استكشاف الإجماع المحلي في مكدس معياري

المؤلفون: فيليب أرجينتو وبراندون ج. إيزاكسون

النمطية قريبة
عالم معياري قادم إالينا.

في نهاية اللعبة ، فكر فيتاليك بوتيرين في عالم تصبح فيه Ethereum طبقة متخصصة لتوفير البيانات والأمان. منذ ذلك الوقت ، شهد كل من Arbitrum و Optimism اعتمادًا مثيرًا للإعجاب باعتباره طبقات تنفيذ وتسوية متخصصة. ركزت Cartesi ، بدورها ، على توفير بيئات تنفيذ معيارية خاصة بالتطبيق يمكن أن تعمل فوق هذه الطبقات الأخرى المتنوعة من المكدس.

يمكن أن يساعد هذا التحول نحو إطار عمل معياري في التخفيف من آثار ازدحام الشبكة ، والذي أثبت أنه عقبة حقيقية للغاية أمام التبني الهادف. كشفت فترات الاستخدام المكثف خلال DeFi Summer (2020) و NFT Summer (2021) عن حقيقة غير مريحة حول L1 الأكثر استخدامًا: يصبح Ethereum أكثر قليلاً من مجرد ملعب لشخص ثري عندما يتم دفع المشاركين إلى حروب المزايدة من أجل الاهتمام الحسابي المحدود للعقد التي تتحقق من حالة الشبكة.

لحسن الحظ ، أتاحت الابتكارات في قابلية التوسع في المعاملات والحاسوب تصميمات تآزرية يمكن أن تقلل الطلب على الموارد الحسابية لـ Ethereum. المفتاح: تقليل الحاجة إلى إجماع عالمي على كل إجراء منفرد في الشبكة.

يتيح لنا تبني المكدس المعياري الآن استكشاف حدود الإجماع المعياري ، وتمكين التطبيقات والمستخدمين من تحديد المستويات المثلى الخاصة بهم من منطقة الإجماع ، مع الحفاظ على ضمانات الأمان القوية لطبقة أساسية عالمية شديدة اللامركزية.

حل مشكلة فقر الاهتمام الحسابي

في الشبكة التي يتم فيها تحديد حجم الكتلة بشكل فعال (على سبيل المثال من خلال حدود غاز Ethereum) ، فإننا بالضرورة نضع حدًا لإمداد طاقة الحوسبة المتاحة. نتيجة لذلك ، يحدد حجم الكتلة بشكل فعال نقطة التشبع للانتباه الحسابي للشبكة. عقدة الإجماع ، بغض النظر عن حجمها أو قوتها ، تخصص كتلة واحدة فقط من الاهتمام الحسابي (المكان / الزمان) لعالم طلبات المستخدم في أي لحظة معينة.

مع نمو عدد المعاملات وأصبحت وظائف DApp أكثر تعبيرًا ، يضطر مستخدمو الشبكة إلى التنافس على الاهتمام الحسابي النادر بشكل متزايد للعقد التي تتحقق من حالة الشبكة. في مثل هذا الكون ، يُستبعد بالضرورة من المشاركة التطبيقات والمستخدمون الذين لا يستطيعون المشاركة في حرب المزايدة على هذا الإمداد المحدود من قوة الحوسبة.

إذن كيف يمكننا إنشاء نظام أكثر شمولاً؟

يتمثل أحد الحلول التي كثيرًا ما نناقشها في زيادة قوة الحوسبة للشبكة عن طريق زيادة حجم الكتلة (دعنا نجلب طاقة العقدة الكبيرة هذه!). في حين أنها قد تبدو أبسط طريق ، إلا أن هذه الإستراتيجية تأتي بتكلفة باهظة لتطبيق اللامركزية. أي زيادة في حجم الكتلة من شأنها أن تجعل برنامج عقدة الإجماع أكثر كثافة في استخدام الموارد ، وبالتالي يكون تشغيله أكثر تكلفة بالنسبة للعديد من المشاركين. في ضوء هذه المخاطر المركزية المتزايدة ، وصف فيتاليك بوتيرين هذه الإستراتيجية المتمثلة في زيادة إمداد الشبكة بأنها "طريق مسدود في الأساس". [1]

إذا كنا نقدر اللامركزية (وهو ما نقوم به!) ، فيجب علينا بدلاً من ذلك تصميم أنظمة تحكم بكفاءة الطلب على الاهتمام الحسابي عبر نظام blockchain البيئي ككل.

