Viết bởi: Cui Chen, Trưởng văn phòng kinh tế của Wanxiang Blockchain
Người đánh giá: Zou Chuanwei, Nhà kinh tế trưởng của Wanxiang Blockchain
Viết bởi: Cui Chen, Trưởng văn phòng kinh tế của Wanxiang Blockchain
Người đánh giá: Zou Chuanwei, Nhà kinh tế trưởng của Wanxiang Blockchain
Năm 2022 sắp kết thúc, chúng ta cùng nhìn lại những thăng trầm của ngành trong năm nay, cho dù đó là đột phá công nghệ, đổi mới ứng dụng hay sự thăng trầm của hệ sinh thái, chúng đều đã trở thành những ghi chú lịch sử trong quá trình phát triển của ngành công nghiệp. Như những năm trước, Wanxiang Blockchain đã đưa ra một loạt các bài báo đánh giá hàng năm quan trọng vào cuối năm: "Công nghệ chuỗi công khai", "Ứng dụng" và "Quy định", nhằm ghi lại hình ảnh thu nhỏ của sự phát triển ngành hiện tại.
Bài toán tam giác bất khả thi của chuỗi công khai luôn là trở ngại hạn chế sự phát triển của công nghệ chuỗi công khai, từ đó ảnh hưởng đến hiệu suất của các ứng dụng trên chuỗi. Trong một thời gian dài, các mục tiêu phát triển của chuỗi công khai đã tập trung vào cách vượt qua tam giác bất khả thi hoặc tìm sự cân bằng tốt nhất trong tam giác bất khả thi. Sự đổi mới của chuỗi công khai được phản ánh trong lộ trình cập nhật của Ethereum, chuỗi công khai tương thích với EVM và chuỗi công khai mô-đun, chuỗi công khai hiệu suất cao do Solana và Aptos đại diện, v.v. Phần sau đây sẽ giải thích sự khác biệt giữa các giải pháp tam giác bất khả thi khác nhau từ quan điểm của tam giác bất khả thi và quy trình giao dịch.
Hiểu về Chúa Ba Ngôi bất khả thi
Khái niệm tam giác bất khả thi
Chức năng cơ bản nhất của chuỗi công khai là ghi lại thông tin trên chuỗi và duy trì bảo mật thông tin, nghĩa là ngăn chặn thông tin bị giả mạo (rollback) trong một mạng mở (không tin cậy), dựa vào mật mã, cơ chế đồng thuận, phân tán mạng và các thành phần lớp bên dưới khác. Mật mã bao gồm mật mã khóa công khai và hàm băm, v.v., để đảm bảo tính chính xác của chữ ký xác minh và quy tắc cấu trúc chuỗi.
Vitalik Buterin, người sáng lập Ethereum, đã đề xuất trong một bài đăng trên blog vào năm 2017: Trong số ba đặc điểm về khả năng mở rộng, bảo mật và phân cấp, hệ thống chuỗi khối có nhiều nhất hai đặc điểm cùng một lúc. Khi thảo luận về tác động của tam giác bất khả thi đối với chuỗi công khai và sự đột phá của chuỗi công khai đối với tam giác bất khả thi, chúng ta cần hiểu định nghĩa của ba yếu tố này và tác động của chúng đối với hệ thống.
Khả năng mở rộng đo lường khả năng của chuỗi công khai hỗ trợ tốc độ và quy mô giao dịch, được phản ánh trong thời gian từ khi đề xuất giao dịch đến khi xác nhận. Một chuỗi công khai có tốc độ xử lý giao dịch chậm sẽ khó thực hiện nhiều chức năng ứng dụng, chẳng hạn như thanh toán ngay lập tức, điều này sẽ giới hạn phạm vi ứng dụng và ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng.
Bảo mật đo lường khả năng của hệ thống chống lại các cuộc tấn công và thể hiện độ tin cậy của hệ thống khi đối mặt với các lỗi, chủ yếu được phản ánh trong khả năng chịu lỗi và khó sửa đổi sự đồng thuận. Khả năng chịu lỗi thấp của hệ thống sẽ khiến hệ thống dễ bị tấn công và việc sửa đổi sự đồng thuận sẽ thay đổi các giao dịch đã được xác nhận, tương đương với việc giả mạo hồ sơ giao dịch trong quá khứ.
