著者?Coli Schwazコンパイル_Jhoy前文はエーテル坊ネットワークの使用が拡大するにつれて、強力で効果的なメカニズムによって、エーテル坊ネットワークの長期的な拡張と大規模な採用がますます重要になってきた。
上の文章で「Seeityは何を持ってきますか?」では、エーテル坊のネットワークが直面している最大の問題の一つ、すなわち拡張性について議論しました。
太閤坊ネットワークは数百のセンター化アプリケーションをサポートして、毎日数十万対の取引を処理します。
エーテル坊ネットワークの使用が増加するにつれて、ますます多くのデジタルアプリケーションが作成され、ますます多くの取引が実行され、それに伴って取引の時間とコストが上昇しています。
これはエーテルネットの速度を遅くして、使うのも不便です。
最近の速度テストでは、イーサ坊ネットワークは毎秒20件の取引しか処理できませんでした(各種ソースのデータによると、過去1年間で、イーサ坊ネットワークは毎秒12-45件の取引を処理しています)。
対照的に、PayPal、Visaなどのセンターネットワークは毎秒193件の取引と1,667件の取引ができます。Visaの最大容量は2.4万件近くあります。
エーテル坊ネットワークの使用が拡大するにつれて、強力で効果的なメカニズムによってエーテル坊ネットワークの長期的な拡大と大規模な採用がますます重要になります。
エーテル坊コミュニティは2014年以来、どのようにエーテル坊のネットワークを拡張するかを研究してきました。そしてエーテル坊であれ、他のブロックネットワークであれ、いくつかの拡大を実現する解決策を検討しました。
現在、太坊コミュニティはshardigをこのネットワークを拡張する最良の方法として選択します。
本論文ではまず、いくつかの研究済みのエーテル坊と他のブロックチェーンを拡張するための解決策を検討します。その中にはいくつかの案がshardigと結合できます。その後、shardigに関する詳細と発展路線図を検討します。
ブロックチェーンの不可能三角はエーテル坊をどう拡張するかを検討する前に、「ブロックチェーンの不可能三角」を知る必要があります。
これはまずエーテル坊の創始者VitaliButtiによって提案された三角パラドックスによると、ブロックチェーンネットワークは以下の三つの特性の中の二つのパラメータを完全に満たすしかない。
この3つの困難に対する理想的な解決策はこの3つの間で妥協することである。
現在、エーテル坊のネットは中心化して安全ですが、拡張性に欠けています。
エーテル坊ネットワークを拡張する試みは、ネットワークの中心化と安全性が損なわれないように確保しなければならない。
望ましくない拡張方式はブロックチェーンを拡張する一番早い考えの一つは、各ブロックの大きさを簡単に増やすことである。
エーテル坊ブロックチェーン上のブロックの大きさはこのブロックのGas上限に依存し、現在のエーテルブロック毎のGas上限は800万Gasである。
人々の考えは、ブロックごとの生成速度が変わらないため、Gas上限が高くなると、同じ時期にもっと多くの取引が可能になり、ネットワークの速度とスループットが向上するということです。
この考え方は技術的には正しいが、ブロックサイズをある最も優れたところに増加させると、それより解決された問題が多く発生し、このような方式による負の影響により、スループットが実際に増加することはない。
まず、より大きなブロックはより処理されにくいことを意味し、より高い遅延をもたらすことがあります。これはエーテル坊ネットワークにとって不利です。
第二に、より大きなブロックサイズも、より多くの記憶空間を必要とすることを意味し、これは、各ネットワークノードに必要な容量を増加させる。
現在のエーテルブロックチェーンのサイズは約227 GBであるため、ブロックサイズを倍にするとこの数字は倍になり、またネットワークの取引速度とスループットはそれによって著しく向上することはない[3]
これはまた、より良いハードウェアとより大きなストレージスペースを負担できる富裕層に有利になるだろう。
最後に、より大きなブロックは、ノードをネットワークと同期させることをより困難にするだろう。
これはまた、より多くのリソースを持つ人々を優位に立たせ、大きな攻撃を受けたときにネットワークの再構築がより困難になるようにする。
これらのすべての要素は、ブロックサイズがある最高の利点を超えるほど増加した後、ネットワークはより大きな中心化リスクが存在することを意味しており、このような方法は、ネットワークの権利が最も裕福な参加者の手に集中し、それらが通常のハードウェアデバイスだけを持つ大多数のユーザのノードを停止したり、ETH掘削を行うことができるからである。鉱[4]
このような方式は、長期的に持続可能なイーサネットを拡張する実行可能な方案ではない。
第二の方法は、多くの異なるトークンネットワークを使用することによって、メインチェーンの負荷を軽減し、ネットワークの拡張性を増加させようとするものである。
