Một bài báo so sánh ba mạng blockchain không đồng nhất: Cosmos, Polkadot, Avalanche
Tổng hợp văn bản gốc: The Way of DeFi
Tổng hợp văn bản gốc: The Way of DeFi
Mô tả hình ảnh
Cấu trúc liên kết bảo mật kinh tế liên chuỗi trong Cosmos, Polkadot, Avalanche
Mọi người đều biết rằng Bitcoin đã mở chiếc hộp Pandora và đang trở thành "vàng kỹ thuật số" theo thời gian. Ethereum đã giới thiệu tiền internet có thể lập trình và trở thành một nền tảng cho đổi mới kinh tế tiền điện tử. Tuy nhiên, Bitcoin, Ethereum và các biến thể của chúng có những vấn đề chính ngăn cản việc áp dụng hàng loạt các mạng được mã hóa. Đầu tiên chúng ta sẽ xem xét những vấn đề này và sau đó sử dụng những điểm này để so sánh thế hệ nền tảng blockchain mới.
1. Hiệu quả năng lượng: Để một mạng máy tính mở phi tập trung hoạt động bình thường, những người tham gia độc lập của nó cần đồng ý về trạng thái chia sẻ. Trong khi làm như vậy, mạng sẽ duy trì khả năng chịu lỗi đồng thuận hiệu quả (Byzantine Fault Tolerant) bất chấp thông tin không hoàn hảo hoặc sự hiện diện của các tác nhân độc hại. Sự đồng thuận cho phép tham gia vào các mạng mở đồng thời ngăn chặn cùng một thực thể hoạt động trên nhiều danh tính (các cuộc tấn công Sybil) được xử lý thông qua một phương pháp tiếp nhận có tên là bằng chứng công việc (PoW) (được giới thiệu lần đầu bởi Cynthia Dwork vào năm 1992, với mục đích chống thư rác) . Cách tiếp cận này yêu cầu những người tham gia sử dụng sức mạnh tính toán khổng lồ, làm ấm hành tinh và một số giá trị được chuyển cho công ty điện lực. Rõ ràng, có một chi phí kinh tế để bảo mật mạng máy tính phân tán và các dự án mới sử dụng cơ chế bằng chứng cổ phần (PoS) thay thế để thực hiện tuyển sinh trình xác thực, tức là bằng cách khóa tiền gửi mã thông báo để trở thành người tham gia. Khoản tiền gửi này phải đủ đắt để đủ ngăn cản hành vi độc hại hoặc ngoại tuyến. Trên thực tế, quy mô kinh tế tương tự áp dụng cho Proof-of-Stake (PoS) và Proof-of-Work (PoW): chi phí vận hành nút xác thực chuyển từ OPEX (chi phí vận hành mỏ) sang CAPEX (chi phí cơ hội của thủ đô).
2. Trì hoãn giao dịch: Bitcoin, Ethereum và các biến thể của chúng sử dụng Đồng thuận Satoshi, đòi hỏi phải chờ nhiều khối mới được tạo để đảm bảo rằng các giao dịch không thể được phục hồi. Do đó, chuỗi đồng thuận Nakamoto có tính sẵn sàng cao, nhưng do tính đảm bảo về tính cuối cùng của giao dịch có xác suất nên tốc độ giao dịch thấp, đòi hỏi chuỗi chờ phải đủ dài. Để đạt được kết quả cuối cùng của giao dịch nhanh hơn, nhiều dự án chuỗi khối sử dụng sự đồng thuận về khả năng chịu lỗi Byzantine thực tế (PBFT) cổ điển, có những điểm yếu riêng, bao gồm mức độ lớn của bộ trình xác thực mà không làm chậm mạng và mức độ lớn của bộ trình xác thực mà không có làm chậm mạng. Các khía cạnh thời gian hoạt động hoặc hoạt động có thể có lợi cho bảo mật.
3. Thông lượng tính toán: Lượng công việc tính toán có thể được thực hiện mỗi giây trong mạng máy tính phân tán là thông lượng, xác định mức độ mở rộng của mạng. Một số liệu thường được sử dụng, "giao dịch trên giây", dễ gây hiểu lầm vì các giao dịch có thể đề cập đến các chuyển khoản đơn giản hoặc các phép tính tài chính phức tạp; chúng yêu cầu lượng điện toán khác nhau. Thông lượng thực tế là lượng công việc tính toán mà mạng có thể xử lý mỗi giây như là một chức năng của những người tham gia mạng. Để đạt được thông lượng tổng thể cao, các dự án áp dụng chiến lược mở rộng theo chiều dọc, yêu cầu tính toán hiệu năng cao trên các nút và tối ưu hóa phần mềm nút hoặc chiến lược mở rộng theo chiều ngang, bao gồm xử lý song song bằng cách chia mạng thành nhiều phần.
4. Chi phí giao dịch: Chuỗi khối phải tìm cách hạn chế việc thực thi của nó, nếu không, mạng lưới các nút chạy chuỗi khối dễ bị tấn công từ chối dịch vụ (DOS). Để tạo ra giới hạn này, Bitcoin cho phép một ngôn ngữ kịch bản khá hạn chế và Ethereum tính phí giao dịch dựa trên việc đo lường gas của việc thực thi hợp đồng thông minh. Vấn đề là cho dù bạn đang thực hiện một chuyển khoản đơn giản hay một phép tính phức tạp trong một giao dịch, thì tất cả đều được xử lý trên cùng một mạng. Do đó, khi lưu lượng truy cập mạng tăng lên, phí giao dịch sẽ tăng ngay cả đối với các hoạt động đơn giản, do đó, việc sử dụng chuỗi trở nên độc quyền đối với những người có ví lớn. Phí được trả cho những người khai thác như một động cơ để ưu tiên các giao dịch. Mặc dù phí giao dịch Bitcoin sẽ đóng vai trò là động lực duy nhất sau khi phát hành đạt đến giới hạn 21 triệu, nhưng trong Ethereum, mục đích duy nhất của chúng là ưu tiên các giao dịch. Đốt phí giao dịch là một cơ chế để đạt được lực kéo trong các dự án mới và gần đây Ethereum cũng đã bắt đầu đốt một số khoản phí, do đó, khi hoạt động của mạng phát triển, tất cả những người nắm giữ mã thông báo đều được hưởng lợi từ sự khan hiếm gia tăng.
