Скорость всегда будет королем в мире dApps

Скорость всегда будет королем в мире dApps. Сатоши Накамото начал невероятную эру инноваций для децентрализованных интернет-приложений с введением Bitcoin в качестве цифровой, одноранговой платежной системы.
Blockchain, технология, лежащая в основе Bitcoin и других криптовалют, облегчает формирование децентрализованных, безнадежных сетей, способных безопасно обрабатывать транзакции и данные.
Последние десятилетия стали свидетелями широкомасштабной безответственности традиционных финансовых корпораций из банков, которые в 2008 году нуждались в помощи, в таких учреждениях, как Equifax, которые стали объектом одного из крупнейших нарушений данных о потребителях в истории. Неудивительно, что доверие к централизованным финансовым институтам так быстро подорвано.
Поскольку пользователи требуют большего суверенитета, безопасности и контроля над своей финансовой жизнью, это лишь вопрос времени, прежде чем dApps на основе блокчейна начнет вытеснять более традиционные приложения.
Однако этот переход к более децентрализованному интернету не является неизбежным. Прежде чем владельцы устройств смогут выбрать dApps вместо приложений, эти децентрализованные приложения должны работать, а также конкурировать с ними. Это сводится к одному ключевому фактору: скорости. И на блокчейне скорость ограничена тем, как быстро мы можем достичь консенсуса по беззащитной сети. dApps нуждаются в своих базовых блокчейн-платформах, чтобы сформировать консенсус быстро, надежно и за небольшую часть сегодняшней стоимости.
Консенсус не только для блокчейнов
Консенсус представляет собой процесс, с помощью которого организации приходят к соглашению во времени и пространстве. Все интернет-приложения должны достичь консенсуса, чтобы функционировать.
Фактически, всякий раз, когда вам нужно объединить несколько строк вычислений вместе, вам нужен механизм консенсуса, независимо от того, работает ли ваше приложение в Интернете или на одном многоядерном ПК.
В некоторых контекстах вместо термина “консенсус” используется термин “синхронизация”, но значения по существу одинаковы.
Современные многоядерные процессоры, производиемые корпорацией Intel или кем-либо еще, используют специальные инструкции для обеспечения того, чтобы процессорные ядра формируют консенсус в отношении содержимого памяти. Эти инструкции называются барьерами памяти или заборами памяти. Рамка MapReduce от Google знаменито работает на миллионах ядер на десятках тысяч машин каждый день.
MapReduce решает широкий спектр практических проблем для Google. Но MapReduce полагается на систему синхронизации под названием Chubby, чтобы получить консенсус о том, какие части вычисления существуют и как они должны быть повторно объединены.
Хотя некоторые из этих языков могут быть новыми для тех, кто менее знаком с интернет-инфраструктурой, приложения не являются. Когда вы используете Google Docs, различные компьютеры, просматривающие один и тот же документ, постоянно приходят к консенсусу. Совершение покупки на платформе поставщика, размещение в социальных сетях, игра в онлайн-игру — все эти действия требуют достижения консенсуса между различными устройствами и сущностями.
Разница между приложениями и dApps заключается в том, что приложения могут достичь соглашения, обратившись к одному централизованному органу. В примере Google Docs центральным органом является Google.
Если вы покупаете товар на Amazon, уполномоченным является Amazon. Если вы играете в Overwatch, авторитетом является Overwatch. Ты понял идею. Когда есть единый источник истины, соглашение может быть достигнуто очень, очень быстро. Но, если честно, каждый должен полагаться на этот источник истины.
И в наши дни и в наше время распространение такого уровня доверия к центральным властям становится менее привлекательным, чем когда-либо.
dApps должен быть более творческим в достижении консенсуса
В децентрализованной сети нет центрального органа, поэтому dApps должны найти согласие более творчески. Большой вопрос, на который должны ответить все децентрализованные системы: “Кто должен отвечать за проверку данной сделки?”
