Gần đây đã có rất nhiều cuộc thảo luận về khả năng tương tác của blockchain với sự ra mắt của Cosmos và mối đe dọa tiềm tàng đối với hệ sinh thái Ethereum. Phần này sẽ là một lặn sâu về các kỹ thuật của Cosmos và Polkadot, nhưng cũng sẽ cung cấp cho bạn kiến thức tiên quyết mà bạn cần để hiểu các giao thức này ở mức độ kỹ thuật (có hình ảnh để giúp hiểu).
Đầu tiên, điều quan trọng là phải biết tại sao khả năng tương tác các vấn đề. Trong mạng internet hiện có, chúng ta có thể truy cập và sửa đổi nhiều tập dữ liệu thông qua các API (giao diện dành riêng cho ứng dụng). Tuy nhiên, với chuỗi khối, dữ liệu bị chặn bởi chuỗi mà nó tồn tại. Vậy khả năng tương tác nghĩa là gì?
- Chuyển khoản đáng tin cậy tài sản giữa các chuỗi khác nhau
- Hợp đồng thông minh chuỗi chéo có thể tương tác với nhau
- Dây chuyền chuyên dụng có thể được sử dụng bởi các blockchain khác
Trước khi chúng ta đi vào chi tiết của bất kỳ cách tiếp cận khả năng tương tác cụ thể nào, tôi muốn dành thời gian phác thảo một số khái niệm cơ bản về hệ thống phân tán để giúp chúng ta hiểu các khái niệm sau này. Hãy nhớ rằng blockchain chỉ đơn giản là bộ máy trên toàn thế giới đi đến một thỏa thuận về việc một bộ sưu tập dữ liệu sẽ trông như thế nào.
Hệ thống phân tán, như tên của nó, là một nhóm máy tính làm việc cùng nhau để hoàn thành một rất mục tiêu cụ thể. Một ví dụ về mục tiêu này có thể là phục vụ cùng một nội dung trên khắp thế giới cho nhiều người (như cập nhật nguồn cấp tin tức Twitter của bạn). Để đạt được mục tiêu này, họ phải vượt qua những vấn đề sau:
- Thời gian. Mỗi máy tính / hệ thống sẽ thực hiện cùng một tác vụ với tốc độ và thời gian riêng.
- Thứ tự. Cố gắng giải quyết những gì đã xảy ra và thời gian vẫn còn rất khó vì đồng hồ bắt đầu "trôi" sau một khoảng thời gian. Điều này làm cho việc đặt hàng trở thành một thách thức phức tạp vì mỗi hệ thống có tài khoản riêng về những gì đã xảy ra và khi nào.
- Không. Việc phối hợp giữa các hệ thống có thể không thành công do hệ thống gặp sự cố, không nhận / gửi tin nhắn đến các hệ thống khác một cách chính xác hoặc chọn hành động có hại (Byzantine)
Giống như con người, cách giải quyết hầu hết các vấn đề là thông qua giao tiếp tốt. Với máy tính, điều này phức tạp hơn một chút vì chúng có thể giao tiếp không đồng bộ or đồng bộ.
Điều đó nghĩa là gì?
- đồng bộ = mỗi hệ thống có một khoảng thời gian nhất định được phân bổ cho chúng để giao tiếp và chúng thay phiên nhau. Hãy nghĩ về những cuộc trò chuyện thực tế dành cho con người.
- không đồng bộ = mỗi hệ thống có thể giao tiếp bất cứ khi nào họ muốn và không có giả định về thời điểm họ sẽ nói. Hãy coi nó như Slack cho con người.
Tất cả đã nói và làm, vào cuối ngày, một chuỗi khối phải có sự an toàn (thỏa thuận về cùng một đầu ra) và sự sống động (chuỗi tiếp tục phát triển và hoạt động). Nếu dây chuyền của bạn có độ an toàn nhưng không sống động, nó sẽ ngừng sản xuất khối. Nếu nó có sự sống động nhưng không an toàn thì nó sẽ sản xuất nhiều dĩa và bạn sẽ không biết cái nào là blockchain chính xác trừ khi bạn có quy tắc (ví dụ: chuỗi dài nhất bằng Bitcoin)!