Phân cấp đo lường mức độ phân tán của các nút chuỗi công khai. Vì chuỗi công khai không được thiết lập thông qua bên thứ ba đáng tin cậy, nên nó chỉ có thể được duy trì bởi một mạng điểm-điểm phân tán. Trên cơ sở này, việc phân cấp các nút chuỗi công khai cung cấp một nền tảng hệ thống của niềm tin. Kết hợp cơ chế mã hóa và đồng thuận, chuỗi công khai có thể hoạt động bình thường. Phân cấp cũng thể hiện quyền của người dùng tham gia xác minh giao dịch và cũng phản ánh quyền phát biểu của người dùng trong hệ thống chuỗi công khai.
Phân cấp được phản ánh ở hai cấp độ: thứ nhất được đo bằng số lượng nút, ngưỡng đầu vào cho các nút càng thấp, số lượng càng lớn và mức độ phân cấp càng cao; thứ hai được đo bằng bộ điều khiển thực tế, nếu có nhóm khai thác trong chuỗi công khai Trên thực tế, một vai trò kiểm soát nhiều nút, điều này sẽ gây ra các vấn đề như xem xét giao dịch tập trung cho hệ thống.
Nhìn chung, các chỉ số và ý nghĩa cụ thể được đo lường bởi Tam giác bất khả thi của Chuỗi công khai được trình bày trong bảng bên dưới.
Bảng 1: Các chỉ số tam giác bất khả thi và ý nghĩa cụ thể
Hiểu về Tam giác bất khả thi và Tối ưu hóa từ góc độ Quy trình giao dịch
Quá trình giao dịch trên blockchain có thể được đơn giản hóa thành bốn bước sau:
①Người dùng ký giao dịch và phát nó đến nút, thêm nó vào nhóm giao dịch chưa được xác nhận;
②Các nút đồng thuận xác minh và thực hiện các giao dịch, đồng thời đóng gói các giao dịch này thành các khối;
③ Khối được quảng bá đến các nút khác trong mạng;
④Các nút khác xác minh khối và lưu trữ khối sau khi thêm vào chuỗi khối.
Các bước này ảnh hưởng đến ba chỉ số của chuỗi công khai từ các góc độ khác nhau.
1. Khả năng mở rộng
Ở bước ③, nếu số lượng nút lớn, tốc độ đồng bộ hóa giữa các nút cũng sẽ bị chậm lại. Khi cải thiện khả năng mở rộng bằng cách mở rộng dung lượng khối, rất khó để phát khối tới tất cả các nút trong thời gian dự kiến ban đầu. Trong trường hợp không có sự đồng bộ hóa hoàn toàn của mạng, việc xử lý đồng thuận các giao dịch sau các khối khác nhau sẽ dẫn đến các nhánh, điều này sẽ ảnh hưởng đến tính bảo mật của mạng. Tuy nhiên, nếu tăng tốc độ đồng bộ hóa bằng cách giảm số lượng nút, nó sẽ ảnh hưởng đến việc phân cấp hệ thống.
2. Bảo mật
Bước thứ tư có nghĩa là xác nhận cuối cùng của các giao dịch mạng, nếu các nút có thể nhanh chóng xác minh sau khi nhận được khối, thì khả năng mở rộng có thể được cải thiện, nhưng các vấn đề về bảo mật và tập trung hóa cũng tương tự.
2. Bảo mật
Độ khó bị tấn công ở bước ②③④, tức là độ khó bị kiểm soát bởi các nút độc hại sẽ ảnh hưởng đến tính bảo mật của hệ thống. Đặc biệt ở bước thứ hai, nó được phản ánh trong hiệu suất của cơ chế đồng thuận, nếu cơ chế đồng thuận có tỷ lệ chịu lỗi thấp hoặc dễ bị các bên ác ý thao túng thì sẽ làm giảm tính bảo mật của hệ thống hoặc khiến các nút có xu hướng tập trung hóa.
