Як Radix переосмислює «масштабованість» у програмах DeFi

Криптоіндустрія протягом усієї своєї історії боролася з проблемами масштабованості. Як показало швидке розширення децентралізованих програм на Ethereum, особливо програм DeFi, платформа не в змозі впоратися з більшою кількістю трафіку.

Це недобре, тому що якщо DeFi колись стане справжньою альтернативою традиційним фінансам, йому потрібно буде досягти такого ж масштабу. На жаль, наразі це навіть не близько.

Було запропоновано ряд рішень, які вже реалізовані. Ethereum, наприклад, перебуває в процесі оновлення до "Ethereum 2.0», тоді як інші блокчейн-проекти, такі як Fantom, Avalanche і Solana, пропонують альтернативні методи збільшення пропускної здатності, яка зазвичай вимірюється в «транзакціях за секунду».

Однак DeFi не може масштабуватися лише за допомогою TPS. Це тому, що DeFi також покладається на те, що називається «атомарність”, щоб забезпечити оперативну сумісність у своїй зростаючій екосистемі.

Сумісність життєво важлива для програм DeFi. Зазвичай це називають «можливістю компонування», і його можна розглядати як здатність dApp «компонувати» одну транзакцію, яка використовує кілька автономних смарт-контрактів. Це важлива можливість для більшості програм DeFi, оскільки вона дозволяє їм вільно створювати транзакції в різних інших програмах dApps. Таким чином, сервіс може надати користувачам найкращий обмінний курс на кількох біржах криптовалюти. Крім того, можливість комбінування дозволяє користувачам програми DeFi використовувати краудсорсингові пули ліквідності, щоб скористатися можливостями арбітражу. Без компонування таких додатків не було б. Це тому, що всі ці складні транзакції мають відбуватися одночасно, складним «атомарним» кроком. Це гарантує, що транзакція може бути завершена для всіх смарт-контрактів одночасно або завершиться невдало, якщо щось в одному з смарт-контрактів недійсне.

Ця атомарна компонування є основою DeFi і сотень унікально швидких, настроюваних і сумісних dApps, які роблять його набагато перспективнішим, ніж повільні, неефективні застарілі системи традиційних фінансів.

Проблема з шардингом

Як би це не було важливо, більшість рішень для масштабування блокчейнів, спрямованих на збільшення пропускної здатності транзакцій, роблять це за рахунок атомарної компонування. Більшість проектів, включаючи Ethereum 2.0, використовують діапазон “заточування” методи, спрямовані на розбиття блоків транзакцій на окремі частини, які можна обробляти незалежно одна від одної. Хоча це збільшує пропускну здатність транзакцій, це також означає, що ці «шарди» не мають прямого або атомарного доступу один до одного. У результаті компонування приноситься в жертву, а це означає, що складні види транзакцій, якими відомий DeFi, стали менш ефективними.

Проблема полягає в тому, що зв’язок між різними сегментами ускладнюється. Ці фрагменти є по суті незалежними блокчейнами самі по собі, хоча й з певним методом, який дозволяє їм спілкуватися один з одним. Однак ці шарди також здійснюють консенсус незалежно один від одного, що означає, що неможливо обробляти транзакції між кількома шардами атомарно. Натомість міжшардовий зв’язок здійснюється між кількома блоками на різних шардах за допомогою умовних криптографічних зобов’язань, відомих як «квитанції». Це означає, що транзакції відбуваються набагато повільніше, усуваючи переваги більшої пропускної здатності. Вони також більш схильні до помилок, не кажучи вже про те, що їх надзвичайно важко реалізувати в коді смарт-контракту.

Cerberus: Уточнення шардингу

Вирішення проблеми атомарної комбінованості з одночасним забезпеченням вищої пропускної здатності є однією з кінцевих цілей революційного Блокчейн Radix, яка прагне побудувати децентралізовану мережу, яка справді здатна підтримувати DeFi у великих масштабах. Radix має намір усунути напругу між компонуванням і масштабованістю з самого початку. Таким чином, необмежена атомарна компонування є однією з основоположних вимог, що робить його унікальним Консенсусний механізм Cerberus призначений для досягнення.

Cerberus робить це за допомогою абсолютно нової форми шардингу, яку не реалізував жоден інший проект. Це призвело до створення механізму консенсусу, який забезпечує необмежений паралелізм для досягнення необмеженої масштабованості, обробляючи кілька транзакцій одночасно, не сповільнюючи інші процеси в його блокчейні.

Перед розробкою Cerebrus команда Radix встановила необхідність підтримувати практично необмежену кількість шардів, щоб досягти рівня паралелізму, необхідного для глобальної платформи DeFi. У той же час він визнав, що його алгоритм консенсусу повинен мати можливість динамічно проводити консенсус щодо атомарних транзакцій у спосіб, який синхронізується лише між відповідними шардами, не зупиняючи решту мережі. По-третє, він також усвідомив потребу в прикладному рівні, який міг би використовувати переваги цього необмеженого паралелізму, щоб підтримувати необмежену кількість транзакцій і додатків DeFi, що працюють паралельно.

