Дослідники вирішують завтрашні проблеми блокчейну за допомогою Bitcoin-NG

Питання про те, як найкраще збільшити пропускну здатність блокчейну для обробки транзакцій, може бути поточною кризою біткойна, але це T заважає дослідникам працювати над вирішенням більш перспективних проблем.

Відбувся минулих вихідних у Монреалі, інавгурація Масштабування Bitcoin відзначила першу велику конференцію для розробників, і, таким чином, на ній була представлена ​​широка вибірка технічних експертів, які працюють над вирішенням проблем, які можуть виявитися в міру розвитку знань про Технології блокчейн.

ONE з найновіших пропозицій для дебюту на заході розробили аспірант Корнелла Іттай Еял, докторант Адем Ефе Генсер, професор інформатики Емін Гюн Сірер і науковий співробітник Робберт Ван Ренесс. Дзвонив Bitcoin-NG ("NG" є скороченням від "наступного покоління"), пропозиція передбачається як рішення "внутрішніх проблем" у дизайні блокчейну, як у Bitcoin , так і в альтернативних розподілених книгах, таких як Ethereum.

Еял сказав, що за Bitcoin-NG стоїть переконання, що існують більш фундаментальні проблеми з дизайном блокчейнів, які ускладнять масштабування будь-якої реалізації, публічної чи приватної.

Еял сказав CoinDesk:

«Для Ринки цінних паперів, для транзакцій цифрових активів, якщо ви хочете мати все це в блокчейні, вам знадобиться значне масштабування».

Команда Bitcoin-NG стверджує, що ONE з найбільш нагальних проблем полягає в тому, що зі збільшенням розміру блоків даних у блокчейні зростає ризик того, що блокчейн розгалужується, що призводить до конкуруючих версій загальнодоступного запису минулих транзакцій і неефективності мережевих комунікацій.

Розповсюдження блоку

Bitcoin-NG, за словами Еяла, був вправою з виявлення проблем, які виникають, коли окремі транзакції та блоки транзакцій перевіряються та поширюються через мережу блокчейн, а також переваг, які слід зберегти при будь-якій редизайні.

Зрештою, дослідники Bitcoin-NG прийшли до висновку, що блоки в блокчейні виконують дві окремі функції – обирають «лідера», який вирішує, які транзакції включені в основний блокчейн, і розподіл винагороди майнеру.

«Коли ви розміщуєте блок у блокчейні [Bitcoin], ви неявно говорите, що я лідер від попереднього блоку до цього моменту, і це порядок транзакцій, які я вирішую на цей період», — пояснив він.

Bitcoin-NG пропонує створити блокчейн із двох окремих типів блоків: «ключових блоків», які визначають «лідера», і «мікроблоків», які містять транзакції протягом певного періоду часу в майбутньому.

Майнери-лідери отримають повну винагороду за блок, одночасно розділяючи комісії за транзакції між ключовими блоками з попереднім лідером.

міркування

Еял зазначив, що команді знадобився деякий час, щоб відточити головну тезу для свого дослідження, що форки, хоча зараз відбуваються кілька разів на день у Bitcoin, будуть більш поширеними, якщо блоки транзакцій будуть більшими.

Дослідник припустив, що цю проблему T вирішити шляхом зміни розміру блоку або частоти даної мережі, і що масштабованість вимагатиме більших змін. Однак спочатку Еял сказав, що потрібно визначити метрику для аналізу.

«Вам потрібні метрики, щоб зрозуміти, що ви намагаєтеся оптимізувати, і метрики інтуїтивно дуже зрозумілі, ви хочете, щоб транзакція була розміщена в блокчейні якомога швидше, ви хочете бачити її там і ви хочете мати можливість розмістити якомога більше транзакцій», — сказав він.

Найважливішим показником, розробленим під час процесу, за словами Еяла, була ідея «затримки консенсусу», або того, скільки часу в минулому більшість вузлів погоджуються щодо стану блокчейну.

«Усі погоджуються з усім, що сталося в історії блокчейну ONE годину тому і назад. Але як щодо ONE години? Якщо є розгалуження і є багато розгалужень, то, звичайно, ми T згодні», — продовжив він.

Додаткові показники, які використовували дослідники, включали «час на скорочення» або час, який потрібен майнерам, незалежно від того, чи перебувають вони на правильній «гілці» чи версії блокчейну, в якій вони обробляють транзакції. Оскільки розміри блоків збільшуються, Еял запропонував збільшити час для скорочення.