3. Phân quyền
Các nút phân tán là nền tảng cơ bản của chuỗi công khai. Càng nhiều nút tham gia, càng có nhiều nút đồng ý với chuỗi công khai và tránh nguy cơ lỗi một điểm. Nó cũng có thể làm tăng chi phí tấn công của các tác nhân độc hại, bởi vì những kẻ độc hại cần kiểm soát số lượng nút tăng lên. Việc mở rộng mức độ tập trung yêu cầu chi phí đầu vào cho các nút thấp hơn, nhưng như đã đề cập ở trên, việc tăng số lượng nút trong cùng điều kiện bảo mật sẽ làm giảm khả năng mở rộng của hệ thống.
Khi hiểu phân quyền từ góc độ của bộ điều khiển thực tế của nút, trọng tâm là vấn đề "kiểm duyệt giao dịch". Khi các nút chịu trách nhiệm đóng gói các giao dịch, nếu chúng chọn và sắp xếp các giao dịch theo sở thích của chúng, điều đó sẽ gây khó khăn cho một số giao dịch được thực hiện và xác nhận trên chuỗi sau khi chúng được đề xuất. Điều đó có nghĩa là, các giao dịch được đề xuất ở bước ① rất khó được chọn và xác minh ở bước ②.
Nhìn chung, chuỗi công khai có thể được cải thiện và tối ưu hóa trong một số bước của quy trình giao dịch, nhưng do ảnh hưởng của tam giác bất khả thi, khi tối ưu hóa ở một khía cạnh nào đó, nó sẽ luôn kèm theo ít nhất một tác động tiêu cực khác. Chuỗi công khai cần tìm sự cân bằng trong tam giác bất khả thi để đáp ứng nhiều tình huống ứng dụng hơn. Sau đây là nỗ lực tối ưu hóa của các chuỗi công khai khác nhau trong mỗi liên kết, bao gồm tuyến Ethereum mới nhất, chuỗi công khai đồng nhất của Ethereum và chuỗi công khai hiệu suất cao.
Ethereum: Tối ưu hóa Tam giác bất khả thi với các công nghệ và khung mới
Trong lộ trình Ethereum được công bố gần đây, chúng ta có thể thấy một số cải tiến trong tam giác bất khả thi và trải nghiệm người dùng.
Hình 1: Lộ trình mới nhất của Ethereum
Hợp nhất: Cơ chế đồng thuận được chuyển đổi từ PoW sang PoS
Cơ chế đồng thuận chủ yếu ảnh hưởng đến quá trình đồng bộ hóa tạo và xác minh khối.Sau khi chuyển đổi Ethereum sang PoS, cơ chế công thức LMD GHOST + Casper FFG được áp dụng để đạt được hai mục tiêu: tạo khối trong mỗi vị trí (12 giây). khối và phiếu bầu của nhân chứng tương ứng, được xác nhận về tính hữu hạn sau hai kỷ nguyên (một kỷ nguyên bao gồm 32 vị trí) và việc khôi phục khối cần phải phá hủy ít nhất một phần ba số ETH được cam kết trên chuỗi.
Trong kế hoạch giai đoạn Hợp nhất của Ethereum, Ethereum cũng có kế hoạch rút ngắn thời gian xác nhận dòng cuối cùng xuống một vị trí duy nhất và việc xác nhận giao dịch sẽ không còn cần vài phút chờ đợi nữa, điều này sẽ đạt được hiệu quả cao hơn và cải thiện trải nghiệm người dùng. Tuy nhiên, thuật toán đồng thuận cần được cải thiện để đạt được xác nhận một vị trí, điều này có thể giảm chi phí tấn công chuỗi (thay đổi sự đồng thuận) và giảm số lượng nút để xác minh, điều này sẽ ảnh hưởng đến tính bảo mật và phân cấp của chuỗi công khai .
Surge: Rollup và Danksharding phối hợp với nhau để tăng tốc độ xử lý giao dịch
Ethereum mở rộng thông qua phương tiện Lớp 2, cụ thể là mở rộng Rollup.Mạng lớp thứ hai thực thi nội dung trên mạng chính bên ngoài chuỗi, sau đó truyền kết quả có thể kiểm chứng trở lại chuỗi. Hiện tại, Rollup trong Ethereum vẫn bị chi phối bởi các tuyến đường Lạc quan và ZK.
