Как Radix меняет определение «масштабируемости» в приложениях DeFi

Криптоиндустрия на протяжении всей своей истории боролась за преодоление проблем, связанных с масштабируемостью. Как показало нам быстрое распространение децентрализованных приложений на Ethereum, особенно приложений DeFi, платформа не в состоянии справиться с большим объемом трафика.

Это нехорошо, потому что, если DeFi когда-нибудь станет настоящей альтернативой традиционным финансам, ему нужно будет достичь такого же масштаба. К сожалению, в настоящее время это даже не близко.

Был предложен ряд решений, которые уже реализованы. Ethereum, например, находится в процессе обновления до «Ethereum 2.0», в то время как другие блокчейн-проекты, такие как Fantom, Avalanche и Solana, предлагают альтернативные методы увеличения пропускной способности, которая обычно измеряется в «транзакциях в секунду».

Однако DeFi не может масштабироваться только на TPS. Это потому, что DeFi также полагается на то, что называется «атомарная компонуемость», чтобы обеспечить совместимость всей растущей экосистемы.

Совместимость жизненно важна для приложений DeFi. Обычно это называют «композицией» и можно рассматривать как способность dApp «составлять» одну транзакцию, которая использует несколько автономных смарт-контрактов. Это важная возможность для большинства приложений DeFi, поскольку она позволяет им свободно составлять транзакции в различных других приложениях dApp. Таким образом, сервис может предоставить пользователям наилучший обменный курс на нескольких криптовалютных биржах. В качестве альтернативы компонуемость позволяет пользователям приложений DeFi использовать краудсорсинговые пулы ликвидности, чтобы воспользоваться возможностями арбитража. Без компонуемости такие приложения не существовали бы. Это потому, что все эти сложные транзакции должны происходить одновременно, на сложном «атомарном» шаге. Это гарантирует, что транзакция может быть завершена сразу по всем смарт-контрактам или завершится ошибкой, если что-то в одном из смарт-контрактов окажется недействительным.

Эта атомарная компонуемость служит самой основой DeFi и сотен уникально быстрых, настраиваемых и совместимых приложений dApp, которые делают его намного более перспективным, чем медленные и неэффективные устаревшие системы традиционных финансов.

Проблема с шардингом

Как бы это ни было важно, большинство решений для масштабирования блокчейна, направленных на увеличение пропускной способности транзакций, делают это за счет атомарной компонуемости. Большинство проектов, включая Ethereum 2.0, используют диапазон «Shardingметоды, которые направлены на разбиение блоков транзакций на отдельные части, которые можно обрабатывать независимо друг от друга. Хотя это увеличивает пропускную способность транзакций, это также означает, что эти «осколки» не имеют прямого или атомарного доступа друг к другу. В результате приносится в жертву компонуемость, а это означает, что сложные виды транзакций, которыми известен DeFi, стали менее эффективными.

Проблема в том, что связь между разными осколками затруднена. Эти осколки, по сути, представляют собой независимые блокчейны сами по себе, хотя и с некоторым методом, который позволяет им общаться друг с другом. Однако эти сегменты также проводят консенсус независимо друг от друга, что означает невозможность атомарной обработки транзакций между несколькими сегментами. Вместо этого межсегментная связь осуществляется между несколькими блоками в разных сегментах с использованием условных криптографических обязательств, известных как «квитанции». Это означает, что транзакции выполняются намного медленнее, что сводит на нет преимущества большей пропускной способности. Они также более подвержены ошибкам, не говоря уже о том, что их чрезвычайно сложно реализовать в коде смарт-контракта.

«Цербер»: улучшение осколков

Решение проблемы атомарной компоновки при обеспечении более высокой пропускной способности является одной из конечных целей революционного Блокчейн Radix, целью которой является создание децентрализованной сети, действительно способной поддерживать DeFi в любом масштабе. Radix задался целью устранить противоречие между компонуемостью и масштабируемостью с самого начала. Таким образом, неограниченная атомарная компонуемость является одним из основополагающих требований, Механизм консенсуса Cerberus предназначен для достижения.

Cerberus делает это с помощью совершенно новой формы сегментирования, которую не реализовывал ни один другой проект. Это привело к созданию механизма консенсуса, который обеспечивает неограниченный параллелизм для достижения неограниченной масштабируемости, обрабатывая несколько транзакций одновременно, не замедляя другие процессы в своей цепочке блоков.

Перед разработкой Cerebrus команда Radix установила необходимость поддержки практически неограниченного количества сегментов, чтобы достичь уровня параллелизма, необходимого для платформы DeFi глобального масштаба. В то же время он признал, что его алгоритм консенсуса должен иметь возможность динамически проводить консенсус по атомарным транзакциям таким образом, чтобы синхронизироваться только между соответствующими осколками, не останавливая остальную часть сети. В-третьих, он также осознал потребность в прикладном уровне, способном использовать преимущества этого неограниченного параллелизма для поддержки неограниченного количества транзакций и приложений DeFi, работающих параллельно.