5. Phân cấp: Trái ngược với suy nghĩ của nhiều người, Bitcoin và Ethereum thực sự đạt được rất ít sự phân cấp do tập trung hóa các nhóm khai thác (tính đến tháng 11 năm 2021, 90% sức mạnh tính toán của Bitcoin được cung cấp bởi 11 thợ đào). sức mạnh tính toán được kiểm soát bởi 16 nhóm khai thác). Khi chi phí khai thác tăng lên trong Đồng thuận Nakamoto, việc tạo thành công một khối trở nên khó khăn hơn và sức mạnh để vận hành mạng được gộp lại để tập trung vào một số lượng nhỏ các công cụ khai thác tổng hợp. Các chuỗi khối thế hệ tiếp theo giải quyết vấn đề này thông qua các giải pháp khác nhau mà chúng ta sẽ khám phá bên dưới.
6. Phân phối công bằng: Làm thế nào để các dự án blockchain phân phối cổ phần sở hữu (mã thông báo) khi mạng phát triển? Việc phân phối mã thông báo của bitcoin tạo ra sự phụ thuộc lẫn nhau lặp đi lặp lại giữa tính bảo mật của chuỗi khối, hệ sinh thái khai thác và các sàn giao dịch. Điều này trở thành một mô hình cho nhiều dự án: khi những người khai thác tham gia mạng để kiếm phần thưởng mã thông báo, mạng trở nên phi tập trung hơn và an toàn hơn, điều này thu hút nhiều người sử dụng hơn. Khi nhu cầu tăng, giá tăng, thu hút nhiều thợ đào hơn để đảm bảo mạng vòng kín. Tuy nhiên, khi chi phí khai thác tăng lên, việc khai thác thành công một khối ngày càng trở nên khó khăn hơn; do đó, việc phân phối mã thông báo hoặc quyền lực để vận hành mạng được tập trung hóa, do đó tập trung vào một số thực thể tổng hợp đang chạy các công cụ khai thác. Ethereum sử dụng một chiến lược khác: họ khai thác trước mã thông báo, loại bỏ tổng nguồn cung, bán một số mã thông báo cho các nhà đầu tư ban đầu và những người tham gia bán công khai, phân bổ một số cho nền tảng của họ để chạy các chương trình tiền thưởng và trợ cấp, đồng thời bắt đầu thưởng cho những người khai thác theo thời gian giống như Mô hình bitcoin. Ngay sau đó, việc phát hành mã thông báo của Ethereum đã tập trung vào một số nhóm khai thác và những người nắm giữ mã thông báo lớn nhất đã trở thành sàn giao dịch. Cuối cùng, theo thời gian, phân phối công bằng xác định ai có quyền lực trong mạng: quyền tạo khối (đặt hàng, chấp nhận hoặc xem xét giao dịch), quyền phân nhánh mạng, quyền quyết định nâng cấp giao thức, quyền ứng dụng đầu tư và đặt cược .
7. Quản trị: Những thay đổi đối với giao thức mạng có thể có tác động đáng kể đến tất cả người dùng hiện tại và tương lai, cho dù họ có nhận ra hay không. Trong Bitcoin và Ethereum, các đề xuất cải tiến dẫn đến nâng cấp giao thức và thay đổi tham số, được thảo luận, quyết định, triển khai và áp dụng bởi một cộng đồng chuyên gia cốt lõi. Nếu một nhóm người khai thác quan tâm đến việc theo đuổi một hướng khác với đa số, họ có thể rẽ nhánh giao thức và bắt đầu một mạng mới, bỏ lại hầu hết các hiệu ứng mạng một cách đau đớn. Ngoài ra, việc phân bổ tài trợ cho R&D thường được quản lý bởi các quỹ trung tâm, trong khi các giải pháp thay thế đang nổi lên khi cộng đồng tập hợp xung quanh việc điều phối tài trợ cho các DAO (Tổ chức tự trị phi tập trung). Các nhóm chủ sở hữu hoặc người dùng mã thông báo lớn hơn không thực sự có tiếng nói trong các quyết định quản trị, vì họ có thể không có chuyên môn, sở thích hoặc nhận thức về chủ đề của quyết định. Ngay cả khi họ đã làm như vậy, họ có thể có một chút ảnh hưởng so với những người nắm giữ mã thông báo lớn, vì phiếu bầu thường có trọng số bằng mã thông báo. Vì các dự án mới áp dụng quản trị trên chuỗi công bằng hơn mà nhiều chủ sở hữu mã thông báo có thể tham gia hơn (tức là bỏ phiếu bậc hai, bỏ phiếu có khóa thời gian, xu hướng đại biểu thích ứng, ủy quyền bỏ phiếu, sơ đồ nhận dạng phi tập trung cho một người một Vé) và cơ chế báo hiệu ngoài chuỗi, điều này đang thay đổi.
Mô tả hình ảnh
Địa chỉ ETH hoạt động hàng ngày丨 Nguồn: Etherscan
Ngày nay, Ethereum có trung bình 500.000 người dùng hoạt động hàng ngày, trong khi các ứng dụng web phổ biến như Twitter có 200 triệu người dùng hoạt động hàng ngày (gấp 400 lần so với Ethereum) và Facebook có gần 2 tỷ người dùng hoạt động hàng ngày (gấp 4000 lần so với Ethereum). Ngay cả khi thêm người dùng Lớp 2 và Bitcoin, đây vẫn là một chặng đường dài so với quy mô mạng. Mở rộng quy mô là một thách thức quan trọng đối với một mạng internet phi tập trung mở, không phải là vấn đề của ngày mai, mà là ưu tiên ở đây và bây giờ.