Trong Tổng số lạc quan, do cài đặt chung, nó có lợi thế của người đi đầu về số lượng người dùng và giá trị bị khóa tổng thể. Optimistic có rất nhiều tranh cãi về bộ sắp xếp, bởi vì các bộ sắp xếp Arbitrum và Optimism hiện tại đều được sản xuất theo cách tập trung, điều này có khả năng gây ra các vấn đề về xem xét giao dịch. ZK Rollup tập trung vào hai vấn đề: Đầu tiên là xây dựng zkEVM, lựa chọn giữa việc tương thích với EVM và xây dựng một máy ảo hoàn toàn độc lập, cũng là lựa chọn giữa tính khả thi và hiệu suất. Thứ hai là tăng tốc độ của bằng chứng không có kiến thức.Tạo bằng chứng không có kiến thức thông qua các thiết bị phần cứng cũng là một tùy chọn. Để giảm hơn nữa chi phí cung cấp dữ liệu trên chuỗi, hai loại Rollup này đã nổi lên như một chế độ lưu trữ dữ liệu ngoài chuỗi, phù hợp với các tình huống yêu cầu tương tác tần suất cao, nhưng làm tăng chi phí tin cậy vào các nút .
Rollup dường như đã giải quyết được vấn đề tam giác bất khả thi của chuỗi công khai, nhưng Rollup có hai vấn đề cố hữu. Thứ nhất, có giới hạn trên đối với khả năng xử lý thông tin của Rollup. Cụ thể, Rollup phụ thuộc vào việc triển khai mạng cơ sở. Khả năng chịu tải của mạng cơ bản quyết định khả năng hoạt động của Rollup. Thứ hai, các Rollup khác nhau trên chuỗi sẽ gây ra các vấn đề về khả năng tương tác.
Để cho phép Rollup đóng vai trò lớn hơn, EIP 4844 của Ethereum (proto-danksharding) đề xuất mở rộng dung lượng khối thành các khối dữ liệu blob để đảm nhận dữ liệu do Rollup trả về cho chuỗi chính. Mặc dù việc mở rộng dung lượng khối giúp cải thiện khả năng mở rộng, nhưng sự đồng thuận và đồng bộ hóa dữ liệu lớn cũng sẽ gây ra vấn đề. Do đó, trong giai đoạn Surge, nó cũng được lên kế hoạch khởi chạy DAS (Lấy mẫu khả dụng của dữ liệu).
DAS cho phép nút chia dữ liệu thành nhiều phần mà không cần tải xuống và xác minh tất cả dữ liệu và nút chỉ cần tải xuống ngẫu nhiên một phần của nó để xác minh xem dữ liệu có bị mất hay không. Độ chính xác phát hiện của DAS sẽ được cải thiện thông qua mã xóa. Mã xóa có thể mở rộng dữ liệu bổ sung để khôi phục dữ liệu gốc bị mất. Đó là cơ chế dự phòng dữ liệu. Tính hợp lệ của dữ liệu mở rộng mã xóa được đảm bảo bởi cơ chế mã hóa KZG.
Giả sử rằng có 4 khối dữ liệu đang chờ được xác minh, nút có xác suất 25% tìm thấy 1 trong các khối dữ liệu ban đầu bị thiếu. Sau khi dữ liệu được nhân đôi thành 8 khối dữ liệu bằng cách sử dụng mã xóa, dữ liệu gốc không thể được khôi phục nếu hơn 50% dữ liệu bị mất, nghĩa là xác suất nút tìm thấy dữ liệu bị mất vượt quá 50%. Khi số lượng nút xác thực tăng lên, xác suất phát hiện mất dữ liệu cũng tăng lên. Giả sử rằng có tổng cộng n nút để lấy mẫu ngẫu nhiên, khi 50% dữ liệu bị mất, chỉ có 1/2 n khả năng tất cả các nút có các khối dữ liệu không bị mất được lấy mẫu chính xác. Do đó, với sự có mặt của một số lượng lớn các nút, phương pháp xác minh DAS là đủ để đảm bảo an toàn dữ liệu.
Vì vậy, nhìn chung, việc cải thiện khả năng mở rộng của khối tổng thể bằng cách tăng dung lượng khối sẽ làm giảm hiệu quả đồng bộ hóa và ảnh hưởng đến tính bảo mật của hệ thống. Để tăng tốc độ đồng bộ hóa, giảm dung lượng lưu trữ của các nút và đảm bảo phân quyền đầy đủ, chúng tôi chỉ có thể cải thiện cơ chế mã hóa, nhưng tính bảo mật tổng thể của mạng vẫn bị ảnh hưởng.