يجب أن تعمل البروتوكولات التي ترغب في أن تصبح تقنية blockchain متاحة حقًا ومعبرة على تمكين المستخدمين من تحديد الإجراءات التي يجب أن تتطلب الاهتمام الحسابي للشبكة بأكملها (أي الإجماع العالمي) ، وما هي الإجراءات التي يمكن تفويضها إلى الجهات الفاعلة المتخصصة التي لا يحتاج اهتمامها الحسابي إلى نفس الشيء مقيد (أي إجماع محلي).

طيف التوافق المحلي

دعنا نستكشف نطاق التوافق المحلي باستخدام بعض الترتيبات الحالية في النظام البيئي Ethereum ، وناقش بإيجاز فوائدها والمفاضلات. لتبسيط المحادثة ، دعنا نفترض أن كل عالم قادر على تحقيق الإجماع لديه على وجه التحديد وحدة معالجة مركزية واحدة من الاهتمام الحسابي لتجنيبها. في كل مرة يطلب فيها أحد التطبيقات في عالم معين من وحدة المعالجة المركزية التحقق من إجراء ما ، فإنه يتطلب تخصيص إجمالي المعروض من الاهتمام الحسابي المتاح في هذا الكون.

الإجماع العالمى

Ethereum: تعمل جميع التطبيقات معًا في نفس الكون

في هذا الكون L1 ، للتفاعل بلا ثقة مع فاكهة واقفة في الشارع ، يجب على المرء التحقق من جميع التفاعلات التي تحدث داخل كازينو على كوكب آخر ، وحلبة تزلج صاروخية في مجرة ​​أخرى.

الفائدة الرئيسية لتشغيل جميع التطبيقات في نفس الكون (تم التحقق منها بواسطة نفس وحدة المعالجة المركزية) هي قابلية التركيب غير الاحتكاكية. يمكن للتطبيقات المختلفة التي تعمل في نفس الكون الاتصال بالأصول ودمجها وتبادلها بسلاسة. ولكن هناك سعر مناسب يجب دفعه مقابل هذه الراحة. تتنافس منصة الفاكهة والكازينو وحلبة التزلج على الجليد وجميع التطبيقات الأخرى في الكون بأكل لحوم البشر للحصول على حصة نادرة من الاهتمام الحسابي لوحدة المعالجة المركزية.

نتيجة لهذا الاقتتال الداخلي ، يتم إعاقة الابتكار. تتخلى التطبيقات عن التحسين لتحقيق أقصى غرض لها لصالح تقليل تفاعلها مع وحدة المعالجة المركزية. لا يمكن للاعبين الصغار تحمل الشجار من أجل حصة متنازع عليها من قوة الحوسبة للشبكة. يصبح الكون مرتبطا.

في نهاية المطاف ، فقط التطبيقات التي يمكنها دفع الثمن (في المقام الأول DApps مع التركيز المالي) هي التي تنجو من هذه البيئة القاسية.

الإجماع المقسم

Arbitrum One أو التفاؤل: تعمل بعض التطبيقات معًا في عالم موازٍ للهروب من الازدحام في عالم L1

غير قادر على التنافس مع المجموعة المتزايدة من DeFi Death Stars في L1 ، ينتقل حامل الفاكهة والكازينو إلى عالم أصغر متوازي مع وحدة المعالجة المركزية الخاصة به. في هذه البيئة الجديدة ، لا يزال يتعين على الشخص الذي يشتري الخوخ من كشك الفاكهة التحقق من جميع تفاعلات الكازينو. ولكن نظرًا لأن هذا الكون الموازي يضم عددًا أقل بكثير من السكان ، فإن التنافس على الاهتمام الحسابي لوحدة المعالجة المركزية ليس شرسًا. علاوة على ذلك ، لم يعد المشاركون في هذه الشبكة الجديدة يضعون مطالب متكررة على الاهتمام الحسابي لـ L1.

للابتكار الآن مجال للتنفس في كلا الكونين.

لا يزال هناك توافق ممتاز للتطبيقات التي تعمل معًا داخل هذا الكون الموازي (يمكن لحامل الفاكهة أن يقدم بسلاسة قسائم المانجو لأكثر المحاربين ولاءً في الكازينو). على الجانب السلبي ، أضفنا الآن بعض الاحتكاك عندما يتعلق الأمر بالتواصل مع الأكوان الأخرى (L1). ولكن بالنسبة للعديد من التطبيقات والمستخدمين ، فهذه مقايضة جديرة بالاهتمام مقابل تقليل المنافسة على اهتمام وحدة المعالجة المركزية.

بشكل حاسم ، لا تزال الحالة الكاملة لهذا الكون الموازي مشتركة بين الحين والآخر مع L1 (من خلال بوابة فضاء زائدة لامركزية يمكنها تنفيذ عمليات نقل البيانات بين الكونية ، obvi).