Khả năng chịu lỗi Byzantine thực tế là một triển khai được phát triển bởi Barbara Liskov và Miguel Castro và được giới thiệu vào năm 1999. Các chuỗi Proof of Stake như Cosmos và Polkadot có các yếu tố trong thiết kế của họ lấy cảm hứng từ PBFT, vì vậy rất đáng để phác thảo nó là gì và nó hoạt động như thế nào.
- Một bên sẽ lắng nghe nhiều giao dịch cho đến khi nó có thể tạo thành một khối các giao dịch này. Chúng tôi sẽ gọi bữa tiệc này là phục vụ, vì họ đề xuất một khối.
- Khi một khối đã được đề xuất, mọi người tham gia vào bỏ phiếu trước để xác nhận rằng họ đã nghe thấy cùng một khối. Điều quan trọng cần lưu ý là một khối có thể không chính xác / độc hại nhưng vẫn hợp lệ trong giai đoạn trước khi bỏ phiếu vì mọi người chỉ đơn giản là cố gắng đi đến sự đồng thuận rằng họ đã nhận được tương tự dữ liệu / khối.
- Sau khi hơn người tham gia đồng ý rằng họ nhận được cùng một khối, họ sẽ chuyển đến Cam kết trước bươc. Sau đó, một cuộc bỏ phiếu cam kết trước được thực hiện để xác định xem đây có phải là hợp lệ chặn và không có gì độc hại đang diễn ra.
- Nếu hơn ⅔ người tham gia biểu quyết rằng khối thực sự hợp lệ và chính xác thì chúng tôi có thể thành công cam kết khối này vào chuỗi khối.
- Chiều cao của blockchain được tăng lên và các bước 1–5 được lặp lại.
Từ những gì chúng ta đã học ở trên, chúng ta có thể thấy rằng các bước sau đảm bảo rằng gọi món số khối được biết đến (bởi chiều cao của blockchain tăng lên khi một cam kết xảy ra), mỗi máy tính có thể mất thời gian để đưa ra kết luận của riêng mình sau đó thông báo kết quả mà nó đã đạt được (thời gian) và có thể xử lý thất bại (nút độc hại đề xuất một khối hoặc một nút không thể bỏ phiếu).
Enter Cosmos, được thành lập vào năm 2016 bởi Jae Kwon và Ethan Buchman và lớn lên $ 17M+ trong ICO của họ cho ATOM. The Cosmos Hub là nó blockchain riêng kết nối với các vùng khác (blockchains) và do đó cho phép giao tiếp giữa các vùng khác nhau. Bất kỳ chuỗi khối bằng chứng công việc nào như Bitcoin, Ethereum, ZCash hoặc một chuỗi khối ứng dụng cụ thể sẽ phải được kết nối với một khu vực cầu nối thông qua khung Giao tiếp Liên chuỗi khối.
Đi sâu vào các chi tiết kiến trúc, Cosmos Hub sử dụng Tendermint vì đó là thuật toán đồng thuận (lấy cảm hứng từ PBFT) do Jae Kwon tạo ra vào năm 2014. Điều này có nghĩa là mỗi giai đoạn bỏ phiếu (bỏ phiếu trước & cam kết trước) có một khoảng thời gian cố định để mọi người bỏ phiếu trước khi chuyển sang giai đoạn tiếp theo sân khấu. Sau khi một khối đã được hoàn thành, sẽ không thể quay lại. Điều này có nghĩa là bạn có thể có các khoản thanh toán di động và internet vạn vật tức thì kể từ khi giao dịch nằm trong một khối, nó được hoàn tất. Từ không có xác nhận được yêu cầu, điều này được gọi là có “độ cuối cùng nhanh”.
ATOM do người dùng nắm giữ có thể được sử dụng để trở thành người xác nhận trong hệ thống hoặc để ủy thác ATOM cho trình xác thực thay thế. Blockchain Cosmos sẽ có 100 người xác nhận để bắt đầu và có kế hoạch tăng giới hạn thông qua một tham số quản trị trong tương lai. Chỉ những người có quyền lực hợp lý trong mạng mới có thể tham gia vào việc bảo mật của mạng.