Vai trò của người đề xuất và người xây dựng các nút được tách biệt
Ethereum sử dụng phương pháp PBS (Proposer/Builder Separation) để phân chia nhiệm vụ công việc của các nút thành hai vai trò, Proposer và Builder. Người xây dựng chịu trách nhiệm xây dựng phần thân của khối và gửi giá thầu, người đề xuất chỉ cần thực hiện khối có giá thầu cao nhất và không biết nội dung giao dịch trong khối để giảm bớt các giao dịch xem xét.
Việc triển khai Danksharding sẽ có yêu cầu tài nguyên băng thông cao hơn cho các nhà xây dựng. Các nhà xây dựng sẽ trở thành tổ chức tập trung do yêu cầu chuyên môn, trong khi những người đề xuất là một nhóm phi tập trung rộng rãi để cân bằng rủi ro tập trung. Miễn là có một Khi các nhà xây dựng trung thực tồn tại, các khối Ethereum có thể được sản xuất bình thường. Để ngăn người xây dựng xem xét giao dịch, người đề xuất sẽ chuyển crList để đại diện cho danh sách các giao dịch mà người đề xuất yêu cầu đóng gói và người xây dựng cần sử dụng các giao dịch trong crList để lấp đầy khối. Đây là cơ chế làm suy yếu MEV, đồng thời ở chế độ khối lớn, các nút được chia thành 2 vai trò để đảm bảo phân quyền đầy đủ.
Verkle Trees, Lịch sử hết hạn và Thị trường phí đa chiều
Dữ liệu lịch sử khổng lồ sẽ ảnh hưởng đến việc phân cấp Ethereum, đặc biệt là dữ liệu trạng thái ngày càng tăng sẽ dẫn đến nhiều sự thiếu hiệu quả. Để không ảnh hưởng đến việc phân cấp, đồng thời hiện thực hóa kế hoạch mở rộng nêu trên, cần có một số cơ chế để đảm bảo đạt được các tiêu chuẩn bảo mật tương tự và hệ thống có thể hoạt động hiệu quả hơn.
Cây Verkle là một chế độ lưu trữ dữ liệu đơn giản hơn. So với cây Merkle hiện tại, nó cần ít không gian bằng chứng hơn. Đây là một cải tiến được thực hiện bởi công nghệ mã hóa và nó hợp tác với cơ chế hết hạn dữ liệu lịch sử để giảm áp lực lưu trữ của các nút., tiếp tục để giảm ngưỡng nút.
Cơ chế hết hạn dữ liệu lịch sử có thể giải quyết vấn đề mở rộng dữ liệu và khách hàng không cần lưu trữ dữ liệu sau một khoảng thời gian nhất định. Proto-Danksharding cũng có thể triển khai logic độc lập tự động xóa dữ liệu blob sau một khoảng thời gian, vì vậy các khối lớn không còn là trở ngại cho việc mở rộng quy mô. Điều này không có nghĩa là dữ liệu khối bị mất vĩnh viễn. Trước khi dữ liệu bị xóa, đã có đủ thời gian cho những người dùng cần sao lưu dữ liệu. Ngoài ra còn có các nút lưu tất cả dữ liệu lịch sử trong mạng. Các vai trò này bao gồm các giao thức đặc biệt, Mạng cổng thông tin Ethereum, trình duyệt chặn và nhà cung cấp dịch vụ dữ liệu, những người đam mê cá nhân và học giả phân tích dữ liệu sẽ lưu tất cả dữ liệu nút.
Tóm lại, Ethereum rất cần cải thiện hiệu suất và đề xuất ý tưởng về Rollup và Danksharding để cải thiện hiệu suất. Đồng thời, để cho phép lưu trữ nhiều dữ liệu Rollup hơn với giá rẻ và không bị đầy hơi, một giải pháp về tính khả dụng của dữ liệu được đề xuất và vấn đề giảm tính bảo mật do nó gây ra sẽ bị suy yếu. Ethereum vẫn phải sửa chữa khoản nợ kỹ thuật của riêng mình và tiếp tục bảo vệ sự phân cấp của các nút thông qua việc lập kế hoạch như PBS, lịch sử và hết hạn trạng thái. Với việc giới thiệu các công nghệ và khuôn khổ mới, Ethereum đạt được khả năng mở rộng tối đa trong khi vẫn đảm bảo tính phi tập trung và bảo mật.