Mặc dù các phiên bản Ethereum mới hơn được thiết kế để giải quyết các vấn đề về mở rộng quy mô và các giải pháp lớp 2 tạm thời của nó hiện đang cố gắng đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng, nhưng các nền tảng thế hệ tiếp theo Cosmos, Polkadot, Avalanche (mạng chính ra mắt vào năm 2019 và 2020) đã tái hiện Lời hứa về một nền tảng thực sự internet phi tập trung. Chúng ta sẽ bắt đầu bằng cách xem xét phiên bản mới của Ethereum.
Ethereum như một phiên bản mới của hệ sinh thái EVM
Kể từ khi thành lập, các phiên bản Ethereum mới đã thay đổi bằng cách sử dụng nghiên cứu khoa học mới cũng như các cơ chế được phát minh bởi các nền tảng chuỗi khối mới. Phiên bản mới của Ethereum sẽ sử dụng bằng chứng cổ phần, chia mạng thành các phân đoạn đồng bộ và nhằm mục đích tăng thông lượng tính toán tổng hợp. Trình xác thực chạy cùng một Máy ảo Ethereum (EVM) sẽ được chỉ định cho các phân đoạn mạng khác nhau, tạo khối, tích lũy dữ liệu hoạt động của người dùng khác nhau và đồng bộ hóa với nhau thông qua chuỗi chuyển tiếp có tên là Beacon. Tuy nhiên, cố gắng đồng bộ hóa tất cả các phần của phân đoạn có nghĩa là cố gắng sao chép đầy đủ, tức là có một bản sao nhất quán của cơ sở dữ liệu trên tất cả các nút. Điều này có vấn đề vì mục đích của sharding trong điện toán phân tán là mở rộng quy mô bằng cách không sao chép tất cả dữ liệu trên mạng. Trong mô hình đồng bộ hoặc cấu trúc liên kết mạng đồng nhất, khi một phân đoạn (chẳng hạn như phân đoạn DeFi phổ biến) được sử dụng nhiều hơn các phân đoạn khác, nó sẽ bắt đầu gặp phải các vấn đề về tốc độ, chi phí và quy mô giống nhau. Ngoài ra, có một vấn đề mới về đồng bộ hóa dữ liệu hiệu quả giữa các phân đoạn.
Mặc dù quá trình chuyển đổi sang phiên bản Ethereum mới được cho là sẽ hoàn tất trong khoảng một năm nữa, nhưng cái gọi là giải pháp Lớp 2 — Rollup (Optimistic, zkSync), Plasma và State Channels — đã được triển khai để cung cấp hỗ trợ cho cộng đồng Ethereum đang phát triển.Yêu cầu sử dụng mang lại hiệu quả và tốc độ. Vấn đề nan giải là mô hình tin cậy Lớp 2 có một nhà điều hành trung tâm trung gian đánh bại mục đích phân cấp và chống kiểm duyệt hoặc có nhiều nhà điều hành khuyến khích (ví dụ: Polygon được xây dựng bằng Tendermint và chạy trên nhiều trình xác thực, mục tiêu của Matter Labs là một mạng của trình xác thực sử dụng zkSync), tương tự như một chuỗi khối phi tập trung khác có mã thông báo riêng (ví dụ: MATIC) và cuối cùng cạnh tranh với lớp 1 của nó. Do đó, các kiến trúc chuỗi đơn này sẽ gặp phải cùng một vấn đề về chi phí giao dịch khi có nhiều người dùng tham gia hơn.
Thiết kế chuỗi khối mô-đun
tàn cuộctàn cuộc"). Trên thực tế, chiến lược này phù hợp với các thiết kế chuỗi khối mô-đun mới nổi, nơi các chuỗi khối có thể thuê ngoài dữ liệu sẵn có hoặc thực thi cho các chuỗi khối khác. Một mô hình chung của chiến lược này đã được phát triển bởi Celestia và EigenLayr. Ngoài ra, chiến lược mới của Ethereum tương tự như mô hình bảo mật được chia sẻ đã được sử dụng trong Polkadot và Avalanche.
Mặt khác, vì Cosmos, Polkadot, Avalanche đều có cầu nối với Ethereum trên ít nhất một trong các chuỗi tương thích với EVM của họ, nên đôi khi chúng được đặt trong cùng một nhóm "Lớp 2" và các dự án này thường tự gọi mình là Lớp 0, vì chúng cung cấp cơ sở hạ tầng để xây dựng các chuỗi khối Lớp 1 được kết nối với nhau.
Cosmos、Polkadot、Avalanche
Cosmos, Polkadot, Avalanche được thiết kế để mở rộng quy mô theo chiều ngang thông qua mô hình mạng không đồng bộ không đồng bộ, trong đó các chuỗi khối dành riêng cho ứng dụng có các máy ảo riêng biệt và có thể tương tác với các chuỗi khác khi cần. Các nền tảng cơ sở hạ tầng này cung cấp khả năng xây dựng chuỗi khối tùy chỉnh của riêng bạn, cho phép không gian thiết kế lớn hơn cho các ứng dụng và tài sản phi tập trung. Điều hành dự án của bạn dưới dạng một chuỗi có chủ quyền thay vì một tập hợp các hợp đồng thông minh có ba lợi thế cơ bản:
Cách ly hiệu suất: Việc cô lập chuỗi của bạn khỏi các chuỗi khác đảm bảo rằng trải nghiệm người dùng của bạn không bị ảnh hưởng bởi hoạt động cao không liên quan trên mạng, do đó, nó mang lại hiệu suất tốt hơn và bạn có thể kết nối với các chuỗi khác khi cần.
Các khoản phí có thể dự đoán và có thể tùy chỉnh: Chia sẻ các khoản phí trên một mạng không cần cấp phép nằm ngoài tầm kiểm soát của bạn. Hoạt động cao của một số ứng dụng trên mạng có thể làm tăng các khoản phí tùy ý của ứng dụng của bạn. Có cấu trúc phí tùy chỉnh cho phép bạn có các khoản phí có thể dự đoán được và loại bỏ cơ sở hạ tầng giữa ứng dụng của bạn và người dùng. Bạn không cần ATOM, DOT hoặc AVAX để sử dụng các chuỗi dành riêng cho ứng dụng. Không buộc người dùng sử dụng mã thông báo cơ sở hạ tầng để tính phí là rất quan trọng đối với việc áp dụng chính thống.