Để làm cho tất cả những điều này ít lý thuyết hơn, tôi sẽ phác thảo một loạt các bước để có thể chuyển đổi ETH sang BTC. - ví dụ yêu thích của mọi người.
- A khu vực trung gian đáng tin cậy sẽ được tạo cho Ethereum và sẽ có một số người xác thực, những người sẽ chịu trách nhiệm chuyển tiếp các thông báo từ khu vực cầu nối Ethereum đến Trung tâm Cosmos.
- Vì cả Ethereum và Bitcoin đều có tính xác suất (có khả năng chuỗi hiện tại không phải là chuỗi chính xác), người xác thực cần phải chờ đợi cho một số lượng nhất định xác nhận để đảm bảo giao dịch thực sự được thực hiện.
- Khi người xác thực chắc chắn giao dịch là cuối cùng, họ sẽ bắt đầu giao dịch từ khu vực của họ đến Trung tâm Cosmos mà họ đã thực sự nhận được Ether. Sau đó trung tâm sẽ tạo một hình thức Ether Cosmos được bao bọc mà nó sẽ giữ. Mọi vùng Cosmos khác giờ đây sẽ biết rằng có Ether Cosmos được bọc mới trong hệ thống.
- Giả sử tỷ giá hối đoái đã được xác định trước, Ether được bao bọc bởi Cosmos sẽ trao đổi cho Bitcoin được bọc Cosmos. Bitcoin được bọc Cosmos này sau đó là gởi đến vùng Bitcoin trung gian đáng tin cậy và được gửi đến địa chỉ được chỉ định trên chuỗi Bitcoin thực tế.
Có một số giả định / điều cần lưu ý với mô hình này:
- Trung tâm Cosmos cần đảm bảo số dư của các tài sản Cosmos được bao bọc được tăng và giảm một cách chính xác. Mặc dù đây là một nhược điểm tiềm ẩn, nhưng nhóm Cosmos đã thiết kế hệ thống theo cách mà bất kỳ ai cũng có thể tạo trung tâm của riêng mình. Về cơ bản Cosmos sẽ là một mạng lưới các Trung tâm và Khu vực được điều hành bởi các nhóm khác nhau.
- Mỗi Khu vực phải được tin cậy rằng họ đang chuyển tiếp các thông báo chính xác về nội dung được gửi / nhận. Người gửi cũng cần tin tưởng rằng bộ xác thực sẽ chuyển tiếp chính xác tin nhắn của họ và không đánh cắp tài sản của họ.
Polkadot được thành lập bởi Gavin Wood, người đồng sáng lập và là cựu CTO của Ethereum và chủ tịch của Web3 Foundation. Polkadot đã huy động được hơn 145 triệu + vào cuối năm 2017 bằng cách bán DOT tiền tệ bản địa trong một đợt bán hàng đông đảo. Nếu Cosmos giống một mạng lưới các trung tâm và khu vực mở, thì Polkadot là một "chuỗi chuyển tiếp" duy nhất mang lại nhiều lợi ích cho chuỗi, được gọi là "parachains" (viết tắt của chuỗi song song), tham gia nó.
Một số khía cạnh chính mà Polkadot hướng tới để đổi mới là:
- Mỗi lần tăng parachain bảo mật gộp từ bộ xác nhận của chuỗi rơ le. Khi một chuỗi đã kết nối với mạng Polkadot bằng cách trở thành parachain thì nó sẽ được bảo mật với mức độ bảo mật tương tự như toàn bộ mạng Polkadot. Trong Cosmos, mỗi chuỗi mới cần bộ xác nhận của riêng nó và phải khởi động bảo mật của riêng nó.
- Parachains có thể tương tác với các parachains khác bằng cách sử dụng giao tiếp liên chuỗi ủy thác phí. Người dùng muốn giao tiếp giữa các chuỗi không cần phải tin tưởng vào mọi chuỗi mà họ truyền thông điệp mà chỉ cần sự bảo mật đơn lẻ của toàn bộ mạng Polkadot. Một lần nữa, điều này khác với cách Cosmos hoạt động trong đó người dùng cần phải tin tưởng chuỗi nguồn, chuỗi định tuyến và chuỗi đích với từng bộ trình xác thực riêng biệt của họ.