また、取引は、すべての取引を単一のプライマリチェーンに送信するのではなく、それらのより小さなブロックチェーンネットワークに転送されます。
この方法はスループットを増加させることができるが、その代わりに、ネットワークのセキュリティが損なわれることになる。
これは、小口の値と低い値を持つパクリが攻撃やコントロールを受けやすいからです。
Vitalikが言ったように、「このようにスループットはN倍に増加するが、安全性はN倍に低下する。
したがって、このような方法は、N値が小さいときだけ安全である。すなわち、このような方法は、ネットワークの拡張性を著しく向上させ、ネットワークの安全性を保証することができない。
[4]第3の類似の方式を「ミキサー」と呼び、Namecoiなどのプロジェクトに採用されています。
多くの模倣貨幣を使う方法と似ていますが、混合採掘は主鎖の負荷をいくつかの異なる側鎖に移すことによって、主鎖の負荷を軽減し、スループットを増加させます。
ただし、模倣貨幣とは違って、すべての混合採掘を採用するブロックチェーンネットワークは同じ鉱山と採掘契約を持っています。
この方法は潜在攻撃のコストを増やしていますので、多くのパクリを使うより安全です。
しかし、ネットワークスループットがN倍に増加するということは、ネットワーク内の採掘能力もN倍に増加する必要があり、これは同じ採掘センター化のリスクをもたらすということで、ブロックサイズを増やす方法と同じである。
したがって、3つの方法をアピールすることはブロックチェーンが不可能な三角の理想的な解決策ではないので、エーテル坊2.0チームに受け入れられていません。
最近、エーテル坊コミュニティは既にいくつかのより有望な拡張案を検討しています。これらの方案はネットの安全性を深刻に損なわない、または中心化しないで、拡張性を高められます。現在はいくつかのプロジェクトによって実現されています。
その1つの態様は、ZK-SNARKsやMimbenwimbleなどの先進的な暗号学技術を使用して、ノードの検証速度を速めることに関する。
このようなシステムは、各ノードがより速くブロックを検証することができるブロック暗号化証明(cypetogaphic pooff)をチェーン上に作成し、このようにすると、ノードはブロックの暗号化証明を検証するだけで、創始ブロックからチェーン全体を検証する必要がない。
また、ZK-ollups?と?ZK-ZK-ollups?エーテル坊のスループットを30倍に向上させる可能性もあると考えられています。
上記のような方式は取引速度の向上をもたらす可能性があるが、それらは完全な拡張方式ではなく、Vitalikはこれらの純粋な暗号化技術を使用することなく、より簡単な暗号化経済学を使用することによって同じ効果を達成できると考えている。
01.PlasmaチェーンPlasmaチェーンは他の有望な拡張スキームであり、ブロックチェーン間(例えば、イーサ坊のマスターチェーンとPlasmaチェーンの間)で資産の相互転送を行うことによって、知能契約機能を有するブロックチェーンのスループットを増加させる。
ブロックチェーンチェーンから資産を送信し、Plasmaチェーンに格納する。
Plasmaチェーンに格納されている資金は、脱退と呼ばれる方法で安全にチェーンに引き揚げることができます。
チェーンの共通のメカニズムが安全である限り、安全にチェーンに戻すことができます。
Plasmチェーンの良い例を理解すると、Plasmaチェーンをカジノでチップを買うように例えられます。お客様は現金を持ってカジノに入ることができます。現金を使って任意の数のチップを買って、自分の意思でこれらのチップを使うことができます。カジノの時は手持ちのチップを貨幣に両替できます。
これは太閤のブロックチェーンの中のPlasmaチェーンの運営方式と似ています。ただ、ここの「通貨」はエーテルドル(ETH)で、チップはPlasmaチェーンの中のある元のパクリ貨幣です。
このようにして、取引は太閤主鎖からPlasmaチェーンに委託され、それによって、主要ノードはよりコスト効果と合理的な方法で計算能力を割り当てることができるようになる。
Plasmaチェーンは相対的に安全です。Plasmaチェーンは直接にエーテル坊のメインチェーンに接続されています。そして、エーテル坊を真実の源としています。
ユーザーはまた、エーテル坊のネットワークの安全性とルールに依存して彼らのETHまたはPlasmaトークンを償還することができます。
また、Plasmaチェーンは、MapReduceと呼ばれるツールを使用して、メルケルtie構造に合わせて、迅速で簡単な詐欺検証を実現し、悪意ある者の詐欺行為を防ぎます。
「Plasmaチェーン上で資金を担保にしたユーザーは自己監視を行い、不当な行為があったと証明できる場合は、その論争を証明の形でルートチェーンに提出する(すなわち、太坊のマスターチェーン)。