Chuỗi tương thích EVM
Chuỗi công khai đồng nhất Ethereum: Giải quyết các tam giác bất khả thi khác nhau ở các lớp khác nhau
Chuỗi tương thích EVM
Trong vài năm qua, Ethereum đã hy sinh khả năng mở rộng để đổi lấy bảo mật và phân cấp, cho thấy Ethereum là dự án chuỗi công khai có số lượng nút lớn nhất thế giới và chưa từng trải qua điều đó trong vài năm hoạt động vừa qua. Trong trường hợp mạng quy mô lớn bị gián đoạn, mạng sẽ không bị gián đoạn do lỗi và thoát của các nút riêng lẻ, điều này chứng tỏ rằng mạng có đủ dự phòng dự phòng. Đồng thời, các nút cần thời gian đồng bộ đồng thuận lâu, tốc độ xử lý giao dịch chậm và phí giao dịch tăng lên.
Để phân biệt đơn giản, cấu trúc của mạng chính Ethereum bao gồm lớp thực thi và lớp đồng thuận. Lớp thực thi đề cập đến quá trình các nút thực hiện hướng dẫn người dùng trong Ethereum, bao gồm chuyển giao và EVM. Với sự hiện diện của một số lượng lớn các nút, sự đồng thuận và đồng bộ hóa chắc chắn sẽ bị ảnh hưởng. Do đó, cách dễ nhất để cải thiện hiệu suất của Ethereum là sửa đổi lớp đồng thuận của nó và giảm tốc độ đồng bộ hóa đồng thuận để đạt được hiệu quả nhanh hơn.
Điều này có thể được nhìn thấy từ sự cạnh tranh của các chuỗi công khai đồng nhất Ethereum (nghĩa là các chuỗi tương thích EVM khác nhau). Đặc biệt khi môi trường thực thi giống nhau, việc di chuyển ứng dụng sẽ dễ dàng hơn. Do đó, có thể thấy rằng chuỗi công khai đồng nhất áp dụng kiến trúc Ethereum đã áp dụng cách tiếp cận như vậy, họ đã sửa đổi phương thức đồng thuận của Ethereum, giảm số lượng nút và rút ngắn thời gian đồng thuận, nhưng vẫn giữ chức năng của lớp thực thi. Mặc dù nó có thể gây ra các vấn đề về tập trung, nhưng do sự chấp nhận nhanh chóng nhu cầu lan tỏa đối với các ứng dụng trên Ethereum, nó đã thay thế Ethereum làm nơi phát hành các dự án ứng dụng. Ví dụ: BSC, Polygon và Avalanche đều là các chuỗi công khai đại diện cho các chuỗi tương thích với EVM, điểm chung của chúng là đã giảm đáng kể số lượng nút tham gia vào sự đồng thuận trong mạng.
Chuỗi công cộng mô-đun
Một "chuỗi công khai mô-đun" đã xuất hiện trong các chuỗi công khai cạnh tranh của Ethereum, phân lớp các chức năng của Ethereum và hoạt động theo cách mô-đun. Đây thực sự là một ý tưởng đại diện, mặc dù tam giác bất khả thi tồn tại, nhưng có thể tìm thấy một điểm thỏa hiệp trong đó.
Các ứng dụng có mức độ ưu tiên khác nhau sẽ chọn các chuỗi công khai có mức độ ưu tiên khác nhau vì chúng có các yêu cầu khác nhau về hiệu suất, bảo mật và phân cấp. Ví dụ: chuỗi công khai bảo mật không cho phép tồn tại đánh giá giao dịch và sẵn sàng trả thêm chi phí để bảo vệ sự phân cấp của nó. Các chuỗi công cộng mang các ứng dụng tài chính chú ý nhiều hơn đến bảo mật, trong khi các chuỗi công khai trò chơi yêu cầu trải nghiệm hiệu suất cực cao và hạ thấp các yêu cầu về phân cấp.