بالنسبة لمنصة الفاكهة وعملائها ، غالبًا ما تكون عبارة "في كثير من الأحيان" كافية عندما يتعلق الأمر بإبقاء الدولة العالمية على علم باستهلاك الكيوي متعدد الأكوان!

Appchains أو إجماع محلي

مجموعات Cartesi Rollups: يتم تشغيل كل تطبيق في عالمه الخاص.

ذهب سوق الفاكهة تمامًا إلى الموز. الطلب على البوتاسيوم من خلال السقف. يتخلى حامل الفاكهة عن الكازينو وينتقل إلى عالمه الخاص. الآن ، الشخص الذي يشتري الفراولة والكمثرى (وبالطبع الموز!) لا يعرف حتى بوجود الكازينو.

مع وحدة المعالجة المركزية المخصصة بالكامل لنفسها ، لم يعد حامل الفاكهة مضطرًا للقتال من أجل الاهتمام الحسابي على الإطلاق. توفر هذه الزيادة في قوة الحوسبة منصة الفاكهة بتحسين كبير في كفاءة التكلفة وقابلية التوسع الحسابي والقدرة على التنبؤ وتجربة المستخدم. إنه مكسب قوي لدرجة أن منصة الفاكهة اللامركزية لدينا لديها الآن نظام تشغيل مناسب للتشغيل - نظام الملفات متضمن!

لا يزال موقف الفاكهة لدينا يبقي الدولة العالمية على اطلاع دائم بأنشطتها. ولكن الآن ، يتم وضع متطلبات أقل على الموارد الحسابية للأكوان المتوازية ، مما يفتح إمكانات أكثر ابتكارًا للكون المتعدد ككل.

من المؤكد أن موقف الفاكهة يواجه طبقة أخرى من البيروقراطية عند التواصل مع التطبيقات والأكوان الأخرى. لكن المكاسب المرتبطة بزيادة قوة الحوسبة تسمح الآن لمنصة الفاكهة بمتابعة أعلى أهدافها.

المستقبل (ما وراء Appchains)

سلاسل خاصة بوحدة المعالجة المركزية (مجموعات ثانوية): يمكن لكل تطبيق استدعاء أكوان متعددة

التقى موقف الفاكهة مورفيوس. لقد تم تحريرها من المصفوفة.

كل فاكهة الآن تحكم الكون الخاص بها. قاتمة المانجو تتحقق فقط من صحة المانجو التي يمضغونها. إنهم لا يتنافسون على جذب الانتباه مع المدافعين عن التفاح.

لم يسمعوا حتى عن كازينو من قبل.

هنا ، تبدأ DApps في محاكاة التطبيقات التقليدية فيما يتعلق بكفاءة التكلفة وقابلية التوسع الحسابي الهائلة التي تأتي من القدرة على الموازاة.

فى النهاية نجد ان الاستنتاج هو الآتى

هناك حاجة إلى تآزر الوكلاء المتخصصين ، كل منهم لديه القدرة على قياس البيانات أو الحساب بأوامر من الحجم بالتوازي ، إذا أردنا أن نرى تقنية blockchain اللامركزية تصبح سهلة الوصول ومعبرة حقًا.

تحقيقا لهذه الغاية ، يجب علينا أن نصمم بوعي أنظمة تقلل من الطلب المعولم على قوة الحوسبة ، وتمكين التطبيقات ومستخدميها من اختيار المستوى الأمثل للإجماع المحلي على أساس اللامركزية ، والأمن ، والحساب ، والتركيب ، والاعتبارات المالية الخاصة بهم.

شكر خاص لإريك دي مورا وأوغوستو تيكسيرا لمراجعاتهما القيمة والمساعدة في كتابة هذه المقالة.

معلومات عن Cartesi

يقوم نظام التشغيل Blockchain OS ببناء Cartesi Rollups ، وهي طبقة تنفيذ معيارية ترفع العقود الذكية البسيطة إلى أوقات تشغيل Linux اللامركزية. يسمح للمطورين بإطلاق سلاسل تجميع قابلة للتطوير بدرجة كبيرة ، ومنطق لامركزي مع لغاتهم ومكونات البرامج المفضلة لديهم.

يحتوي كل تطبيق DApp على سلسلة تراكمية عالية الأداء ؛
لا تفكيك للموارد من تطبيقات DApps الأخرى في النظام البيئي لـ Cartesi ؛
لا يوجد تحسين للشبكة ؛
تمكين فئة جديدة تمامًا من DApps التي لا يمكن تشغيلها حاليًا على سلاسل EVM ؛
حافظ على الضمانات الأمنية القوية لـ blockchain الأساسية
مرحبًا بك في The Blockchain OS ، موطن ما قادم.