Cơ chế đồng thuận của Polkadot bao gồm hai thành phần: ÔNG NỘI và BABE. GRANDPA là một tiện ích cuối cùng dựa trên một số ý tưởng đằng sau quy tắc lựa chọn fork của GHOST (như Casper của Ethereum) và BABE là một cơ chế sản xuất khối tương tự như Ouroboros của Cardano. Việc giới thiệu một tiện ích cuối cùng cho phép các phần của chuỗi được “hoàn thiện” và có thể không bao giờ được hoàn nguyên. Việc tách tiện ích cuối cùng khỏi quá trình sản xuất khối cho phép tiện ích cuối cùng chậm hơn hoạt động trong một quy trình khác với việc tạo ra các khối mới trong chuỗi. Điều này có nghĩa là việc sản xuất các khối thực tế có thể mở rộng quy mô không giống như trong thuật toán Cosmos Tendermint bị ràng buộc bởi PBFT.
Trong hệ sinh thái Polkadot, bạn có các bên sau:
- Bộ sưu tập - Sản xuất các khối cho parachains và chuyển thông tin cho người xác nhận để xác minh.
- Người đề cử - Phân bổ vốn của họ cho những người xác nhận tham gia vào cơ chế đặt cược.
- Xác nhận - Đòi hỏi yêu cầu liên kết cao vì chúng có nhiệm vụ thực sự làm kín các khối mới của chuỗi rơ le. Các vai trò quan trọng của họ bao gồm:
- Tác giả các khối mới.
- Hoàn thiện chuỗi tiếp sức thông qua việc tham gia GRANDPA.
- Xác thực các khối parachain bằng cách đảm bảo các giao dịch đã xảy ra là chính xác và các thông báo chuỗi chéo đã được xử lý.
- Ngư dân - Những kẻ săn tiền thưởng “đi câu” những kẻ độc hại bằng cách theo dõi các nút khác của mạng.
Một cách tốt để nghĩ về Polkadot là một hệ thống được kết nối với nhau sẽ kết nối với các chuỗi khác mà nó muốn giao tiếp thông qua các cầu nối. Tất cả các parachains và chuỗi chuyển tiếp hoạt động như một, hệ thống thống nhất. Một parachain có thể kết hợp logic tùy chỉnh và sẽ chịu trách nhiệm xử lý các chuyển đổi trạng thái của chính nó trong khi nhận và đăng thông báo lên các chuỗi khác. Parachains sẽ có thể giao tiếp với các parachains khác bằng cách lắng nghe lẫn nhau, không giống như Cosmos, nơi mọi thứ phải được chuyển qua Hub.
Kiến trúc của Polkadot rất thanh lịch đối với các giả định thiết kế cốt lõi mà nó đã đưa ra. Điều này bắt đầu với thực tế là parachain đọc thông tin một cách thụ động từ các hợp đồng cầu nối, thay vì dựa vào các hợp đồng cầu nối gửi tin nhắn đến các parachains khác. Mỗi parachain được điều trị không khác biệt cho bất kỳ parachain nào khác. Điều này có nghĩa là khung giao tiếp liên chuỗi của Polkadot thực sự không đáng tin cậy, vì các parachains đang hoạt động vì lợi ích của chuỗi chuyển tiếp hơn là bất kỳ parachain cụ thể nào mà chúng đang xác thực. Hơn nữa, trình xác thực giao lại đến một parachain khác theo khoảng thời gian và ngẫu nhiên.
Hãy lấy một ví dụ có thể liên quan hơn, nó sẽ hoạt động như thế nào nếu bạn muốn chuyển đổi tiền tệ từ parachain này sang parachain khác? Hãy lấy ví dụ phổ biến về chuyển đổi ETH sang BTC.