「Plasmaチェーン」には、「ロールバック」という機能が含まれています。つまりPlasmaチェーン上の悪意ある者が詐欺を企てた場合、その費用請求が無効と証明された後、「ロールバック」機能が活性化されます。
アクティブ化後、関連するすべての資金は詐欺以前の状態に戻ります。
計算の観点から言えば、このロールバックのコストはとても低く、エーテル坊のメインチェーンの2つの空間だけを消費する必要があります。
[6]このようにすることにより、Plasmaチェーンは、エーテル坊のマスターチェーンを拡張し、より良く動作させることができる。
一方、Plasmaチェーンは、マスタチェーンとその関連ツールとプロトコルを唯一の真実源とすることにより、Plasmaチェーンを一定の程度の安全性を維持する。
上述した他の拡張アイデアと比べて、Plasmaチェーンは革新性と安全性を備えていますが、いかなる解決策と同様に、Plasmaも問題とトレードオフがないわけではありません。
まず、Plasmaチェーンを使うことによって、イーサネットを限定的に拡張することができ、指数的に拡張することができない。
Plasmaチェーンはエーテル坊のメインチェーンに接続されていて、唯一の真実の源として使用されていますが、Plasmaチェーンはエーテル坊のメインチェーン自体ほど安全ではありません。Plasmaチェーンは「訪問拒否攻撃(deial of access atacks)」を受けやすいからです。
その中の問題は、もっと少ない節分数ともっと少ないユーザー量の小さいブロックチェーン(例えばPlasma?チェーン)を持っていて、もっと多くのノード数ともっと多いユーザー量のエーテル坊のチェーンより攻撃を受けやすいです。
あるPlasmaチェーンが大規模な攻撃を受けた場合、Plasmaチェーンのすべてのユーザは、自分がPlasmaチェーンに格納している資金をエーテル坊のメインチェーンに撤回する必要があります。
しかし問題は、もしこれらが同時にメインチェーンに撤回しようとしているPlasmaチェーンのユーザーの数が、エーテル坊のマスターチェーンの短期計算リソースの許容範囲を超えている場合、この時点で終了できないユーザはいずれもアクセスを拒否されるということであり、これは重大な安全問題である。
エーテル坊Shadig FAQ[4]?これについて説明した。
幸い、Plasmaチェーンのこのような不安定性を緩和する方法があります。
例えば、フレキシブルな終了遅延(withdawal delay)機構を設定することにより、多くのPlasmaチェーンユーザが同時に脱退要求を提出すると、自動的に終了時間が延長されます。
この方法はユーザー資金の安全を保障することができますが、強力な攻撃者がユーザーの資金をロックすることができます。
このような「長い間の拒否サービス」は安全障害ですが、「アクセス権限を完全に喪失した」よりずっと優しいです。
また、攻撃を受けたPlasmaチェーンが、高価値取引を行う場合ではなく、マイクロ取引に特化されている場合、終了時間を延長することによる影響はより小さい[4]
実際には、Plasmaチェーンをマイクロ取引に使用してこそ、最も意味があるのは、太閤の主チェーンの高い取引費とより長い取引時間がマイクロ取引に有利ではないからです。
同じく注目すべきことは、Plasmaチェーンの不安定性は、エーテル坊のチェーンの安全性に影響しないことである。
Plasmaチェーンはまだ比較的新しい未テストの概念ですが、その潜在的な利点はその欠点を超えているようです。
「Cypetokitties(暗号化猫)」のDappがイーサネットを通じてオンラインになった時、これによる取引量の急増はネットの利用可能性に著しいマイナス影響を与え、取引価格と待ち時間の増加を含む
もしこのDappがあるPlasmaチェーンに構築されているなら、エーテル坊のチェーンはもっと重要で価値のある取引が自由にできます。その利用性はこのような影響を受けません。
Vitalikも、Plasmaの三角関係のトレードオフ性は上記の他の方法とは違って、Plasmaチェーンは「異なる方向のトレードオフ」であり、「より温和なトレードオフ」であり、これによりPlasmaチェーンは「(エーテル坊)に対して大きな改善が行われている」と考えています。
この案の最大の特徴は、PlasmaとShadigが互いに排斥しないことであるかもしれない。
エーテル坊2.0はこの2つの拡張案を実現します。ユーザーはスライス付きのメインチェーンを使用するか、それともあるPlasmaチェーンを使用するか、あるいは両方を使用するかはユーザー自身の個人需要と好みによって決まります。
02.状態チャネルのもう一つのエーテル坊チェーン下の拡張案は、ビットコインの電光ネットワークやエーテル坊の雷電ネットワークなど、チャネルの戦略に基づいて拡張を実現することである。
状態チャネルはPlasmaチェーンと同じ多くの利点とトレードオフを持っていますが、技術面での操作は全く違っています。