Trình xác thực có thể tùy chỉnh: Các quy tắc và yêu cầu của trình xác thực tùy chỉnh để tập trung chuỗi của bạn vào các nhu cầu cụ thể của miền. Trình xác thực chuỗi của bạn có thể tuân thủ một số khu vực pháp lý nhất định (ví dụ: GDPR của Liên minh Châu Âu), có thể có các yêu cầu về phần cứng hiệu suất cao hoặc có một số chứng nhận nhất định để trở thành trình xác thực.
Các mạng thế hệ mới này cũng có các cầu nối với Ethereum và sắp tới với Bitcoin, đồng thời đang phát triển các cầu nối với nhau để hiện thực hóa đầy đủ tầm nhìn về Internet of Blockchains.
cơ chế đồng thuận
cơ chế đồng thuận
Việc sao chép trạng thái ứng dụng một cách an toàn và nhất quán trên một mạng máy mở được thực hiện thông qua cơ chế đồng thuận. Trong khi làm như vậy, mạng phải duy trì khả năng chịu lỗi và sự đồng thuận hiệu quả bất chấp thông tin không hoàn hảo hoặc sự hiện diện của các tác nhân độc hại (Byzantine Fault Tolerance). Dung sai lỗi Byzantine thực tế (PBFT) được sử dụng trong Cosmos và Polkadot yêu cầu tất cả các nút tham gia giao tiếp với nhau để mạng đồng ý về quyết định một cách chắc chắn tuyệt đối. Nó có độ trễ thấp và độ chính xác nhanh, nhưng nó không thể mở rộng quy mô cho nhiều người tham gia trong mạng mở toàn cầu vì tải trên mỗi nút trình xác thực tăng theo cấp số nhân khi công việc xác thực tăng lên. Bitcoin đã giới thiệu cơ chế đồng thuận chuỗi dài nhất (Đồng thuận Satoshi Nakamoto), cho phép xác suất chắc chắn và tỷ lệ lỗi cực thấp. Nó cho phép xây dựng một mạng mạnh mẽ và có thể mở rộng theo thời gian, nhưng rất chậm.
Cosmos, mạng chính được ra mắt vào tháng 3 năm 2019, sử dụng sự đồng thuận của Tendermint PBFT, mang lại tính hữu hạn nhanh chóng. Tuy nhiên, vì mọi nút phải giao tiếp với nhau nên nó có độ phức tạp thông điệp bậc hai và có thể hoàn thành một khối tại một thời điểm.
Polkadot, mạng chính ra mắt vào tháng 5 năm 2020, phân tách việc sản xuất và hoàn thiện khối theo cách đồng thuận: BABE (một biến thể của Ouroboros Praos) viết các khối ứng cử viên và GRANDPA (một biến thể của PBFT) hoàn thiện chúng theo đợt. Sự đồng thuận kết hợp này tối ưu hóa sự phức tạp của thông điệp thứ cấp ở một mức độ nhất định.
Mạng chính Avalanche đi vào hoạt động vào tháng 9 năm 2020, sử dụng sự đồng thuận của Avalanche, một cơ chế độc đáo kết hợp lấy mẫu con bỏ phiếu lặp đi lặp lại giữa các nút trình xác thực (quả cầu tuyết) và Vượt qua phiếu bầu thay vì chuỗi tuyến tính. Vì sự đồng thuận của Avalanche có độ phức tạp liên tục khi nhắn tin nên nó cho phép độ trễ thấp và số lượng lớn người tham gia trong mạng. Nó có tính xác suất cuối cùng giống như sự đồng thuận của Nakamoto, nhưng nó có thể cấu hình được và có tỷ lệ thất bại cực kỳ thấp.
Tiêu chí nhập trình xác thực
Sự đồng thuận cho phép tham gia vào một mạng mở đồng thời ngăn chặn cùng một thực thể hoạt động trên nhiều danh tính (các cuộc tấn công Sybil) được xử lý bằng cơ chế bằng chứng công việc (PoW) hoặc bằng chứng cổ phần (PoS). Giống như tất cả các dự án mới, Cosmos, Polkadot, Avalanche đều sử dụng bằng chứng cổ phần vì hiệu quả năng lượng và khả năng cung cấp không gian thiết kế lớn hơn. Ngoài ra còn có các dự án trên các mạng này đã triển khai cơ chế bằng chứng công việc (PoW) nhẹ hơn cho cơ chế phân phối mã thông báo công bằng.
chậm trễ giao dịch
Cosmos có thể đạt được giao dịch cuối cùng trong vòng 6-7 giây.
Polkadot nói chung có thể đạt được tính hữu hạn trong vòng 12-60 giây, đồng thời việc tạo khối và tính hữu hạn được tách biệt.
Avalanche đạt được giao dịch cuối cùng trong chưa đầy một giây. Đó là tính hữu hạn xác suất giống như Bitcoin và có tỷ lệ thất bại cực kỳ thấp.
Thông lượng tính toán
chi phí giao dịch
chi phí giao dịch
Khi hoạt động trên toàn bộ mạng phát triển, phí giao dịch cũng tăng theo. Cosmos, Polkadot, Avalanche đã xây dựng các mạng chuyên biệt và mỗi chuỗi có cơ chế phí tùy chỉnh riêng dựa trên mức tăng trưởng của chính trạng thái đó.
Mỗi chuỗi Cosmos có một cơ chế phí tùy chỉnh.
Mỗi chuỗi Polkadot có một cơ chế phí có thể tùy chỉnh. Lệ phí được tính toán trước bằng cách sử dụng một hệ thống trọng số. Việc đốt phí trên mỗi chuỗi là tùy chọn.
mức độ phân cấp
mức độ phân cấp
Những con số dưới đây là từ ngày 17 tháng 3 năm 2022.
Cosmos có thông điệp bậc hai truyền giữa các nút nên số lượng người tham gia bị hạn chế. Số lượng trình xác thực đang hoạt động là 150 trong Cosmos, 115 trong IRIS và 100 trong Osmosis. Hiện tại, bạn cần ít nhất 147.231 ATOM (khoảng 1,3 triệu USD) để tham gia bộ xác thực đang hoạt động của Cosmos Hub và ít nhất 1 ATOM để ủy quyền. Tổng giá trị cam kết là khoảng 5 tỷ USD.
