Jak Radix na nowo definiuje „skalowalność” w aplikacjach DeFi

Branża kryptograficzna przez całą swoją historię walczyła o przezwyciężenie problemów związanych ze skalowalnością. Jak pokazała nam szybka ekspansja zdecentralizowanych aplikacji na Ethereum – zwłaszcza aplikacji DeFi – platforma jest nie mogę sobie poradzić z większym natężeniem ruchu.

To nie jest dobre, ponieważ jeśli DeFi ma kiedykolwiek stać się prawdziwą alternatywą dla tradycyjnych finansów, będzie musiało osiągnąć ten sam rodzaj skali. Niestety obecnie nie jest nawet blisko.

Zaproponowano i już wdrożono szereg rozwiązań. Na przykład Ethereum jest w trakcie aktualizacji do „Ethereum 2.0”, podczas gdy inne projekty blockchain, takie jak Fantom, Avalanche i Solana, zaproponowały alternatywne techniki zwiększenia przepustowości, która jest ogólnie mierzona w „transakcjach na sekundę”.

Jednak DeFi nie może skalować się tylko na samym TPS. To dlatego, że DeFi opiera się również na czymś, co nazywa się „komponowalność atomowa”, aby umożliwić interoperacyjność w całym rosnącym ekosystemie.

Interoperacyjność ma kluczowe znaczenie dla aplikacji DeFi. Jest to zwykle określane jako „komposowalność” i może być traktowane jako zdolność dApp do „skomponowania” pojedynczej transakcji, która wykorzystuje wiele autonomicznych inteligentnych kontraktów. Jest to niezbędna funkcja dla większości aplikacji DeFi, ponieważ pozwala im swobodnie komponować transakcje w różnych innych aplikacjach dApp. W ten sposób usługa może zapewnić użytkownikom najlepszy możliwy kurs wymiany na wielu giełdach kryptowalut. Alternatywnie, komposowalność umożliwia użytkownikom aplikacji DeFi wykorzystanie pul płynności pochodzących z crowdsourcingu, aby skorzystać z możliwości arbitrażu. Bez komposowalności takie aplikacje nie istniałyby. Dzieje się tak, ponieważ te złożone transakcje muszą zachodzić jednocześnie, w złożonym „atomowym” kroku. Gwarantuje to, że transakcja może zostać zakończona na wszystkich inteligentnych kontraktach jednocześnie lub zakończy się niepowodzeniem, jeśli coś w jednym z inteligentnych kontraktów jest nieważne.

Ta atomowa możliwość komponowania stanowi podstawę DeFi i setek wyjątkowo szybkich, konfigurowalnych i interoperacyjnych dApps, które czynią ją o wiele bardziej obiecującą niż powolne, nieefektywne starsze systemy tradycyjnych finansów.

Problem z shardingiem

Chociaż jest to ważne, większość rozwiązań do skalowania łańcucha bloków, które mają na celu zwiększenie przepustowości transakcji, robi to kosztem atomowej komposowalności. Większość projektów, w tym Ethereum 2.0, wykorzystuje szereg „sharding” techniki, których celem jest rozbicie bloków transakcji na oddzielne części, które można przetwarzać niezależnie od siebie. Chociaż zwiększa to przepustowość transakcji, oznacza to również, że te „odłamki” nie mają do siebie bezpośredniego ani atomowego dostępu. W rezultacie poświęca się kompostowność, co oznacza, że ​​złożone rodzaje transakcji, z których słynie DeFi, stały się mniej wydajne.

Problem polega na tym, że komunikacja między różnymi odłamkami jest utrudniona. Te odłamki są zasadniczo niezależnymi łańcuchami bloków, aczkolwiek z pewną metodą, która pozwala im komunikować się ze sobą. Jednak te fragmenty prowadzą również konsensus niezależnie od siebie, co oznacza, że ​​niemożliwe jest atomowe przetwarzanie transakcji w wielu fragmentach. Zamiast tego komunikacja między fragmentami jest wykonywana w wielu blokach na różnych fragmentach przy użyciu warunkowych zobowiązań kryptograficznych — znanych jako „pokwitowania”. Oznacza to, że transakcje są znacznie wolniejsze, eliminując korzyści płynące z większej przepustowości. Są również bardziej podatne na błędy, nie wspominając o niezwykle trudnym do zaimplementowaniu w kodzie inteligentnych kontraktów.