Plasmaチェーンとは違って、雷電ネットワークは単独での、間欠性とエーテル坊の主鎖で連結されたブロックチェーンではなく、エーテル坊のスマート契約を利用してエーテル坊の主鎖と接続し、主鎖とは異なるユーザーを持つネットワークである。
すべての取引を行いたい雷電ネットワークユーザーは、一定数のETHをマスターチェーンに接続されたスマート契約に格納しなければならない。このスマート契約は、雷電ネットワークでチャネルを開き、チャネルは直接に他のユーザーと接続され、このスマート契約に格納されているETH預金はETHとして作成されます。預金者のための取引の担保(collate)
一定量の抵当品を格納したユーザは、雷電ネットワークでできるだけ多くのETH取引を行うことができます。取引のETH総額が当該ユーザの担保に相当するか、あるいはそれより少ない場合、当該スマート契約におけるETH総額は
[7]支払いチャネルを開く取引の双方を除いて、他の誰もスマート契約にアクセスできません。そして、担保のETHは取引のどちらにもダブルフラワーの問題がないか、または他の形の詐欺があることを保証します。
取引双方は、ETHの抵当に関連するデジタル署名を提供する必要があります。デジタル署名は双方に責任を負わせます。取引が確認されたら、取引双方は取引を終了できなくなります。
これは、システムの公平性と整合性と安全性を確保しています。
[7]あるユーザAが状態チャネルを介して他のユーザBと取引したい場合、ユーザAは、必ずしもユーザBとの間のチャネルを開く必要がなく、双方の間に既に存在している仲介チャネルを使用してもよい。接続する」[7]
このようにして、あるユーザが状態チャネルネットワークで一つまたは二つのチャネルしか開いていなくても、そのユーザは大量のユーザと取引できるかもしれない。
もちろん、直接の通路を通じて取引をするのは手数料がかかりません。一定のETH預金を担保にするだけです。しかし、取引は複数の支払チャネルを通じて行わなければなりません。そのトレーダーはこれらの仲介通路を利用するために手数料を支払う必要があります。
この手数料は競争費用市場の影響を受けます。費用市場は手数料を低い水準に維持することを目的としています。そして発送される価値に比例します。
状態チャネルソリューションの最も強力な特性は、状態チャネルでの取引がメインチェーンのように全体のネットワークを必要としないため、取引はほぼ瞬間的に完了することができます。
さらに、状態チャネル取引は、一度にすべてのチャネルを作成し、最終的に閉じない限り、任意の方法でチェーンブロックをブロックしません。
[7]Plasmaチェーンと同様に、状態チャネルもshardigと相補的であり、これらの2つのエーテル坊拡張プログラムは開発中である。
しかし、残念なことに、Plasmaチェーンと同様に、チャネルベースのソリューションも拒否されやすくなります。
しかし、前にも指摘したように、これらの攻撃は軽減されます。
簡単に言えば、雷電ネットワークは、重大な拡張性を実現するチャネル解決策であり、安全性またはセンター化においては、許容できないほどトレードオフされない。
Shadig FAQは「shardig(および他の技術)によって実現されるチェーン上の拡張と状態チャネルによって実現されるチェーン下の拡張が必要であり、補完的であるといえる。
以上のように、多くのLaye 1案はエーテル坊と他のブロックチェーンネットワークを拡張するために探索されました。同時に、ネットワークの安全性とセンター化に影響を与えません。
一部の案は失敗しました。他のいくつかの案も限られた成果をあげました。
大量の研究を経て、イーサ坊コミュニティはすでにshardigをネットワークの大規模な拡大を実現し、ブロックチェーンの不可能な三角パラドックスを解決するための最も有望な方案として選択しました。
Plasmaや状態チャネルなどのLaye 2ソリューションはshardigと一緒に使用でき、さらにエーテル坊2.0ネットワークを拡張します。
Shadig上記では、エーテル坊と他のブロックチェーンネットワークを拡張するためのLaye 2拡張案を検討したが、以下ではshardigのようなイーサ坊コミュニティによって選択されることを、エーテル坊ネットワークを拡張するLaye 1解決策として議論する。
Shadig(セパレータ)は、太坊ネットワークの大規模な長期拡張を実現するための最良の方法と考えられる。
Shadigという語はデータベース用語から来ており、大きなデータベースを多くのより小さな、より管理しやすい部分に分割することによって、データをより速く、より効果的にアクセスし、処理することができる。
データベースをスライスすると、全データ量が任意の単一セグメントの容量を超えることができます。
ブロックチェーンネットワークを多くのセグメントに分割して、ネットワークの拡張性を増加させます。これは前者と同じ原則と目標に従っていますが、実現するとより複雑になります。
CaspeやeWASMと同様、shardigも期待されるエーテル坊2.0の主要な特性の一つです。