Polkadot tối ưu hóa nhắn tin bậc hai giữa các nút và số lượng người tham gia hạn chế. Số lượng trình xác nhận đang hoạt động là 297 ở Polkadot và 1000 ở Kusama. Hiện tại, bạn cần ít nhất 1,75 triệu DOT (~33 triệu USD) để tham gia bộ xác thực đang hoạt động của chuỗi chuyển tiếp Polkadot và ít nhất 120 DOT để đề cử. Tổng giá trị cam kết là khoảng 12 tỷ USD.
Avalanche có số lượng tin nhắn liên tục được chuyển giữa các nút, vì vậy số lượng người tham gia là không giới hạn. Số lượng trình xác thực đang hoạt động trong mạng chính là 1311. Hiện tại, bạn cần ít nhất 2000 AVAX (khoảng $160.000) để tham gia bộ xác thực đang hoạt động của mạng chính và ít nhất 25 AVAX để ủy quyền. Tổng giá trị cam kết là khoảng 16 tỷ USD.
Phân cấp cũng là một chức năng của việc đặt cược cho người xác thực và tập trung phần thưởng (phần thưởng có trọng số theo tỷ lệ cổ phần), thường tuân theo phân phối đuôi dài - ít người xác thực có nhiều cổ phần nhất và nhiều người xác thực có rất ít cổ phần. Phân phối cổ phần công bằng vẫn là một câu hỏi mở đối với các nền tảng blockchain, với mỗi dự án cố gắng đạt được sự công bằng theo những cách khác nhau. Ví dụ: vì cốt lõi của Polkadot là sự đồng thuận dựa trên PBFT, nên có thể có một nhóm trình xác thực hoạt động hạn chế, nhưng những trình xác nhận hoạt động này được khen thưởng như nhau thông qua phương thức bầu cử Phragmén. Nhờ cơ chế đồng thuận mới, Avalanche có thể có số lượng trình xác thực đang hoạt động không giới hạn và trọng số của trình xác nhận trung bình đang giảm dần, làm tăng mức độ phân cấp của nó.
Cấu trúc liên kết mạng chuỗi chéo
Những con số dưới đây là từ ngày 17 tháng 3 năm 2022.
Cosmos cho phép một mạng lưới chuỗi phân tán với bộ trình xác thực của riêng họ. Khả năng tương tác giữa các chuỗi này đạt được thông qua giao thức cầu nối Giao tiếp giữa các chuỗi khối (IBC). Mỗi chuỗi phải triển khai IBC để kết nối với các chuỗi khác. Hiện tại, có 28 chuỗi hỗ trợ IBC bao gồm các lĩnh vực như DeFi, hợp đồng thông minh EVM, phương tiện truyền thông xã hội, quyền riêng tư, canh tác năng suất tái tạo và trò chơi. Cầu nối với Ethereum, Bitcoin, v.v. đang được phát triển.
Polkadot cho phép kế thừa bảo mật theo cấp bậc từ chuỗi chuyển tiếp trung tâm đến các chuỗi được kết nối (parachains). Parachains không có trình xác thực của riêng chúng, chúng có các nút thu thập để thu thập các giao dịch và tạo bằng chứng về sự chuyển đổi trạng thái cho trình xác thực Chuỗi chuyển tiếp. Khả năng tương tác giữa các parachain đạt được thông qua định dạng Nhắn tin xuyên chuỗi (XCM) và có thể truyền dữ liệu tùy ý nhờ bảo mật kế thừa. Hiện tại, 10 parachains có các hướng tập trung khác nhau, chẳng hạn như DeFi, hợp đồng thông minh EVM, phương tiện truyền thông xã hội, quyền riêng tư và trò chơi. Cầu nối với Ethereum, Bitcoin, v.v. đang được phát triển.
Avalanche cho phép tổ chức một mạng lớp phủ gồm các trình xác thực thành các mạng con chạy nhiều chuỗi đồng thời xác thực mạng chính. Các chuỗi khác nhau trong cùng một mạng con có thể chuyển tài sản cho nhau (xuất-nhập) gần như ngay lập tức. Giao tiếp giữa mạng con với mạng con, trong đó một chuỗi trong mạng con của nó giao tiếp với một chuỗi khác trong mạng con của chính nó, hiện được xử lý thông qua các cầu nối (sử dụng hợp đồng ChainBridge-Solidity của chuỗi EVM). Trên thực tế, càng nhiều mạng con có các trình xác thực trùng lặp với các mạng con khác thì độ đảm bảo an toàn mà chúng có thể giao tiếp với nhau càng cao. Điều này là do những trình xác nhận giao nhau sẽ có cổ phần chung trong cả hai mạng con. Nếu một nhóm trình xác nhận có hành vi ác ý trong một mạng con, thì họ cũng sẽ gặp rủi ro khi xác thực cổ phần trong mạng chính và các mạng con khác. Mặc dù cách tiếp cận khả năng tương tác trực tiếp giữa mạng con với mạng con chưa được công bố, nhưng sẽ không ngạc nhiên khi thấy chính Mạng chính Avalanche hoạt động như một trung gian giữa tất cả các mạng con. Hiện tại có 3 chuỗi mainnet trực tuyến: X-Chain để chuyển tiền, P-Chain để đặt cược và C-Chain cho các hợp đồng thông minh EVM. Các chuỗi và mạng con khác đang được xây dựng trong hệ sinh thái. Ngoài ra, giống như các nền tảng khác, có cầu nối Avalanche-Ethereum, hoạt động thông qua một liên kết đáng tin cậy và là một trong số 60 cầu nối Ethereum được sử dụng nhiều nhất hiện nay.
quản trị
quản trị
Cosmos có một cơ chế trực tuyến để thay đổi các thông số đồng thuận và điều phối tiền.