Do đó, chuỗi công khai mô-đun trừu tượng hóa từng lớp yêu cầu và chia chuỗi khối thành: lớp đồng thuận, lớp thực thi, lớp giải quyết và lớp dữ liệu. Các lớp khác nhau có thể có nhiều giải pháp khác nhau và theo các nhu cầu khác nhau của chuỗi, tích hợp trực tiếp các giải pháp này để đạt hiệu quả tốt nhất. Đồng thời, các lược đồ của mỗi lớp được mô đun hóa để chuyển đổi chuỗi công khai, để cân bằng các yêu cầu ứng dụng và vượt qua giới hạn của tam giác bất khả thi trong ngụy trang.
Ethereum Chuỗi công khai không đồng nhất: Suy nghĩ lại về sự nhấn mạnh trong Tam giác bất khả thi
Do tắc nghẽn hiệu suất của Ethereum, hầu hết tất cả các chuỗi công khai không đồng nhất mới đã chọn kế hoạch ưu tiên hiệu suất, kết hợp với sự đồng thuận của PoS và giới thiệu các công nghệ mới để nâng cao lợi thế hiệu suất của nó hoặc bù đắp cho các lỗi bảo mật.
Solana lần đầu tiên tăng dung lượng của khối và lượng dữ liệu được khối mang theo tăng gấp 10 lần. Thứ hai, để giảm số lượng nút cho mỗi lần đồng bộ, Solana sẽ công bố trước danh sách các nút chịu trách nhiệm, mỗi giao dịch chỉ cần truyền cho người đứng đầu (Leader), còn những người xác minh khác chỉ cần xác minh phần của họ. chịu trách nhiệm và không cần xác minh toàn bộ diện tích.
Ngoài ra, Solana sẽ phân xử trước khi thực hiện giao dịch, nếu đủ điều kiện sẽ sử dụng điện toán song song để cải thiện tốc độ xử lý giao dịch, nếu phải xử lý tuần tự sẽ chuyển sang chế độ hoạt động kém hiệu quả hơn. Ethereum. Có thể thấy Solana hy sinh bảo mật và phân quyền để theo đuổi khả năng mở rộng, khi node dẫn đầu bị lỗi hoặc khi đánh giá có nên xử lý song song hay không sẽ gây ra gián đoạn mạng.
Aptos tuyên bố là đại diện của thế hệ chuỗi công khai hiệu suất cao mới và nó tiếp tục các chức năng khác nhau của chuỗi công khai Ethereum theo những cách khác nhau. Aptos áp dụng cơ chế đồng thuận AptosBFT, đây là cơ chế đồng thuận dựa trên BFT, chỉ yêu cầu hai chuyến đi vòng quanh mạng để xác minh và gửi khối, không cần nhiều vòng bỏ phiếu và có thể nhanh chóng đạt được xác nhận cuối cùng. Các khối Aptos chỉ bao gồm một bản tóm tắt các bản ghi giao dịch, không phải tất cả thông tin về bản ghi giao dịch, vì vậy số lượng giao dịch có trong mỗi khối sẽ nhiều hơn. Nó nhóm các giao dịch thành các lô và hợp nhất chúng thành các khối sau khi đạt được sự đồng thuận, được xử lý theo lô trong quá trình thực thi và lưu trữ tiếp theo, điều này có thể cải thiện hiệu quả trong quy trình.
Aptos cũng áp dụng phương thức xử lý song song, sử dụng công cụ Block-STM và áp dụng phương thức xử lý song song cho tất cả các giao dịch theo mặc định. Khi xung đột xảy ra, giao dịch không thành công sẽ được thực hiện lại. Điều này yêu cầu một bộ lập lịch để ngăn chặn giao dịch tương tự không bị thực hiện cùng lúc và nhận thêm xác nhận bảo mật sau khi thực hiện lại giao dịch. Ngoài ra, khả năng đồng bộ trạng thái nhanh cũng được Aptos cân nhắc.