З цією метою Cerberus має три унікальні функції, які відповідають цим вимогам. По-перше, він може підтримувати майже нескінченну кількість фрагментів, які можуть незалежно досягати консенсусу паралельно. По-друге, це дозволяє досягти атомарного консенсусу в будь-якому наборі шардів для кожної транзакції, яку він обробляє. По-третє, це дає змогу створювати «субстрати», подібні до UTXO, які можна призначати до окремих шардів за потреби.

Субстрати стосуються невеликого запису чогось, де потрібно дотримуватися певних правил. Наприклад, розробник може захотіти створити «субстрат маркерів», який записує, де зберігаються деякі маркери. Цей субстрат може містити щось на кшталт «на рахунку Джона 10 XRD». У цьому випадку правила субстрату токенів також вимагатимуть, щоб транзакція включала таку заяву, як «ці 10 XRD більше не знаходяться в обліковому записі Джейн». У поєднанні ця пара субстратів описувала б транзакцію, яка надсилає 10 XRD від Джейн до Джона, гарантуючи, що жоден XRD не може бути втрачений або створений випадково.

Завдяки цим унікальним функціям Cerebrus може обробляти необмежену кількість транзакцій токенів паралельно. За допомогою нього статус кожного токена присвоюється субстрату. Тим часом токени, які зберігаються мільйонами індивідуальних облікових записів, розкидані по нескінченній кількості сегментів. Таким чином, коли хтось хоче передати токени комусь або чомусь іншому, окремі сегменти, які записують, хто володіє цими конкретними активами, можуть дійти консенсусу, не впливаючи на решту продуктивності мережі.

Роль двигуна Radix

Ці три функції стали можливими завдяки двом унікальні можливості Radix Engine, який служить прикладним рівнем Radix. По-перше, Radix Engine здатний визначати значення та правила підкладок, що робиться за допомогою мови програмування Scrypto. По-друге, кожна транзакція може визначати, які субстрати повинні бути включені в консенсус. Це необхідно, оскільки ключовою складовою механізму консенсусу Radix є те, що він забезпечує консенсус лише між необхідними шардами. Таким чином, прикладний рівень повинен повідомити Cerebrus, які шарди мають відношення до кожної транзакції.

Подібне неможливо в архітектурі EVM Ethereum, яка побудована навколо концепції «глобального впорядкування», де все відбувається в мережі в межах однієї шкали часу. Це потрібно для EVM, оскільки одна транзакція будь-де в мережі може внести зміни в інше місце, наприклад, за допомогою смарт-контракту. Це неможливо передбачити, тому EVM не може використовувати стиль шардингу Cerebrus. З цієї причини Radix побудовано на ідеї «часткового впорядкування», коли в кожній транзакції потрібно вказати, які сегменти слід включити.

Для цього Radix Engine робить деякі речі інакше, ніж EVM. Наприклад, Radix Engine розглядає кожен маркер як глобальний об’єкт на рівні платформи, що є ключовою можливістю, яка дозволяє паралелізувати рух активів. Крім того, всі транзакції Radix є унікальними, заснованими на «намірі» забезпечити високу пропускну здатність без конфліктів. Нарешті, кожен смарт-контракт (компонент), а також дані та ресурси, якими він володіє, призначаються одному шарду в будь-який момент часу, що дозволяє йому обробляти майже необмежену кількість транзакцій.

Необмежений паралелізм

Єдине, про що слід пам’ятати, це те, що компонування не є унікальним для Radix і Cerberus. Дійсно, Ethereum сьогодні містить численні програми DeFi, які вже можна компонувати. Проблема з Ethereum полягає в тому, що його пропускна здатність недостатньо висока, оскільки кожна окрема транзакція, яку він обробляє, має виконуватися за допомогою єдиного глобального консенсусного алгоритму, який працює дуже повільно.

Рішення для масштабування, які вводять сегментування, такі як Ethereum 2.0, Cosmos та інші, збільшують пропускну здатність таким чином, що забезпечує обмежений паралелізм із фіксованою кількістю шардів. Однак це відбувається задля комбінування між різними шардами. Крім того, пропускна здатність кожного сегмента все ще обмежена, навіть якщо вони точно можуть обробляти набагато більше транзакцій.

З Radix це не так. Коли ми поєднуємо функції Cerberus і Radix Engine, ми отримуємо платформу, яка справді здатна підтримувати DeFi у глобальному масштабі з масовим паралелізмом. З його допомогою ресурси можна обробляти паралельно без будь-яких вузьких місць, а компоненти можуть працювати паралельно з максимальною пропускною здатністю без будь-яких конфліктів. Крім того, кожну окрему програму DeFi можна розпаралелювати для забезпечення більшої пропускної здатності за допомогою кількох логічно непов’язаних компонентів. Нарешті, ефективність паралелізму підвищується, оскільки транзакції включають лише ті компоненти та ресурси, які необхідні на даний момент. І оскільки Cerberus проводить міжшардові транзакції лише за потреби, усе це можна зробити без шкоди для атомарної компонування.

Якщо DeFi хоче розвиватися в глобальному масштабі до тих самих масштабів, що й традиційні фінанси, йому потрібен необмежений паралелізм. Поки що Radix є єдиною архітектурою, яка здатна це забезпечити.

- Реклама -