ビットコインと他のブロックチェーンネットワークも考慮して、チップ分割技術を試験して、取引処理またはブロックチェーン状態をスライスします。
エーテル坊2.0のスペーサ構想もこの二つの主要なボトルネックを解決します。取引処理とブロックチェーンの状態に対してスペーサを行います。
GitHub上のオフィシャルshardig FAQによると、「ノードごとにスーパーコンピュータやTBサイズの状態データを格納することなく、10,000個以上のトランザクションを毎秒処理したい。
これは、状態格納、取引処理、さらには、取引ダウンロードおよび再ブロードキャストのデューティを各ノードに割り当てる包括的な解決策を必要とする。
」[4]これはよさそうですが、shardigは実際にどのように働いていますか?現在のエーテル坊のネットワーク上で、ノードごとに取引を検証しなければなりません。
これはネットワークの活性を確保する重要な特性です。
80%のエーテル坊ノードが同時に故障しても、ネットワークは正常に動作します。
多くのノードに同じ動作を実行させることは、実際にはエーテル坊ネットワークを遅くすることはないが、このような方法は、必ずしもネットワークリソースを最適化して利用できるとは限らない。
エーテル坊ネットワーク上に3つのノードがあると仮定して、ノードA、ノードB、ノードCをどのように有効に使用するかを簡単な例で示します。
現在、あるトランザクションを検証するために、各ノードは、それぞれTのデータセット全体を検証して、それを確認する必要があります。
検証プロセスは、ネットワークのセキュリティを保証していますが、これはすべての取引が経験されなければならないボトルネックを生成します。ネットワークは、ノードごとに取引を検証するまで待つ必要があります。このように、毎秒処理された取引の総数は、ノードの全体的な取引容量と同じだけです。
しかし、提案されたshardigプロトコルに従って、TはT 1、T 2、T 3に分解される。
ノードA、B、Cは、これらの小さいデータスライスの一つを処理するだけで、データセット全体を検証することができる。
この簡単な例でも、データを3つのセットに分解することによってスループットを大幅に向上させ、取引時間を減少させることができる。
最適な方法でshardigをエーテル坊ネットワークに適用すると、改善は巨大になるであろう。
本文を書く時、エーテル坊のネット上に8200個以上のノードがあります。
[10]最新のエーテル坊2.0仕様によると、エーテル坊2.0ブロックチェーンは1024個のスライスチェーンに分割される[11]
各スライスチェーンは、現在のイーサネットと同じように多くの取引量(eWASMを実現するとより多くなる)を処理することができるので、shardigはイーサ坊のスループットとネットワーク速度を1,000倍以上に向上させる[12]
また、zk-ollupsやPlasmaのようなLaye 2ソリューションを追加した後、ネットワークのスループットと取引速度をさらに向上させます。
Shadig、Caspe&ビーコンチェーンは、shardigがどのように動作するかを説明する前に、Caspeを知る必要があります。これはエーテル坊2.0が使用するPoS(権益証明)機構で、現在のエーテル坊ネットワークが使用するPoW(作業量証明)メカニズムに代わることを目的としています。
Caspeはビーコンチェーンを通じて実現され、ビーコンチェーンは太坊2.0ネットワークのシステムチェーンであり、ネットワーク全体の共通認識と状態の最終性を確保し、スライスチェーン間の通信(すなわち、クロスチップ通信)を促進する。
Caspeメカニズムは、ハードウェア採掘に依存してエネルギーを消費したり、計算したりすることによって合意されるのではなく、検証者が32 ETHを要求してイーサ坊2.0ネットワークの検証者になる。
最初にshardigとCaspeは異なるチームが異なる開発路線に従って構築されましたが、2018年春からshardigとCaspeチームは緊密に協力し始めました。この二つの体制を同時に開発し、お互いの進歩から利益を得られます。
検証者はCaspeプロトコルによってチップとビーコンチェーンを検証し、共通認識を達成する。
エーテル坊の規模及びブロックチェーン技術の内在的複雑性のため、エーテル坊をスライスすることは容易ではない。
ブロックチェーン作家Bia Cuaは、その複雑さを説明した。
これは、スライスされたイーサネットが現在のネットワークと同じように正常に動作するためには、ビーコンチェーンとスライス間の役割分担を決定するために複雑なシステムを開発しなければならず、スライス間及びスライスとビーコンチェーン間の通信方式を確立することを意味する。
システムはまた、すべてのネットワークデータとトランザクションが有効で利用可能であることを保証するメカニズムを含んでいなければならない。したがって、最終的なものを実現する。
エーテル坊の研究者と開発者はずっと悩んでいますが、どのようなシステムが一番よくこれらの機能を実現することができますか?