Bộ sưu tập đối với Ethereum parachain sẽ chuyển các tiêu đề khối đến các trình xác thực trong parachain của họ. Các người xác nhận sau đó sẽ ký và xuất bản các giao dịch có liên quan trong hợp đồng thông minh cầu nối Ethereum ở định dạng có thể được công nhận và giao tiếp với dù khu. Bất kỳ ETH nào được gửi sẽ được giữ bởi một bộ xác thực Polkadot, bộ xác thực này cũng sẽ cung cấp DOT làm tài sản thế chấp cho các giao dịch không hợp lệ. Đến lượt nó, Ethereum parachain sẽ giao tiếp với parachain Bitcoin, sẽ giải phóng BTC đến địa chỉ được chỉ định thông qua bộ xác thực quản lý parachain cụ thể đó. Các quyết định thiết kế vẫn đang được hoàn thiện, nhưng ý tưởng xung quanh giao tiếp chuỗi chéo của họ là nó sẽ không đáng tin cậy.
Một điều cần lưu ý là cơ chế parachain của Polkadot sẽ phân bổ các vị trí parachain thông qua đấu giá trực tuyến không được phép. Các cuộc đấu giá này sẽ liên quan đến việc khóa các DOT trong một khoảng thời gian để giữ cho parachain được kết nối với mạng Polkadot. Ban quản trị sẽ có thể can thiệp và khắc phục tình huống trong trường hợp khẩn cấp mà parachains chứa một lỗi nghiêm trọng hoặc phục vụ mục đích xấu nào đó. Polkadot sẽ được điều hành bởi một cơ chế quản trị trên chuỗi vì nó tin rằng đó là cách tốt nhất để quản lý các mạng tiền điện tử.
Như Gavin Wood đã tuyên bố cho bài viết này, “Tôi tin rằng bất kỳ blockchain nào không giới thiệu quản trị trên chuỗi, bao gồm cả việc cung cấp một cơ chế khả thi để đưa ra các bản nâng cấp, cuối cùng sẽ đầu độc chính họ thông qua chủ nghĩa dân túy độc hại. Tôi không tin rằng “các quy trình ngoài chuỗi”, “tín hiệu trên chuỗi” và “sự đồng thuận thô” cung cấp đủ phương tiện để cho phép các bên liên quan thực sự trong hệ sinh thái của chuỗi điều hành hiệu quả và thúc đẩy chuỗi thành công lâu dài. Tôi cũng tin rằng về cơ bản là không thể cải tiến quản trị. "
Rất nhiều vấn đề cốt lõi về khả năng tương tác dường như đã được giải quyết ở cấp độ cao, tuy nhiên việc thực thi vẫn còn kém xa. Cosmos đã ra mắt vào tháng 2019 năm XNUMX, nhưng mới chỉ thiết lập và chạy Cosmos Hub. Các bước tiếp theo của họ là hoàn thiện cách Truyền thông liên khối khung sẽ hoạt động. Polkadot được thiết lập để khởi chạy cuối 2019 chỉ với chuỗi chuyển tiếp đang hoạt động.
Nhìn chung, tôi cực kỳ vui mừng khi cả Cosmos và Polkadot ra mắt. Điều thú vị sẽ là sự chấp nhận của nhà phát triển và các cuộc đấu tranh chính trị của từng chuỗi và cách họ diễn ra. Các chuỗi ứng dụng cụ thể là một giấc mơ xa vời tại thời điểm này vì không chỉ cơ sở hạ tầng cơ bản còn lâu mới được hoàn thiện, mà các nhà phát triển sẽ cần phải suy nghĩ về tài nguyên và con người họ sẽ cần phía sau họ được kết nối và có đủ bảo mật.
Nó thậm chí sẽ là một sự đánh đổi có liên quan? Khó mà nói ra được. Có lẽ Quản trị ngoài chuỗi của Ethereum là thứ cho phép nó phát triển mặc dù nó thực hiện lộ trình chậm hơn vì nó cho phép đổi mới thực sự không cần phép với sự đảm bảo của một chuỗi được bảo mật cao.
