블록체인 기반의 클라우드 컴퓨팅이 무엇인지 정말 알고 계신가요?

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白计划
4년 전
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병렬 문제를 해결한 후 블록체인 프로젝트는 새로운 시작을 합니다.
저자: 리
지난 몇 년간 암호화폐 네트워크의 발전 과정에서 확장을 특징으로 하는 프로젝트는 많았지만, 이더리움 2.0의 동종 샤딩이나 폴카닷이 구축한 이기종 샤딩과 같이 시그니처 솔루션으로 사용할 수 있는 프로젝트는 많지 않았습니다. , Plasma의 사이드 체인, zkSync, Optimistic, StarkWare 등의 layer2, COSMOS의 크로스 체인 구조(크로스 체인 확장 사용).
이 프로젝트들은 이더리움과 비트코인의 블록체인 구조를 기반으로 가장 적합한 확장 방법을 끊임없이 찾고 있습니다. 이더리움 2.0의 주목도가 가장 높다 PoW에서 PoS로 전환하는 것에 초점을 맞춘 후 트랜잭션 데이터를 압축(롤업)하고 샤딩 구조(샤딩, 비데이터 샤딩)를 형성하는 방식이다. 암호화폐 네트워크. , 그러나 이것이 장기적으로 매우 필요한 길임은 부정할 수 없습니다.
본질적으로 블록체인 구조는 분명한 장점이 있으며 천장도 매우 분명합니다. 혁신을 하고 싶다면 블록체인 구조가 가져온 천장을 깨지 않으면 산업계가 다음 단계로 가기가 어려울 것 같습니다.저자는 산업계의 혁신은 많은 성숙한 산업과 성숙한 기술 시스템.
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블록체인의 병목현상이 너무 뻔하다

블록체인의 병목 현상은 가장 큰 장점인 합의에서 비롯됩니다.
합의 연산 과정은 여러 당사자(노드 장치)가 동일한 데이터(블록)를 계산하는 과정으로, 예를 들어 비트코인에서는 노드가 블록을 패킹하여 모든 노드에 브로드캐스팅하여 하나씩 저장합니다.
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블록체인 단일 노드 제한 예시 다이어그램

이와 같이 각 블록체인 구조에서 위 그림의 모델이 나타나게 되는데, 모든 컴퓨팅 태스크가 컴퓨팅 노드의 컴퓨팅 자원을 선점하고 있고, 여러 태스크가 좁은 채널을 선점하고 있다.
일부 응용 프로그램 시나리오에서 동시성의 양이 그렇게 높지 않은 경우 단일 노드의 컴퓨팅 성능을 개선하고 더 빠른 합의 알고리즘을 대체하며 작업에 통과 시간 할당을 수행하여 전체 확인 프로세스를 원활하게 수행할 수 있습니다. 자원에 대한 스크램블.
그러나 많은 동시성 시나리오(블록체인은 금융 및 단일 시나리오에서 멈출 수 없음)의 경우 확실히 차단되거나 느리거나 완전히 불가능하거나 정체로 인해 다른 문제(예: 보안)를 유발할 수 있다는 점은 안타깝습니다.
이를 해결하기 위해서는 네트워크의 단위 시간당 태스크 처리 상한선을 높이기 위해 태스크 처리 시 충분한 병렬 처리량을 확보해야 한다.
클라우드 컴퓨팅의 확장과 병행 아이디어에서 배운다면 암호화폐 네트워크는 어떻게 구현될 수 있을까?
가장 기본적인 요구 사항인 클라우드 컴퓨팅이 제공하는 아이디어는 여러 컴퓨팅 장치의 액세스가 아닌 시스템의 네트워크 리소스에 액세스하는 것입니다 외부 세계로 내보내는 리소스의 상한은 하나의 컴퓨팅 장치의 상한일뿐입니다. 처리 능력이 N배 향상되었습니다.
이것이 바로 암호화폐 네트워크에 필요한 것입니다.각 암호화폐 네트워크는 여러 컴퓨팅 장치에 액세스할 수 있으며 최종 성능은 합의 계층의 구조적 부분으로 제한됩니다.
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클라우드 컴퓨팅에서의 병렬화의 예로, 데이터 생성은 병렬 구조에 적합하며, GPU의 성능을 이용하여 빠르게 처리

그러나 암호화폐 네트워크에서 블록체인의 구조를 변경할 수 없는 경우 병렬성을 달성하는 두 가지 방법이 있습니다.
이 기사에서 White Project 팀은 Oasis, Phala, PlatON, Dfinity, Filecoin 및 IOTA를 예로 들어 병렬성을 실현하는 두 가지 주요 방법을 설명합니다.
(화이트 플랜 참고: 안전한 하드웨어 병렬성에 의존하고 개선된 알고리즘 병렬성에 의존하여 배열 순서가 구별됨)
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두 개의 주류 병렬 아이디어 분할

