grandinių būsenos kanalai

i. Mokėjimo kanalai

Valstybinis kanalas masto pagrindinę grandinę. Remiantis tuo, kanalų palaikomos paslaugos priklauso nuo pagrindinės „grandinės“ savybių. „Lightning Network“ pirmasis pasiūlė valstybinius kanalus. Tai yra mastelio keitimasis sprendimas, pagrįstas „Bitcoin“ tinklu ir kartu yra valstybinių kanalų gimimo vieta. Kadangi „Bitcoin“ yra mokėjimo tinklas, „Lightning Network“ teikiama paslauga yra mokestis. Taigi valstybinis žaibo tinklo kanalas yra klasikinis mokėjimo kanalas. Mokėjimo kanale pagrindinė kanalo dalis yra mokėjimų operacijų konstravimas. Valstybė čia nurodo mokėjimo būseną. Pavyzdžiui, „Lightning Network“ yra mokėjimo kanalas „Bitcoin“, o „Trintiy-Neo“ - „Neo“ ir „Gas“.

ii. Specifiniai valstybės kanalai

Didėjant apšvietimo tinklo įtakai, kiti blokiniai tinklai pradeda kurti savo valstybinių kanalų tinklą su patobulintomis funkcijomis. Naujai sukurti blokiniai grandinės gali pasigirti daugiau išmaniosios sutarties būsenos pakeitimais, todėl atitinkami valstybiniai kanalai perduoda ne tik mokėjimo būseną, bet ir kitas sutarties būsenas. Išmanioji sutartis pirmiausia sukonfigūruojama blokinėje grandinėje ir saugoma ne grandinėje. Tada kanalo šalys sąveikauja kanale, taip pakeisdamos sutarties būseną. Galutinė sutarties būsena bus sinchronizuota grandinėje. Specializuotas valstybinis kanalas priklauso nuo grandininės sutarties, kuri dažnai būna sukurta vienam prieigos raktui (prieigos rakto sutartis) ar vienos rūšies sutarčiai (ERC20), pavyzdžiui, „Žaibo tinklas“, „Trejybė-ethereum“ (skirta „ERC20“ sutarčiai) ir „Trejybė“ -for-Neo (sukurta NEP5 sutarčiai). Kadangi ERC20 ir NEP5 standartai dažniausiai naudojami operacijoms atlikti, daugelis žmonių nurodo valstybinius kanalus, paremtus šiais standartais, kaip mokėjimo kanalus.

iii. Bendri valstybiniai kanalai

Tobulėjant intelektualiosios sutarties funkcijai, pati sutartis vykdys sudėtingesnę verslo logiką. Susidurdami su didėjančiais verslo poreikiais, specializuoti valstybiniai kanalai pradeda rodyti trūkumus, nes neįmanoma sukurti valstybinio kanalo kiekvienam ženklui ar standartui. Taigi žmonės tikisi apibendrinto valstybės kanalo, kuris galėtų prisitaikyti prie visų sutarčių. Bendras valstybės kanalas vykdys sutartį ne pagal grandinę ir, jei reikia, paskirs ją grandinėje. Pagrindinė grandininė grandis sutelkia dėmesį tik į galutinę sutarties būseną. Tokiu būdu bendras valstybės kanalas gali apdoroti visą sutarties verslą.

iv. Kryžminių grandinių būsenos kanalai

Iki šiol valstybiniai kanalai vis dar yra vienas nuo kito atskirtų pagrindinių grandinių mastelio sprendimas. Vienas valstijos kanalas yra apribotas tam tikra blokine grandine. Brandėjant kryžminių grandinių technologijai, keitimas grandinėmis tampa nepakeičiama mastelio keitimo kryptimi.

Kryžminių grandinių būsenos kanalai gali būti paremti kryžminių grandinių tinklais, kurie tarnauja kaip trečiojo sluoksnio kanalai.

Kryžminių grandinių būsenos kanalų pranašumas yra kanalo architekto supaprastinimas, nes jis neatsižvelgia į kryžminių grandinių konversijos mechanizmą ir koncentruojasi tik į patį kanalą. Tačiau šis dizainas labai priklauso nuo tinklinio tinklo. Taigi būtų pakenkta kanalų lankstumui ir pritaikomumui.

Kita idėja yra padaryti valstybinius kanalus prijungiamais komponentais, įterpti kryžminės grandinės konversiją kaip kanalo sluoksnio dalį ir kanalo sluoksnį ištraukti iš adaptyvių komponentų, tokių kaip „blockchain“ adapteris ir kryžminės grandinės keitiklis. Tai padidins kanalo lankstumą ir pritaikomumą bei suteiks daugiau vietos mastelio tarp grandinių keitimas.

Santrauka :

Valstybinio kanalo technologija yra plačiausiai naudojamas „grandinės mastelio mažinimo“ sprendimas. Tai išsaugo „blockchain“ decentralizaciją ir masiškai padidina operacijų pralaidumą. Nors dabartiniai valstybiniai kanalai daugiausia skirti mokėjimams, tyrinėjimai apibendrintais valstybiniais kanalais niekada nesibaigia. Kaip išskirtinis mastelio didinimo sprendimas, valstybinių kanalų technologija leis „blockchain“ numatomoje funkcijoje atlikti daugiau verslo scenarijų.

„Trinity Core Dev“ komanda

Trejybės telegramos kanalas: https://t.me/TrinityStateChannels

Oficiali svetainė: https://trinity.tech/#/

Trejybės „Github“: https://github.com/trinity-project