さらに検討する前に、エーテル坊2.0が提案したスペーサシステムは実際にはまだ実用的な使用段階に入っていないと指摘する必要がある。
エーテル坊2.0クライアントの開発チームはまだ段階0の作業を行っています。段階0は主にビーコンチェーンの実現に専念しています。
Shadigの多くの詳細はまだ研究と開発中ですが、最新のエーテル坊2.0規範及びエーテル坊研究に関する文章を通して、提案されたshardigモデルを提案することができます。
コンセンサス&最終的なスペーサ技術の導入及びPoWからPoSシステムへの移行は、エーテル坊2.0のネットワークにおいて共通認識と最終的な方法が現在のエーテル坊ネットワークとは大きく異なることを意味する。
私達は基本的な方面から始めます。そして、システムの実現に必要なもっと複雑な機能を詳しく紹介します。
エーテル坊2.0システムでは、ユーザーの口座はいずれも特定されます。
現在のイーサ坊1.0チェーンの取引と同様に、各セグメントの取引は比較的簡単になりますが、セグメント間の取引(すなわち、クロススライス取引)はシステムに複雑さを増すことになります。
これについては後文で論じます。
エーテル坊2.0では、取引は現在開発中の最適化プロセスに従って、それぞれの「取引パッケージ」にグループ化されます。
法螺・中・方・方・方・方・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
あるスライスチェーンに割り当てられると、検証者は各トランザクション・パケットの有効性を投票します。
検証者が賛成している場合、ビーコンチェーン上の独立委員会は、シェアマネージャー契約を通じて、この投票を検証しなければならない。マスターチェーンを管理して、どのようにすべてのスライスのデータと取引を受け入れますか?有効ですか?
もしビーコンチェーン委員会も賛成票を投じると、この取引カバンはメインチェーンに追加され、公共の帳簿の一部となり、当該セグメントの中の取引カバンと改竄できない提携を作ります。
[4]shardigの後の段階で、スライスとマスタチェーンの間のこのような接続は、マスタチェーンまたはその任意のスライスが無効であれば、ネットワーク全体が無効と見なされる。
shardigが実装されていないブロックチェーンのように、トランザクションパケットの検証は、ネットワーク状態の変化をもたらし、この変更は、メモリやアカウント残高などの面に反映されるだろう。
[12]時間が経過した後(現在の仕様、すなわち64ブロックが生成される毎に、約6.4分)、各スライスの検証者はその職責を解除され、より大きな検証者プールに戻り、ビーコンチェーンは各セグメントに対して改めてランダムに検証者を割り当てます。
[4]ビーコンチェーン管理者のすべての検証者の登録表は、RANDOとVDFを通じてランダム性を提供し、Caspe FFGを通じて最終性を提供し、ビーコンチェーンとセグメント間のクロスリンクを追跡して記録する。
エーテル坊2.0の段階2の間、ビーコンチェーンも格納状態で契約を実行します。
ビーコンチェーンは、RANDOとVDF(検証可能遅延関数)を使用して、ランダム性と予測不可能性を提供し、潜在的な攻撃者が自分たちのノードがどのスライスに割り当てられるかを予測しようと試みることを防止する。
攻撃者が配属前にどのスライスに割り当てられるか分からないと、あらかじめ協力して攻撃することができなくなります。
エーテル坊2.0システムは、検証者をランダムに選択し、分配することによって、取引カバンをダブル検証し、これによって共通認識を達成し、サイバーセキュリティが攻撃されないことを保障し、ネットワークの最終性を確保する。
クロスセクション通信は、現在、私たちは取引、スライスとビーコンチェーンの関係、およびそれらがどのように共同作業して共通認識と最終的な理解を得ることができます。
しかし、エーテル坊のネットワークを最大の効率にするためには、スライスはお互いの間で取引を行い、データを相互に参照することができる必要がある。
これはネットワーク上の各セグメント間の通信が必要になります。
昨年プラハで行われたDevco 2018大会で、太坊創業者のVitalik Buttiはこれについて説明しました。
島ごとに自分の仕事ができます。
それぞれの島は自分の機能を持っています。島に属するすべての人(つまり口座)が相互作用します。彼らは自由にその機能のすべてに溺れることができます。
彼らが他の島と接触したいなら、何らかの協議を使わなければなりません。
これは素晴らしい比喩です。太閤坊の開発者が解決しなければならない最も重要な問題の一つです。スライスによってもたらされる巨大な拡張可能性を実現すると同時に、どうやって複数の異なるセグメント間の通信を実現し、現在のイーサネットと同じようなシームレスな集積システムを交付しますか?Vitalikの島々類比で述べたように、効率と安全性を確保するためには、それぞれのセグメント間の対話は特別なプロトコルに従う必要がある。
スライスはまた、いつお互いの通信に適しているかを知り、必要な時のみ通信を行う[12]
これらの領収書は「分散型共有メモリ(distibuted shed memoy)」を通じてビーコンチェーンに保存されます。これらの領収書は他のセグメントでしか確認できないことを意味します。
この特性は非常に重要であり、各スライスが互いの活動を検証し、利益を得ることができ、同時に各スライスの最終性を維持する。
初期のスライスの考えはどのようにスライス間でデータと役割を最適に分配するかに重点をおいている。