Đồng bộ hóa trạng thái đề cập đến quá trình đồng bộ hóa kết quả của trạng thái với các nút khác sau khi giao dịch hoàn tất và trạng thái được chuyển đổi. Việc đồng bộ hóa trạng thái không hiệu quả sẽ khiến hầu hết các nút không đồng bộ hóa được thông tin trạng thái mới nhất, do đó ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng và các nút mới khó tham gia quá trình đồng thuận, ảnh hưởng đến việc phân cấp mạng. Aptos cung cấp nhiều phương thức đồng bộ hóa trạng thái, bao gồm sử dụng bằng chứng RocksDB hoặc Merkle về các thay đổi trạng thái do các nút tạo ra thông qua trình xác minh, bỏ qua giai đoạn thực hiện giao dịch để đồng bộ hóa trạng thái. Phương pháp này giúp giảm lượng lớn tài nguyên máy tính cần thiết để đồng bộ hóa nút, nhưng nó cần dựa trên việc sử dụng một lượng lớn tài nguyên mạng. Aptos khuyến nghị rằng các nút đồng thuận chạy trên máy chủ đám mây và rất khó để máy tính cá nhân đáp ứng yêu cầu của nó.
Aptos tin rằng máy ảo của Ethereum cũng là nút cổ chai của nó, Ethereum không có cách nào để cập nhật ngôn ngữ của nó trên quy mô lớn, nhưng Aptos không có gánh nặng kỹ thuật như vậy. Cả Aptos và SUI đều sử dụng ngôn ngữ Move và sự đổi mới của Move nằm ở việc xử lý nội dung dưới dạng tài nguyên. Có một số hạn chế nhất định đối với việc tạo, sử dụng và phá hủy tài nguyên, do đó sẽ không có các cuộc tấn công vào lại phổ biến trong Ethereum, điều này có thể làm cho các hợp đồng thông minh an toàn hơn và cho phép các máy ảo xử lý nhiều giao dịch song song và tính phí thuê dựa trên về tài nguyên lưu trữ cũng có thể.
Tóm lại, chuỗi công khai mới tin rằng khả năng mở rộng được ưu tiên hơn bảo mật và phân cấp, điều này khác với Ethereum. Do đó, họ đã chọn lại hướng lấy nét trong tam giác bất khả thi.Những thay đổi như vậy là rất rõ ràng đối với người dùng và vấn đề thời gian chết trên Solana là không thể tránh khỏi.
Suy nghĩ và Tóm tắt
Cơ chế đồng thuận và mạng nút phân tán đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của chuỗi công khai từ hai khía cạnh:
Đầu tiên, đảm bảo khả năng chịu lỗi của hệ thống: cơ chế đồng thuận có một khả năng chịu lỗi nhất định, tức là khi tỷ lệ các nút bị lỗi dưới một tỷ lệ nhất định, hệ thống vẫn có thể xác minh thông tin. Các nút phân tán được tham gia tự do có thể bổ sung các nút bình thường mới.
Thứ hai, tăng chi phí tấn công của hệ thống: cơ chế đồng thuận thể hiện cách các nút đạt được sự đồng thuận về trạng thái của các khối hiện có và bên nắm quyền kiểm soát cơ chế đồng thuận thể hiện rằng thủ phạm có khả năng sửa đổi sự đồng thuận ( sửa đổi hồ sơ tài khoản) và xem xét giao dịch (xác định giao dịch) Sắp xếp và xem có nên đóng gói trên chuỗi) điện hay không. Cơ chế đồng thuận và các nút phân tán có thể làm tăng độ khó và chi phí của các cuộc tấn công từ các quy tắc.
Trên cơ sở này, bài toán tam giác bất khả thi của blockchain có thể được hiểu như sau:
Chuỗi công khai không đồng nhất của Ethereum, vì nó không có gánh nặng kỹ thuật, hoàn toàn có thể bắt đầu lại từ đầu, sử dụng một kiến trúc và phương tiện kỹ thuật mới. Không giống như Ethereum, theo đuổi hiệu suất với tiền đề đủ phân cấp và bảo mật (chuỗi công khai đồng nhất của Ethereum nằm ở giữa, nhưng cũng nghiêng về hiệu suất hơn), tất cả chúng đều chọn con đường ưu tiên hiệu suất. Ưu điểm của điều này là người dùng có thể cảm nhận tiến trình của họ rất trực quan (TPS), nhưng vấn đề bảo mật và phân quyền cũng là một mối nguy hiểm tiềm ẩn.
IOS
Android