С этой целью в Cerberus есть три уникальные функции, отвечающие этим требованиям. Во-первых, он может поддерживать почти бесконечное количество сегментов, которые могут независимо друг от друга достигать консенсуса параллельно. Во-вторых, он позволяет выполнять атомарный консенсус для любого набора сегментов для каждой обрабатываемой транзакции. В-третьих, он позволяет использовать UTXO-подобные «подложки», которые можно назначать отдельным сегментам по мере необходимости.

Подложки относятся к небольшой записи чего-либо, где должны соблюдаться некоторые очень специфические правила. Например, разработчик может захотеть создать «подложку для токенов», в которой будет записано, где хранятся некоторые токены. Этот субстрат может говорить что-то вроде «на счету Джона 10 XRD». В этом случае правила субстрата токена также требуют, чтобы транзакция включала такое заявление, как «эти 10 XRD больше не находятся на счете Джейн». В совокупности эта пара субстратов будет описывать транзакцию, которая отправляет 10 XRD от Джейн Джону, гарантируя, что ни один XRD не будет потерян или создан случайно.

Благодаря этим уникальным функциям Cerebrus может параллельно обрабатывать неограниченное количество транзакций с токенами. При этом статус каждого токена присваивается субстрату. Между тем, токены, хранящиеся в миллионах отдельных учетных записей, разбросаны по бесконечному количеству осколков. Таким образом, когда кто-то хочет передать токены кому-то или чему-то другому, отдельные осколки, которые записывают, кто владеет этими конкретными активами, могут прийти к консенсусу, не влияя на остальную производительность сети.

Роль движка Radix

Эти три функции стали возможными благодаря двум уникальные возможности Radix Engine, который служит прикладным уровнем Radix. Во-первых, Radix Engine может определять значение и правила субстратов, что делается с помощью языка программирования Scrypto. Во-вторых, каждая транзакция может определять, какие субстраты должны быть включены в консенсус. Это необходимо, потому что ключевой компонент механизма консенсуса Radix заключается в том, что он проводит консенсус только между необходимыми осколками. Таким образом, прикладной уровень должен сообщать Cerebrus, какие сегменты релевантны для каждой транзакции.

Это невозможно в архитектуре EVM Ethereum, которая построена на концепции «глобального порядка», когда все происходит в сети в пределах одной временной шкалы. Это необходимо для EVM, потому что одна транзакция в любом месте сети может внести изменения где-то еще, например, в смарт-контракте. Это невозможно предсказать, поэтому EVM не может использовать стиль сегментирования Cerebrus. По этой причине Radix построен на идее «частичного упорядочения», при котором каждая транзакция должна указывать, какие осколки должны быть включены.

Для этого Radix Engine делает некоторые вещи иначе, чем EVM. Например, Radix Engine рассматривает каждый токен как глобальный объект на уровне платформы, что является ключевой возможностью, позволяющей распараллелить движение активов. Кроме того, все транзакции Radix уникальны и основаны на «намерении» обеспечить высокую пропускную способность без конфликтов. Наконец, каждый смарт-контракт (компонент), а также данные и ресурсы, которыми он владеет, назначаются одному сегменту в любой момент времени, что позволяет ему обрабатывать практически неограниченное количество транзакций.

Неограниченный параллелизм

Следует помнить, что компонуемость сама по себе не уникальна для Radix и Cerberus. Действительно, сегодня в Эфириуме размещено множество приложений DeFi, которые уже можно компоновать. Проблема с Ethereum заключается в том, что его пропускная способность недостаточно высока, потому что каждая отдельная транзакция, которую он обрабатывает, должна выполняться с помощью единого алгоритма глобального консенсуса, который работает очень медленно.

Масштабирующие решения, использующие сегментирование, такие как Ethereum 2.0, Cosmos и другие, увеличивают пропускную способность таким образом, что обеспечивается ограниченный параллелизм с фиксированным количеством сегментов. Однако это происходит ради возможности компоновки между разными осколками. Более того, пропускная способность каждого сегмента по-прежнему ограничена, даже если они, безусловно, могут обрабатывать гораздо больше транзакций.

В Радиксе такого нет. Когда мы объединяем функции Cerberus и Radix Engine, мы получаем платформу, которая действительно способна поддерживать DeFi в глобальном масштабе с массовым параллелизмом. С его помощью ресурсы могут обрабатываться параллельно без каких-либо узких мест, а компоненты могут работать параллельно с максимальной пропускной способностью без каких-либо конфликтов. Более того, каждое отдельное приложение DeFi можно распараллелить, чтобы обеспечить большую пропускную способность за счет использования нескольких логически не связанных компонентов. Наконец, повышается эффективность параллелизма, поскольку транзакции включают только те компоненты и ресурсы, которые необходимы в данный момент. А поскольку Cerberus выполняет межсегментные транзакции только по мере необходимости, все это можно сделать без ущерба для атомарной компонуемости.

Если DeFi должен расти в глобальном масштабе до тех же масштабов, что и традиционные финансы, ему нужен неограниченный параллелизм. До сих пор Radix была единственной архитектурой, способной это обеспечить.

- Рекламное объявление -