しかし、Vitalikは最近、ステージ2に関する2つの新しい提案を発表しました。Poposal 1[17]とPoposal 2[18]
この二つの提案の精神は「……比較的最小のコンセンサス層の枠組みがあります。この枠組みはまだ十分な機能を提供して、複雑な枠組みを開発しています。第二層として必要なすべてのスマート契約機能を提供してくれます。
」[14]このため、Vitalikはシングルチップのいくつかの任務と責任をビーコンチェーンに委託することを提案しています。
以前の設計の考えは、分片の機能は自治のエーテル坊ブロックチェーンに似ていて、自分の取引、ETHと知能契約を持っています。
この新しい提案を通じて、知能契約とETHの基本的なレベルの概念はビーコンチェーンのみに存在し、スライスは自分の状態と実行を継続します。
これは各セグメントの複雑さを低減しつつ、ネットワークの様々な機能を維持するのに役立つはずです。
Vitalikは、新しいイーサ坊システムは十分な機能を提供して、「スペーサにおける知能契約、スペーサ通信、その他のすべての機能の実行環境をサポートします。私たちはビーコンチェーン契約を使用して、これらの機能を構築したいです。」
この新しいシステムはビーコン状態に3つの新しい取引のタイプと2つの新しいデータ構造を追加することによって完成されます。
取引の種類はNewExecutioScript、NewValidato、Withdawalを含み、これらの取引はそれぞれETHを格納することができる実行スクリプト、新しい検証者の関数を追加し、ビーコンチェーンから検証者を撤退させる関数を表しています。
これらの新しいコンポーネントは、スライス間通信を促進し、このようなシステムを交付します。このシステムでは、すべてのETHの取引とすべてのスマート契約の実行は、Laye 2 abstactioによって実現できます。スライスに含める必要はありません。
ビーコンチェーン契約を使用してこの抽象層を導入することにより、各セグメントの複雑さを最小にすることができ、スライス間の通信を簡略化し、改善することができる。
固有の複雑性に加えて、スライス間通信の別の問題は遅延性である。
もし私達が1つのトークンをshard Aからshard Bに送りたいなら、shard Aはそのトークンを「廃棄」し、送信された住所と金額と目標を記録します。
時間が経つと、各スライスは他のスライスの状態ルートを知ることになります。これは分片検証領収書を許可して、そのトークンがすでに転移されたことを確認します。
この時、shard Aからの領収書はshard Bで回収され、shard Bは領収書の有効性を検証します。このトークンはshard Aで破壊され、shard Bで取り戻すことができます。
このプロセスは、実際に送信され、確認された時間で取引が遅延することをもたらし、ユーザー体験を低減し、エーテル坊2.0が提供すべき速度と拡張性に影響を与える[15]
この問題に対して提案された解決策をFast Coss-shed Tasfes Via Optimistic Receipt Rootsといいます。その中のあなたから離れるのは簡単です。つまり、条件が格納されている状態です。そして、提出された取引の有効性については「楽観的に維持しています。」
取引が検証されれば、取引が確実に有効であれば、取引は永久に記録され、逆に逆転されます。
切れの間の通信はエーテル坊2.0の開発者が依然として研究している最も複雑な問題の一つである。
エーテル坊2.0は現在の1.0チェーンの長所を保持したいと思います。同時に、その拡張性を大幅に向上させるために、クロスセクション通信を成功的に実現する必要があります。
直面する挑戦はチップをまたいで通信する以外、shardigは依然としていくつか挑戦に直面します。
単一のスライスが攻撃される可能性を検討しました。そしてこの攻撃は、検証者をランダムに選択し、再乱立して分配することによって抵抗できます。
しかし、このランダム性はネットワークセキュリティに有利であるが、ノードは、割り当てられたスライスのルートおよびネットワーク状態を事前にアクセスできないので、スライスのルートおよびネットワーク状態を計算するのがより困難になる。
同じような理由で、光クライアントがネットワーク全体の状態に関する正確な情報を取得するのは難しい。
もう一つ注意したいのは詐欺識別です。
あるノードがある状態または取引グループが無効であると主張している場合、詐欺行為を監視して拒否できるように、他のノードにどうやって通知しますか?継続的に進展すると、より多くの課題が発生するかもしれませんが、エキサイティングなのは、前文で議論された主要な問題の多くはすでに研究チームによって解決されました。
エーテル坊2.0発展路線図は太坊2.0の開発が行われています。その中で5つの重要な設計目標を考慮しました。安全性、中心化、回復力、持久性と簡潔性です。
エーテル坊2.0の段階0(ビーコンチェーン)は、2020年1月3日に開始されます。
上記の目標を達成するためには、段階0以降の各段階で徐々に導入され、期間は約1年となります。
段階0で起動するビーコンチェーンはエーテル坊2.0のシステムチェーンになります。その機能は前に議論されました。
ちょうどスライスとビーコンチェーンの間の架橋によって時間スライス間とスライスとネットワーク全体の間の通信ができます。
段階1は基本的なスペーサを導入し、実質的には完全なスペーサを実行するシステムがどのように動作するかをテストします。したがって、スライスの全体的な拡張可能性をすぐには示しません。
この段階でスライスチェーン上の共通認識と決定性(fiality)を解決し、ビーコンチェーンがスライスチェーンの実行を監視することを可能にする。