위의 프로젝트는 확장과 병렬 문제를 해결하는 두 가지 방법으로 나눌 수 있습니다.
하나는 오아시스(Oasis), 팔라(Phala), 플래온(PlatON)으로 대표되며, 컴퓨팅 장치로서 신뢰할 수 있는 컴퓨팅 하드웨어를 네트워크에 연결함으로써 하드웨어 장치는 높은 컴퓨팅 파워와 보안 기능을 가지며 컴퓨팅 프로세스와 스토리지 프로세스에 보안을 제공할 수 있습니다. 그리고 이러한 개별 장치(또는 클러스터)는 독립적으로 독립적인 처리 작업을 수행할 수 있으므로 병렬 및 보안 컴퓨팅이 합의 계층 외부에서 실현될 수 있으며 이는 독립적인 신뢰할 수 있는 컴퓨팅으로 요약될 수 있습니다.
두 번째는 Dfinity, IOTA, Filecoin으로 대표되며, 합의 레이어에서 새로운 알고리즘 개발을 통해 블록 트랜잭션 확인 프로세스가 변경되고 병렬 검증이 구현되어 체인의 작업 처리 능력이 향상되고 이후 확장성 형성, 단일 컴퓨팅 장치의 컴퓨팅 성능 및 공간 증가, 즉 클라우드 컴퓨팅의 수직적 확장.
구체적인 분할은 다음과 같습니다.
신뢰할 수 있는 하드웨어를 사용한 병렬 네트워크 설계
1. 먼저 고품질 합의 레이어를 구축합니다.
우선 암호화폐는 합의 레이어에 존재하는 총계정원장을 필요로 합니다.Oasis, Phala, PlatON은 모두 합의 레이어와 컴퓨팅 레이어를 분리합니다. (또는 클라우드) 고속 합의 알고리즘 블록체인 네트워크를 구축합니다.
그러나 그 중 Oasis와 PlatON은 상대적으로 레이어링 개념이 분명한 반면 Phala의 레이어링 개념은 명확하지 않으며 디자인 세부 사항은 오프체인 컴퓨팅 장치에 대한 독립적인 규칙에 있습니다.
합의 레이어의 안정성을 보장하기 위해 Oasis의 이 레이어는 업계 신뢰도가 높은 조직 및 기업을 통해 노드를 구축하고 노드는 Tendermint 알고리즘을 통해 통신하여 신속하게 총계정 원장을 형성합니다.
PlatON의 노드도 파트너가 구축하며 BFT와 유사한 알고리즘 CBFT 알고리즘을 사용하여 일반 BFT 알고리즘의 효율성을 최적화합니다.
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Phala의 Gatekeeper(중간 부분)는 원장을 관리합니다.

 
컨센서스 레이어 외부에서는 계산 및 스토리지를 오프체인 또는 레이어2에 도입합니다. 병렬 컴퓨팅이 여기에 있습니다.
2. 컴퓨팅 계층이 병렬 컴퓨팅을 실현하도록 합니다.
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Oasis의 계산 레이어(오른쪽)

Phala의 계산은 액세스 노드의 TEE에서 완료됩니다. Phala의 pRuntime은 각 TEE에 배포됩니다. pRuntime과 합의 계층(이론상) 간의 통신은 독립적이므로 pRuntime에서 처리되는 트랜잭션은 충돌하지 않습니다. 이것은 각 TEE의 pRuntime이 샤드와 같기 때문에 달성할 수 있는 병렬 처리입니다. 이러한 액세스 노드가 많을수록 네트워크 성능이 강해집니다.
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PlatON 네트워크의 모듈 및 계층화

컴퓨팅 계층을 신뢰할 수 있는 컴퓨팅 하드웨어의 네트워크로 설계하는 것은 컴퓨팅 계층의 병렬 디스케일링 및 확장성을 사용하는 것입니다. 합의 계층 외부로 계산을 마이그레이션하는 것이 실제로 병렬 컴퓨팅을 달성하지 못한다고 생각할 수 있습니다.
그러나 신뢰할 수 있는 컴퓨팅 및 합의 계층이 있는 하드웨어는 보안 및 긴밀한 연결 때문에 합의 계층과 통합됩니다. 보안을 제어하는 ​​방법. 그러나 신뢰할 수 있는 컴퓨팅 하드웨어의 도움으로 이 원장이 오프체인 보안 보호를 제공할 필요가 없습니다.
비교하자면 이더리움 2.0은 비컨체인이 총계정원장인데 샤드가 배치된 경우 각 샤드가 독립적으로 작업을 처리할 수 있지만 Oasis, Phala, PlatON에서는 신뢰할 수 있는 하드웨어로 대체되는 샤딩의 컴퓨팅 부분입니다.
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알고리즘을 통한 병렬 처리 설계