Toàn bộ logic thời gian chạy của Polkadot được lưu trữ trên chuỗi dưới dạng nhị phân Web Assembly (WASM), cho phép nâng cấp thời gian chạy không cần rẽ nhánh, nghĩa là các quyết định được đưa ra tự động dựa trên kết quả trưng cầu dân ý, thay vì dựa vào nhà phát triển hoặc người xác thực. Các mô-đun quản trị bao gồm biểu quyết theo trọng số mã thông báo, ủy ban luân phiên, bỏ phiếu mã thông báo bị khóa thời gian và cơ chế thiên vị số đại biểu thích ứng.
Một số thông số nhất định của Avalanche có thể được nâng cấp thông qua bỏ phiếu trên chuỗi. Một cơ chế quản trị mở rộng dựa trên sự đồng thuận duy nhất của nó đang được phát triển.
khả năng phát triển
Cốt lõi của tất cả các chuỗi khối bao gồm các thành phần sau: cơ sở dữ liệu, mạng p2p, cơ chế đồng thuận, cơ chế xử lý giao dịch và chức năng chuyển đổi trạng thái (thời gian chạy hoặc máy ảo). Cosmos, Polkadot và Avalanche cung cấp các thành phần cốt lõi này và cho phép các nhà phát triển xây dựng các chức năng chuyển đổi trạng thái tùy chỉnh của họ.
Cosmos cung cấp phần mềm trung gian Cosmos SDK và Tendermint, cho phép các giao dịch được lập trình bằng bất kỳ ngôn ngữ nào. Bạn có thể xây dựng máy ảo của riêng mình và phát triển cộng đồng trình xác thực của riêng mình. Để chuỗi của bạn hoạt động, bạn cần xây dựng cộng đồng người xác thực ngay từ đầu và thu hút cộng đồng người xác thực từ chuỗi hiện tại của mình. Bạn cũng có thể triển khai các hợp đồng thông minh trên các chuỗi tương thích với EVM (Ethermint hoặc CosmWasm).
Polkadot cung cấp siêu giao thức dựa trên Wasm và bộ công cụ phát triển Chất nền. Bạn có thể phát triển các máy ảo của riêng mình bằng cách sử dụng các mô-đun được cung cấp như tài khoản, nội dung, quản trị, EVM và xây dựng các mô-đun tùy chỉnh. Bạn cũng được hưởng lợi từ mô hình thực thi miễn phí của Substrate về lập lịch trên chuỗi, nhân viên ngoài chuỗi và giao dịch miễn phí. Chuỗi của bạn sẽ hoạt động sau khi bạn giành được một vị trí trong phiên đấu giá parachain, cung cấp tính bảo mật kế thừa của chuỗi chuyển tiếp. Ngoài ra, bạn có thể phát triển cộng đồng trình xác thực của riêng mình. Bạn cũng có thể triển khai hợp đồng thông minh trên các chuỗi tương thích EVM (Moonbeam, Acala) hoặc sử dụng hợp đồng thông minh Ink.
Avalanche cung cấp Máy ảo Avalanche (AVM), nơi bạn có thể sao chép và tùy chỉnh một phiên bản hoặc xây dựng một phiên bản hoàn toàn mới làm máy ảo của riêng bạn (SDK mô-đun để phát triển VM chưa được phát hành). Để chuỗi của bạn hoạt động, bạn cần khởi chạy một mạng con và thu hút những người xác thực - những người đã xác thực mạng chính - để chạy chuỗi của bạn. Có một mã evm mạng con có thể được sử dụng để bắt đầu chuỗi EVM tùy chỉnh. Bạn có thể triển khai các hợp đồng thông minh trên chuỗi C tương thích với EVM.
Cấu trúc liên kết mạng chuỗi khối không đồng nhất
Lưu trữ hoạt động của người dùng ở quy mô web thông qua mạng không đồng bộ của chuỗi khối chuyên dụng sẽ tốt hơn mạng chuỗi khối chạy phiên bản của cùng một máy ảo (tức là phiên bản Ethereum mới hơn). Trong phần này, chúng tôi thảo luận chi tiết hơn về cách thức các mạng chuỗi khối và giao tiếp liên chuỗi của Cosmos, Polkadot và Avalanche được cấu tạo.
Hệ sinh thái vũ trụ
Hệ sinh thái Cosmos có cấu trúc liên kết mạng phân tán, với các chuỗi khối khác nhau cho các mục đích khác nhau có bộ trình xác thực riêng và các chuỗi này giao tiếp với nhau thông qua các cầu nối khi cần thiết. Cấu trúc liên kết này đã bị chỉ trích vì thực tế là chuỗi kém an toàn nhất quyết định tính bảo mật của nó (khi chuỗi an toàn nhất nhận tài sản từ chuỗi kém an toàn nhất, nó sẽ trở nên kém an toàn hơn). Tuy nhiên, nó cũng làm cho toàn bộ mạng trở nên linh hoạt, vì tính bảo mật của không một chuỗi đơn lẻ nào là rất quan trọng đối với sự tồn tại của toàn bộ hệ sinh thái. Nhưng hệ sinh thái Cosmos khác với hầu hết các blockchain kết nối các chuỗi khác như thế nào? Cosmos có chính sách "không ràng buộc" cho phép các dự án như Binance DEX, Oasis, Terra, Nym và các dự án khác phát triển và khởi chạy các chuỗi khối dành riêng cho ứng dụng của riêng họ bằng cách sử dụng Tendermint.