Також розглядалися були видобуток корисних копалин використання потужності, або відношення завершених блоків, які потрапляють у головний ланцюг, і «часу WIN», періоду часу, перш ніж усі майнери погодяться, що дана версія блокчейну є найдовшою, щоб відповідно витрачати ресурси.

Будівельні блоки

Що стосується натхнення, Еяль навів піддерево Greedy Heaviest-Observed (ПРИВЕДЕННЯ), дослідницька пропозиція, яка передбачає, як можна краще вибрати основний ланцюг із безлічі конкуруючих вилок.

Запропонований дослідниками Йонатаном Сомполінським і Авівом Зохаром у 2013 році, GHOST також розглядався під час розробки альтернативного блокчейну Ethereum, який має служити мережею для розподілених програм.

«У документі було зроблено два моменти, — пояснив Еял. «GHOST має інший спосіб вибору ланцюжків. У Bitcoin ви вибираєте найдовший ланцюжок, і він стає головним. Це в народі відоме як сиріткий блок. Це неправильне слово, це обрізана гілка. GHOST має інший спосіб вибору найдовшої гілки».

Еял зазначив, що найдовший ланцюжок T обов’язково має найбільшу кількість блоків, і що в Bitcoin можна вибрати ONE, у якого менше блоків, але більше розгалужень.

«Інша річ, яку вони додають, — це ідея інклюзивного блокчейну, де, якщо у вас є філія, ви можете пізніше об’єднати транзакції назад у основний ланцюг», — продовжив Еял.

Щоб краще полегшити ці процеси, система Bitcoin-NG є ONE , в якій ключові блоки використовують докази роботи, як Bitcoin , і лише лідери генерують мікроблоки, хоча вони надходять через коротші проміжки часу. У пропозиції ключові блоки генеруються кожні 10 хвилин, а мікроблоки – кожні 10 секунд.

Шістдесят відсотків зборів за майнінг, згенерованих за цей час, надходять наступному майнеру, сказав Еял, спонукаючи його розташувати себе в ланцюжку якомога останнім. Нинішні керівники отримують 40% гонорарів.

«Чому 40%? Оскільки ми повинні зробити деякі припущення щодо розміру зловмисника, і ми T хочемо, щоб зловмисник був мотивований видобувати кілька блоків, це стає складним. Це може бути 10%, але тоді більші майнери можуть бути мотивовані не розміщувати транзакції блоками», — сказав Еял на конференції.

Реалізація

На сьогоднішній день Еял сказав, що Bitcoin-NG вже реалізовано на коді біткойна, і що ця мережа була предметом деяких експериментів.

Тим не менш, він сказав, що, ймовірно, пройде деякий час, перш ніж щось подібне до Bitcoin-NG буде реалізовано в мережі Bitcoin , головним чином через труднощі досягнення консенсусу, враховуючи різні зацікавлені сторони в проекті з відкритим кодом.

«Теоретично можна просто форкнути Bitcoin або хардфорк Bitcoin , щоб використовувати цей новий протокол і збільшити масштабованість для набагато кращої затримки та пропускної здатності. Як ви бачили під час обговорення розміру блоку, важко внести зміни, не кажучи вже про серйозні зміни за допомогою цього консенсусного механізму», — сказав він.

Зараз Bitcoin-NG працює як тестовий стенд, на якому працює 1000 вузлів. Еял і його команда використовують центр обробки даних Cornell для експерименту, де 150 машин працюють із сімома клієнтами.

За його словами, команда сподівається провести свою роботу в більшому масштабі, опублікувати білий документ і, зрештою, оприлюднити Bitcoin-NG.

Хоча тестування потрібно провести, Еял був оптимістично налаштований щодо того, що Bitcoin-NG може внести свій внесок у поточну дискусію щодо розміру блоку через показники, які він використовував для визначення свого дизайну, зробивши висновок:

«Ми побачили, що ми змогли зробити те, чого ви T можете зробити багато, покращивши пропускну здатність та ефективність. Ми намагаємося побачити, як далеко ми можемо досягти, не змінюючи властивості, ми хочемо такий самий рівень безпеки, пропускної здатності та затримки [як у Bitcoin] або кращий».

Для отримання додаткової інформації про Bitcoin-NG прочитайте повна стенограма з розмови Eyal про масштабування Bitcoin тут.

Зображення комп'ютерної мережі через Shutterstock