1. 새로운 알고리즘을 개발합니다.
디피니티(Dfinity), 아이오타(IOTA), 파일코인(Filecoin)으로 대표되는 알고리즘이 개발된 후 블록 확인 프로세스를 변경하지 않고 작업을 병렬로 처리하여 확인 속도를 높일 수 있습니다.
여기에서 먼저 언급해야 할 것은 병렬 처리가 알고리즘 수준에서 구현되면 주요 구현은 알고리즘 계산 ​​규칙을 ​​변경하는 것이며 이는 알고리즘 성능의 기능적 논리도 변경한다는 것입니다.예를 들어 PoW 알고리즘이 변경되면 PoW 알고리즘, 브로드캐스트 논리에서 난수 계산 및 패키징을 변경합니다.
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디피니티의 합의 확인 과정, 왼쪽의 서명 부분이 평행 효과를 가짐

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Tangle 알고리즘의 트랜잭션 확인 모델


Filecoin의 병렬 개정은 Filecoin의 저장 부분이 저장된 데이터를 완전히 계산하기 때문에 저장 작업의 병렬 처리이며 이 프로세스는 (비교적으로) 매우 깁니다. 따라서 병렬성과 속도 향상이 매우 중요하며 현재 업데이트된 NSE 알고리즘을 사용하고 있습니다.
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FilecoinNSE 알고리즘을 분해하면 왼쪽에서 레이어 부분을 관찰할 수 있습니다.

2. 기타 부품 구성
병렬 문제를 알고리즘적으로 해결하면 일부 보조 기능이 필요합니다.
IOTA의 Tangle은 일반적인 블록 구조에서 시간 제한이 없기 때문에 합의에 도달하기 위해서는 어떤 트랜잭션이 합의를 형성하는지 확인하기 위해 트랜잭션 유효성 검사기의 도움이 필요합니다.
Dfinity는 알고리즘을 개선하여 서브넷, 데이터 센터 및 컨테이너와 일치시킵니다. 서브넷은 하나씩 샤드와 같으며 데이터 센터는 Dfinity 네트워크의 기본 네트워크 배치이므로 데이터 센터의 참여가 필요합니다. 네트워크 기본 처리 능력이 매우 강합니다. 서브넷에서 컨테이너는 블록체인의 스마트 계약과 비교할 수 있는 독립적인 운영 단위로 확립되어 있으며 컨테이너의 조합과 상호 작용은 복잡성을 달성할 수 있습니다.
NSE 알고리즘이 데이터를 병렬로 처리한 후 Filecoin은 스토리지 복제 및 시공간 증명 패키지 스토리지를 수행합니다. 이러한 부분은 Filecoin 원장의 일관성을 보장합니다. 다른 개발 부분은 공식 팀과 생태계에서 제공하는 도구에 의존합니다.
클라우드화를 병렬화한 후 해야 할 일은 무엇입니까?
위의 6가지 암호화폐 프로젝트는 이론적으로 블록체인의 성능 한계를 병렬로 돌파했는데, 앞으로 남은 프로젝트는 무엇일까요?
저자는 네트워크 도구의 개발을 통해 이러한 기능을 개발자에게 제공하는 방법이라고 생각합니다. 암호화폐 네트워크를 사용하는 목적은 무엇보다 넓은 의미에서 DApp을 개발하고 탈중앙화된 비즈니스를 발전시킬 수 있도록 하는 것입니다.
인프라의 성능이 높아도 개발자가 애플리케이션 시간을 만들지 않으면 인프라는 헛된 것이 될 것입니다.개발자는 체인의 애플리케이션 생성을 결정하고 애플리케이션 생성은 체인에 생성되고 포함되는 가치를 결정합니다.
전통적인 인터넷 개발자와 마찬가지로 초보적인 기본 개발 단계부터 클라우드 기반 개발 시대에 진입했으며 클라우드 컴퓨팅 플랫폼은 개발자에게 매우 높은 품질의 경험을 제공했습니다.
오늘날의 암호 화폐 네트워크가 클라우드 컴퓨팅 플랫폼의 서비스 지향 아키텍처를 예로 사용하여 발전의 물결을 형성할 수 있는지 감히 묻습니다. 클라우드의 병렬화 이후, 암호화폐는 막 웰헤드를 돌파했는데, 계속해서 하늘로 올라갈 수 있을까요?

이 글은 투고에서 온것으로서 Odaily의 립장을 대표하지 않는다.만약 전재한다면 출처를 밝혀주십시오.

ODAILY는 많은 독자들이 정확한 화폐 관념과 투자 이념을 수립하고 블록체인을 이성적으로 바라보며 위험 의식을 확실하게 제고해 달라고 당부했다.발견된 위법 범죄 단서에 대해서는 관련 부서에 적극적으로 고발하여 반영할 수 있다.

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