Giao thức Giao tiếp liên chuỗi (IBC) kết nối các chuỗi khối trong hệ sinh thái Cosmos (xem 28 chuỗi được kết nối với nhau trên bản đồ Vùng). Khi các chuỗi triển khai giao thức IBC, chúng được kết nối với nhau và tính thanh khoản của toàn bộ hệ sinh thái Cosmos tăng lên. IBC tuân theo khá nhiều cách hoạt động của các cầu chuỗi khối. Khi bạn gửi tài sản từ chuỗi này sang chuỗi khác, i) bạn khóa chúng trong chuỗi nguồn, ii) sau đó bên thứ ba giám sát chuỗi (có thể là người chuyển tiếp liên kết) nhận biên lai và chuyển đến chuỗi mục tiêu, iii) chuỗi nhận xác minh biên nhận và cung cấp cho bạn bản trình bày nội dung trong chuỗi nguồn. Trong hệ sinh thái Cosmos, các chuỗi triển khai IBC có trình xác thực ứng dụng khách nhẹ Tendermint để họ có thể sử dụng và xác minh các biên nhận này trong giao tiếp. Ngoài ra, IBC là một giao thức chung có thể được triển khai trong các kiến trúc chuỗi khối khác nhau (Substrate có triển khai IBC). Ngoài ra, phiên bản IBC mới sẽ có sơ đồ bảo mật được chia sẻ (để biết thêm thông tin, xem Billy Rennekamps'lời nói）。
Cấu trúc liên kết bảo mật kế thừa Polkadot
Polkadot có cấu trúc liên kết bảo mật kế thừa theo cấp bậc, hoạt động tốt để liên lạc dữ liệu tùy ý giữa các chuỗi song song (parachains) của nó, nhưng các parachains này dựa vào bảo mật cho thuê từ chuỗi chuyển tiếp trung tâm. Polkadot parachains không yêu cầu xây dựng một cộng đồng trình xác nhận, mà thay vào đó, thuê bảo mật từ chuỗi chuyển tiếp. Họ làm điều này bằng cách giành được một vị trí trong một cuộc đấu giá (tổng cộng khoảng 100 vị trí) và khóa các mã thông báo DOT của Polkadot (họ đã huy động vốn từ cộng đồng cho các DOT). Khi các dù chuỗi dành riêng cho miền này được kết nối và đồng bộ hóa với chuỗi chuyển tiếp thông qua các nút thu thập của chúng, chức năng của chúng sẽ khả dụng ngay lập tức. Một lời chỉ trích đối với cơ chế này là các chuỗi khác nhau có thể không yêu cầu mức độ bảo mật giống nhau và hơn nữa, không có chuỗi đơn lẻ nào là quan trọng đối với sự tồn tại của hệ sinh thái. Mặc dù câu chuyện Polkadot phổ biến ý tưởng về các parachains không có trình xác nhận ngày nay, nhưng người ta có thể sử dụng Substrate để khởi chạy chuỗi khối và phát triển cộng đồng trình xác nhận mà không cần dựa vào chuỗi chuyển tiếp trung tâm (xem Cổng kết hợp). Ngoài ra, các parachains có thể phát triển cộng đồng trình xác thực của riêng họ, mở khóa quỹ DOT của họ khi kết thúc thời gian thuê và sử dụng cầu nối khi cần có giao tiếp xuyên chuỗi. Ngoài ra, có thể có nhiều chuỗi chuyển tiếp mang lại lợi ích cho toàn bộ hệ sinh thái Polkadot. Các cấu trúc liên kết phân cấp có khả năng tồn tại, vì việc hỗ trợ giao tiếp xuyên chuỗi với bảo mật kế thừa sẽ hiệu quả hơn so với việc sử dụng cầu nối giữa các chuỗi dù.
Polkadot đã phát triển Định dạng thông báo đồng thuận chéo (XCM), một định dạng phổ biến không chỉ để liên lạc giữa các parachains mà còn để liên lạc giữa các hợp đồng thông minh, cầu nối và khay Chất nền khác nhau. XCM hoạt động với Nhắn tin dọc (VMP) và Nhắn tin xuyên chuỗi (XCMP), cho phép trao đổi tin nhắn từ Chuỗi chuyển tiếp sang Parachains và ngược lại, đồng thời cho phép Parachains trao đổi tin nhắn với các Parachains khác trên cùng Chuỗi chuyển tiếp. Thông báo trong XCM là các chương trình chạy trên Máy ảo đồng thuận chéo (XCVM) (xem loạt bài viết của Gavin Wood). Sự trừu tượng này cho các mạng lập trình và xây dựng các ứng dụng liên chuỗi có thể kết hợp cũng có thể được sử dụng cho các mạng chuỗi khối không đồng nhất khác.
Khi các cộng đồng parachain phát triển, họ cũng có thể muốn có bộ trình xác thực của riêng mình để họ có thể trở thành chuỗi chuyển tiếp cho các chuỗi khác thuê các đảm bảo bảo mật của họ. Mặc dù các cơ chế chia sẻ bảo mật lồng nhau có thể trở nên phức tạp, nhưng tất cả các dù chuỗi con sẽ chia sẻ một đảm bảo cuối cùng chung và tổng số lần chuyển đổi trạng thái mỗi giây sẽ tăng lên, mở rộng tổng thông lượng tính toán của toàn bộ mạng Polkadot.
Cấu trúc liên kết mạng lớp phủ của Avalanche
Avalanche có cấu trúc liên kết mạng chồng chéo. Mỗi nút trình xác thực Avalanche phải bảo mật mạng chính trong khi bảo mật các mạng con khác. Một nhóm các trình xác nhận tạo thành một mạng con. Một mạng con có thể xác thực nhiều chuỗi khối và mỗi chuỗi khối chỉ được xác thực bởi một mạng con. Nói cách khác, một nút trình xác thực có thể là thành viên của nhiều mạng con. Khi bạn khởi chạy một chuỗi mới, bạn phải cung cấp các ưu đãi để thu hút một mạng con gồm những người xác thực đang chạy mạng chính và có thể là các chuỗi khác. Nếu chuỗi của bạn đang thu hút những người xác thực mới, họ phải có khả năng chạy mạng chính cũng như các mạng con chạy chuỗi của bạn. Nhìn chung, kiến trúc mạng con hỗ trợ một mạng lưới các trình xác thực chồng chéo (xem sơ đồ ở trên), xuất phát từ cơ chế đồng thuận mới của Avalanche. Vì sự đồng thuận của Avalanche thực hiện lấy mẫu con lặp đi lặp lại giữa các nút xác thực của nó, nên nó không yêu cầu tất cả các nút mà chỉ yêu cầu một tập hợp con nhỏ các nút giao tiếp với nhau, điều này dẫn đến độ phức tạp của thông báo truyền trong mạng thấp hơn. Do đó, ngay cả khi mạng tăng lên hàng nghìn trình xác thực, các yêu cầu về băng thông và sức mạnh xử lý của mỗi nút vẫn giữ nguyên. Do đó, các chuỗi được xây dựng trên Avalanche bao gồm nhiều hơn Polkadot và Cosmos về sự tham gia của người xác thực, vì sự tham gia của mỗi chuỗi là không giới hạn. Trình xác nhận có thể chạy bao nhiêu chuỗi tùy thuộc vào độ phức tạp của thời gian chạy chuỗi/thiết kế máy ảo và vẫn là một câu hỏi mở.