Proof-of-work и proof-of-stake - это два общих механизма, которые используют блокчейн для определения того, кто (майнеры в доказательной работе и валидаторы в доказательной степени) отвечает за создание блока транзакций и трансляцию этого в остальную часть сети.
Протоколы проверки работы требуют от шахтеров конкурировать, чтобы решить очень сложную математическую задачу. Решение такой проблемы требует огромного количества вычислительной инфраструктуры и огромного количества электроэнергии. Чтобы побудить людей выполнять эту важную, но дорогостоящую функцию, победивший майнер приобретает криптовалюту в качестве вознаграждения.
Некоторые протоколы proof-of-stake делегируют валидаторы детерминированным образом, часто на основе количества используемых токенов. Протоколы подтверждения доли более разнообразны по своему поведению, чем доказательства работы.
В делегированной модели proof-of-stake, работающей в сети EOS, небольшое количество главных узлов по очереди производят блоки. Это быстро, но гораздо более централизованно, чем биткоин.
Другие протоколы, доказавшие свою эффективность, предлагают альтернативные пути достижения скорости без ущерба для децентрализации, но многие из них еще не реализованы и не доказаны в реальном мире.
Доказательство работы блокчейнов, таких как Bitcoin и Ethereum, невероятно медленны и неэффективны, потому что создание блоков зависит от потребления огромного количества электроэнергии.
Биткоин уже потребляет столько энергии, сколько страны Греции, Израиля и Бангладеш. С точки зрения скорости биткоин обрабатывает около 7 транзакций в секунду, в то время как Ethereum может обрабатывать около 15. Для сравнения, Visa способна обрабатывать 45 000 транзакций в секунду. На данный момент два самых известных блокчейна просто недостаточно быстры и используют слишком много энергии.
Как масштабировать dApps?
dApps должны быть быстрее и энергоэффективнее, если они хотят удовлетворить потребности миллионов пользователей Интернета при ожидаемой простоте и удобстве. Хотя это явное доказательство работы слишком медленно и энергонеэффективно, еще слишком рано быть уверенным в том, что доказательство ставки является ответом.
Некоторые атаки на цепи доказательства, возможно, обойдутся дешевле без надлежащих гарантий. Каспер, изобретенный основателем Ethereum Виталиком Бутериным, предназначен для решения этой проблемы, экономично наказав плохо себя валидаторов, удалив их депонированные токены.
Но Каспер, как известно, имеет серьезные недостатки в его способности достичь консенсуса правильно. Кроме того, учитывая необходимость достижения чрезвычайно высокой пропускной способности, кажется естественным, что пропускная способность системы должна быть не менее важной, чем количество маркеров, удерживаемых при определении важности конкретного узла в сети.
В конечном счете, если мы хотим создать действительно надежные распределенные приложения, включая блокчейны, способные обрабатывать финансовые транзакции, то мы должны получить правильный уровень консенсуса. Мы больше не можем полагаться на полуиспеченные алгоритмы, которые не имеют хороших доказательств.
Мы больше не можем полагаться на реализации, которые не имеют никакой официальной проверки. Правильные алгоритмы — это быстрые алгоритмы, а быстрые алгоритмы консенсуса будут влиять на всю экосистему интернет-программного обеспечения.
Нэш Фостер, генеральный директор Pyrofex
(В раскрытии информации, команда, которую я возглавляю в Pyrofex, разрабатывает решение под названием CDelta, которое будет использовать оптимистический консенсусный протокол Casanova.)
О Нэш Фостер:
Нэш Фостер (Nash Foster), генеральный директор и соучредитель Pyrofex, имеет более чем 20-летний опыт работы в вычислительной индустрии и работает в технических сотрудниках Google, Oracle, Counterpane, iBiblio и многих других. Нэш изучал математику и теорию вычислений в Университете Северной Каролины и Университете Джорджа Мейсона. Он помог компаниям из списка Fortune 100 безопасно разрабатывать, внедрять и управлять сетями и сетевыми приложениями.