Cerberus: Uszlachetnianie odłamków

Rozwiązanie problemu komposowalności atomowej przy jednoczesnym zapewnieniu wyższej przepustowości jest jednym z ostatecznych celów rewolucjonisty Łańcuch bloków Radix, którego celem jest zbudowanie zdecentralizowanej sieci, która jest rzeczywiście zdolna do obsługi DeFi na dużą skalę. Radix postanowił od samego początku rozwiązać napięcie między komponowalnością a skalowalnością. W związku z tym nieograniczona podatność na komponowanie atomowe jest jednym z podstawowych wymagań, które czynią jego unikatowość Mechanizm konsensusu Cerberusa ma na celu osiągnięcie.

Cerberus robi to za pomocą zupełnie nowej formy shardingu, której nie zaimplementował żaden inny projekt. Zaowocowało to mechanizmem konsensusu, który zapewnia nieograniczoną równoległość, aby osiągnąć nieograniczoną skalowalność, przetwarzając wiele transakcji jednocześnie bez spowalniania innych procesów w łańcuchu bloków.

Przed zaprojektowaniem Cerebrus zespół Radix ustalił potrzebę obsługi praktycznie nieograniczonej liczby shardów, aby osiągnąć poziom równoległości wymagany dla globalnej platformy DeFi. Jednocześnie uznał, że jego algorytm konsensusu musi być w stanie dynamicznie przeprowadzać konsensus w transakcjach atomowych w sposób zsynchronizowany tylko między odpowiednimi fragmentami, bez opóźniania reszty sieci. Po trzecie, zdał sobie również sprawę z potrzeby warstwy aplikacji, która byłaby w stanie wykorzystać ten nieograniczony paralelizm w celu obsługi nieograniczonej liczby transakcji i działających równolegle aplikacji DeFi.

W tym celu Cerberus ma trzy unikalne cechy, które spełniają te wymagania. Po pierwsze, może obsługiwać prawie nieskończoną liczbę odłamków, które mogą niezależnie osiągnąć równolegle konsensus. Po drugie, umożliwia przeprowadzenie atomowego konsensusu w dowolnym zestawie fragmentów dla każdej przetwarzanej transakcji. Po trzecie, umożliwia „podłoża” podobne do UTXO, które można przypisać do poszczególnych fragmentów zgodnie z wymaganiami.

Podłoża odnoszą się do małego zapisu czegoś, w którym należy przestrzegać pewnych bardzo szczegółowych zasad. Na przykład programista może chcieć stworzyć „podłoże tokenów”, które rejestruje, gdzie przechowywane są niektóre tokeny. To podłoże może powiedzieć coś w rodzaju „na koncie Johna jest 10 XRD”. W takim przypadku zasady podłoża tokenowego wymagałyby również, aby transakcja zawierała takie stwierdzenie, że „tych 10 XRD nie ma już na koncie Jane”. Łącznie, ta para podłoży opisałaby transakcję, która wysyła 10 XRD od Jane do Johna, zapewniając, że żaden XRD nie zostanie utracony lub utworzony przez przypadek.

Dzięki tym unikalnym funkcjom Cerebrus może równolegle przetwarzać nieograniczoną liczbę transakcji tokenów. Dzięki niemu status każdego tokena jest przypisywany do podłoża. Tymczasem tokeny posiadane przez miliony indywidualnych kont są rozrzucone po nieskończonej liczbie odłamków. W ten sposób, gdy ktoś chce przenieść tokeny do kogoś lub czegoś innego, poszczególne fragmenty, które rejestrują, kto jest właścicielem tych konkretnych aktywów, mogą dojść do konsensusu bez wpływu na wydajność sieci.