ứng dụng
ứng dụng
Các mạng chuỗi khối không đồng nhất Cosmos, Polkadot và Avalanche cung cấp không gian thiết kế rộng rãi cho các đổi mới cơ sở hạ tầng cốt lõi của họ. Cho đến ngày nay, Ethereum là nơi sản sinh ra sự đổi mới về kinh tế tiền điện tử. Trên thực tế, các nhóm xây dựng trên các mạng mới này ban đầu đã tạo ra các phiên bản được tôn vinh của những gì tồn tại trên Ethereum (sàn giao dịch phi tập trung, nhà tạo lập thị trường tự động (AMM), cho vay, stablecoin, công cụ tổng hợp, bảo hiểm, nền tảng NFT, v.v.), nhưng cũng có những dự án tìm các trường hợp sử dụng mới bằng cách tận dụng cơ sở hạ tầng mới này.
Trên mạng Cosmos, Osmosis kết hợp quyền riêng tư của giao dịch (giải mã giao dịch bằng cách sử dụng ngưỡng để ngăn chạy trước) với chức năng AMM chuỗi chéo và triển khai IBC để kết nối với các chuỗi khác. Celestia mã hóa dữ liệu khối để cải thiện tính bảo mật của các ứng dụng khách nhẹ, đây là thành phần chính để cho phép khả năng tương tác chuỗi giữa các chuỗi tự trị và các cấp độ bảo mật khác nhau của chúng trong hệ sinh thái chuỗi phân tán. Regen cho phép một nền tảng kinh tế tiền điện tử khuyến khích nông nghiệp tái tạo và tận dụng dữ liệu từ các cảm biến và vệ tinh cũng như hệ sinh thái kiểm toán. Nym kích hoạt mixnet, ngăn chặn phân tích lưu lượng mạng bởi các đối thủ có khả năng giám sát toàn bộ mạng. Nym sử dụng các hợp đồng thông minh Tendermint và Cosmwasm để kiểm soát các dịch vụ thư mục, liên kết nút và đặt cược mixnet ủy quyền. Penumbra hỗ trợ các giao dịch mạng chuỗi chéo bảo vệ quyền riêng tư. Tendermint cũng được sử dụng bởi các dự án lớn như Binance DEX và Terra. Giá trị lớn hơn sẽ được mở khóa khi các mạng chuỗi khối độc lập này bắt đầu tương tác với nhau thông qua IBC.
Trên mạng Polkadot, Acala parachain là một trung tâm DeFi cung cấp chức năng từ AMM cho đến cho vay đối với stablecoin. Moonbeam là một chuỗi hợp đồng thông minh tương thích với EVM. Subsocial đang xây dựng một nền tảng mạng xã hội phi tập trung. Robonomics đang xây dựng các dịch vụ robot tự hành. Bit Country là một nền tảng để khởi chạy một thế giới ảo/metaverse cho cộng đồng của bạn. Integritee và Phala sử dụng Môi trường thực thi đáng tin cậy (TEE) để cho phép tính toán bí mật phi tập trung và lưu trữ dữ liệu được mã hóa. Khung phát triển của Polkadot, Substrate, cũng được sử dụng độc lập (không phải là một parachain) để chạy các chuỗi khối như Cổng kết hợp. Mặc dù tất cả các dù chuỗi được thiết kế để tương thích với hệ sinh thái chuỗi chéo của Polkadot, nhưng chúng thực sự nên tận dụng khả năng kết hợp đáng kinh ngạc, hiệu quả bộ nhớ và khả năng quản trị siêu giao thức tự nâng cấp của khung Substrate để kích hoạt các trường hợp sử dụng mới.
Tóm lại là
Tóm lại là
Các mạng chuỗi khối không đồng nhất Cosmos, Polkadot, Avalanche cung cấp cơ sở hạ tầng đặc biệt để hiện thực hóa Internet chuỗi khối, điều này cho thấy mô hình mạng không đồng nhất không đồng bộ hoạt động hiệu quả và đó là một cải tiến so với Bitcoin và Ethereum. Cuối cùng, chúng sẽ chứa hàng triệu người dùng hoạt động hàng ngày và kích hoạt tầm nhìn Web 3 về quyền sở hữu và kiểm soát của người dùng.
Sự cùng tồn tại của các kiến trúc chính này là điều tốt cho một mạng internet phi tập trung thực sự, vì chúng có các lựa chọn thiết kế và sự đánh đổi của riêng mình. Hiểu được những điểm tương đồng và khác biệt của các cơ sở hạ tầng mới này ngày hôm nay sẽ giúp xây dựng các hệ thống cho tương lai. Các dự án sử dụng cơ sở hạ tầng này sẽ vượt ra ngoài các ứng dụng hợp đồng thông minh để trở thành các hệ thống chất lượng sản xuất có thể mở rộng với các chuỗi và cộng đồng chuyên biệt của riêng chúng, đồng thời chứng minh các trường hợp sử dụng không thể tưởng tượng được trước đây. Vì điều này có thể xảy ra trong môi trường chân không nên chúng tôi vẫn có những câu hỏi mở: làm cách nào để đảm bảo rằng thanh khoản chảy hiệu quả giữa các chuỗi, thay vì bị cô lập trong các chuỗi cụ thể? Làm thế nào những tổ chức mở hoạt động trên các chuỗi này sẽ ngăn chặn sự xuất hiện của những con cá voi đa chuỗi và đảm bảo sự phân phối tài sản và quyền lực một cách công bằng?
Đặc biệt cảm ơn Sam Hart, İstem D. Akalp, Engin Erdogan, Joe Petrowski vì phản hồi và đánh giá của họ.