Mặt trái của lập luận này là tất cả các mạng tiền điện tử sẽ khởi động bảo mật của họ trên một chuỗi khác, chẳng hạn như Ethereum, và sau đó chuyển sang chuỗi của riêng họ khi họ có thể đảm bảo tính bảo mật của nó thông qua cộng đồng hiện có của nó. Một ví dụ điển hình sẽ là MakerDAO, họ sẽ có đủ nguồn lực để tạo chuỗi của riêng mình và nhận được đủ sự ủng hộ chính trị để trở thành một phần của chuỗi bán hàng của Polkadot. Nếu vì lý do nào đó mà nó không thể có đủ sự ủng hộ để trở thành một phần của chuỗi para-chain, nó có thể thiết lập một vùng cầu nối trên Vu trụ và khởi động bảo mật của riêng họ. Polkadot có kế hoạch cung cấp cầu-khe cho các chuỗi không thể cung cấp bảo mật tổng hợp nhưng vẫn đưa ra thông báo truyền xuống dòng.
Tôi nghĩ đây là những loại câu hỏi mang nhiều sắc thái mà chúng ta với tư cách là một cộng đồng cần phải hỏi hơn là xem các chuỗi như một trò chơi có tổng bằng không. Cá nhân tôi rất vui mừng vì tất cả những điều này sẽ dẫn chúng ta đến và luôn sẵn sàng tiếp thu phản hồi của bạn về phần này. Liên hệ với tôi trên Twitter @kermankohli.
Đặc biệt cảm ơn Gavin Wood (Web3 Foundation), Logan Saether (Web3 Foundation), Billy Rennekamp (Cosmos), Chjango Unchained (Cosmos) vì những đóng góp của họ trong việc đảm bảo tính chính xác về mặt kỹ thuật của bài viết.
- 2016
- 2019
- truy cập
- Tài khoản
- Nhận con nuôi
- Hiệp định
- thuật toán
- Tất cả
- API
- Các Ứng Dụng
- kiến trúc
- xung quanh
- bài viết
- Tài sản
- BEST
- Một chút
- Bitcoin
- blockchain
- CẦU
- BTC
- Bug
- vốn
- casper
- thách thức
- đồng sáng lập
- đến
- Giao tiếp
- cộng đồng
- máy tính
- Sự đồng thuận
- hợp đồng
- cuộc hội thoại
- Vu trụ
- Couple
- Crypto
- CTO
- Tiền tệ
- Current
- dữ liệu
- ngày
- Thiết kế
- Nhà phát triển
- phát triển
- ĐÃ LÀM
- ETH
- Ether
- ethereum
- Hệ sinh thái Ethereum
- EU
- EV
- Sàn giao dịch
- Sửa chữa
- ngã ba
- hình thức
- định dạng
- Khung
- tương lai
- trò chơi
- tốt
- quản trị
- Nhóm
- Phát triển
- GV
- Xử lý
- Cao
- tổ chức
- Độ đáng tin của
- HTTPS
- Con người
- ICO
- ý tưởng
- Bao gồm
- Tăng lên
- thông tin
- Cơ sở hạ tầng
- sự đổi mới
- quan tâm
- Internet
- Khả năng cộng tác
- IP
- IT
- tham gia
- giữ
- Key
- kiến thức
- phóng
- học
- Cấp
- Dòng
- dài
- Tháng Ba
- Vấn đề
- trung bình
- di động
- kiểu mẫu
- di chuyển
- mạng
- mạng
- các nút
- Cung cấp
- mở
- gọi món
- Nền tảng khác
- thanh toán
- người
- chất độc
- Phổ biến
- quyền lực
- Chủ tịch
- Sản lượng
- bằng chứng
- Bằng chứng làm việc
- xuất bản
- Thông tin
- chạy
- chạy
- Sự An Toàn
- Quy mô
- an ninh
- định
- ngắn
- lún xuống
- thông minh
- hợp đồng thông minh
- So
- động SOLVE
- tiêu
- Traineeship
- cổ phần
- Cố định
- Bắt đầu
- Tiểu bang
- thành công
- hệ thống
- hệ thống
- Kỹ thuật
- Nguồn
- thời gian
- khoan dung
- giao dịch
- Giao dịch
- NIỀM TIN
- us
- Người sử dụng
- Bỏ phiếu
- Bỏ phiếu
- CHÚNG TÔI LÀ
- Công việc
- công trinh
- thế giới
- giá trị
- Zcash