Rola silnika Radix

Te trzy cechy są możliwe dzięki dwóm unikalne możliwości Radix Engine, który służy jako warstwa aplikacji Radix. Po pierwsze, Radix Engine jest w stanie zdefiniować znaczenie i zasady substratów, co odbywa się za pomocą języka programowania Scrypto. Po drugie, każda transakcja może określić, które substraty powinny zostać uwzględnione w konsensusie. Jest to konieczne, ponieważ kluczowym elementem mechanizmu konsensusu Radix jest to, że prowadzi on tylko konsensus w zakresie niezbędnych odłamków. W związku z tym warstwa aplikacji musi poinformować Cerebrus, które fragmenty są odpowiednie dla każdej transakcji.

Taka rzecz nie jest możliwa w architekturze Ethereum EVM, która opiera się na koncepcji „globalnego porządkowania”, w której wszystko dzieje się w sieci na jednej osi czasu. Jest to wymagane w przypadku EVM, ponieważ pojedyncza transakcja w dowolnym miejscu sieci może spowodować zmianę w innym miejscu, na przykład w przypadku inteligentnej umowy. Nie da się tego przewidzieć, więc EVM nie może wykorzystać stylu shardingu Cerebrusa. Z tego powodu Radix opiera się na idei „częściowego zamawiania”, w której każda transakcja musi określić, które odłamki powinny zostać uwzględnione.

Aby to zrobić, Radix Engine robi pewne rzeczy inaczej niż EVM. Na przykład Radix Engine traktuje każdy token jako obiekt globalny na poziomie platformy, co jest kluczową zdolnością, która pozwala na równoległe przemieszczanie zasobów. Ponadto wszystkie transakcje Radix są unikalne, oparte na „zamiarze” zapewnienia wysokiej przepustowości bez konfliktów. Wreszcie, każdy inteligentny kontrakt (komponent) oraz dane i zasoby, które posiada, są w dowolnym momencie przypisane do jednego fragmentu, co pozwala mu przetwarzać prawie nieograniczoną liczbę transakcji.

Nieograniczony równoległość

Jedną rzeczą do zapamiętania jest to, że sama możliwość komponowania nie jest unikalna dla Radixa i Cerberusa. Rzeczywiście, Ethereum obsługuje dziś wiele aplikacji DeFi, które już można komponować. Problem z Ethereum polega na tym, że jego przepustowość nie jest wystarczająco szybka, ponieważ każda transakcja, którą przetwarza, musi być wykonana za pomocą jednego, globalnego algorytmu konsensusu, który działa bardzo wolno.

Rozwiązania skalujące, które wprowadzają sharding, takie jak Ethereum 2.0, Cosmos i inne, zwiększają przepustowość w sposób umożliwiający ograniczoną równoległość przy stałej liczbie fragmentów. Dzieje się tak jednak ze względu na możliwość komponowania między różnymi fragmentami. Co więcej, przepustowość każdego fragmentu jest nadal ograniczona, nawet jeśli z pewnością mogą obsłużyć znacznie więcej transakcji.

Tak nie jest w przypadku Radixa. Kiedy połączymy funkcje Cerberusa i Radix Engine, otrzymujemy platformę, która jest naprawdę zdolna do obsługi DeFi na skalę globalną z masowym równoległością. Dzięki niemu zasoby mogą być realizowane równolegle bez żadnych wąskich gardeł, a komponenty mogą działać równolegle z maksymalną przepustowością bez żadnych konfliktów. Co więcej, każda oddzielna aplikacja DeFi może być zrównoleglona, ​​aby zapewnić większą przepustowość, używając wielu niepowiązanych logicznie komponentów. Wreszcie zwiększa się efektywność paralelizmu, ponieważ transakcje obejmują tylko składniki i zasoby wymagane w danym momencie. A ponieważ Cerberus przeprowadza transakcje typu cross-shard tylko w razie potrzeby, wszystko to można zrobić bez poświęcania możliwości komponowania atomowego.

Jeśli DeFi ma rosnąć globalnie do tej samej skali, co tradycyjne finanse, potrzebuje nieograniczonej równoległości. Do tej pory Radix jest jedyną architekturą, która jest w stanie to zapewnić.

- Reklama -