段階2は完全にスライスと集積したエーテル坊2.0が現れます。
スライスは「基本データ製造者」から「フル機能チェーン」にアップグレードされます。
ステージ2にも新たにエーテル坊の仮想マシンeWASMが導入されます。
これらの段階は概念的には分離されているが、それらは相互に関連しているので、大部分は同時に進行されることに留意すべきである。
また、開発者はエーテル坊1.0ブロックチェーン(通常はEth 1.xと呼ばれる)の改善に努めており、エーテル坊2.0も引き続き投入される予定です。
Eth 1.xの既定の目標は、クライアントを最適化することによって、取引スループットを向上させ、全ノードの持続可能な運営を確保するために「状態費用(state fees)」を実行し、取引費用を安定させ、Eth 1.xをEth 2.0チェーンに接続できる決定的なガジェットを開発することである。
現在の段階を考えると、私たちは2020年末までにデータのスライスを見ることができると予測し、2021年に完全にスライスされたエーテル坊を見ることができます。
多くの才気あふれる情熱的な開発者がこの夢を現実に変えようと努力しています。
私は個人的にも映画を分けて成功的に実現することができることを望んでいます。そして、エーテル坊と他のブロックチェーンが大規模な拡張と採用を実現するのを助けます。
特にAida Hyma、Geg Makou、Cayma Navaに感謝します。本文を調べて、多くの価値ある提案を提出します。
また、この文章の作成も他の多くの偉大な作者と研究者がこの分野でやっている仕事から切り離せない。
すべての本文で引用された資料ファイルの作成者に感謝します。参照リンク:「Etheeum 2.0.」?https:medium.co mocket-pooletheem-2-7-76 d 0 c 8 a 76605「Why Scalig Public Blockchais a Lot Hade Tha Jusst Iceasig Block Size.」?https:medium.co.gogogogoshshshshshshsheeeeeeeeezzzzzeeeeeeeeeeeeeeezzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeey Sttistics.」?httpsp:bitifofochats.com“Shadig FAQs.”?https:github.com.metheeumwikiwikiShadigFFAQs“Etheeum Plasma-Pat 1:ScralightPoblms.”https:medium.com@colli.ccewhy-busisiss-busiss-eeeeeeeeeeeeeeeeeemi-eeeeeeeeeeeeemi-eeeeeeeeeeeeeeeemi-eeeeeeeeeeeeeeemi-eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeee.com@colli.ccewhy-buseeds-eeds-etheeeum-plem m-plassm a-how-int-woks-comipoets-pt-2-37 a 82737 cd 54「What is the Raide Netwok?」?https:aide.etwok 101.「Tascipt:scablalablablle Blockblockchamimimishshshshshisisisisisasasasasasasasasasasasasastatatatatatatatatatatatatadadadadadadadadadadadadadadadadadadadadadadadadadadatatatatatatatatatatatatatatatatatablaattttttttt07“Ethe Nodes.”?https:www.ethe「Shadigi itoductio R&D copedium.」https:github.com metheumwikiwikiwidShadigi-intoductio-D-copedium「Whht ae Etheeeeum Nodes Ad Shadigigigige?」https:blockgeeks.com com com com.ggggggdididididedededededeshaadaaaaaaaaaaaaaattttttttttttthadedededededededededededededededededededededededededededededededededededededededededededededededededeps:blockoomi.com shardig「Etheeum 2.0 adomess.」https:www.youtub.com mitch?v=zqLucMlPjOI「Phite 2、Poposal 1.」?https:httest.ogsHypjAWsE::「Fast Cosss-shad Tasfest.Vipta.」5337“The Roadmap to Seeity.”?https:media.com sesysetthe-oadmap-to-seeigty-bc 25 d 580728 Poposal 1:https:otes.etheeum.ogsHypjAWsE?souce=postuage Poposal 2:https:otes.etheeum.ogw 1 P 2 MmSTqCmVUTV 4 atview=Puse 5 A?