Оригінальна назва: Beyond a core blockchain property:「Strong Chain Quality」

Оригінальні автори: ittaia, PGarimidi, jneu_net, a16z

Оригінальний переклад: AididiaoJP, Foresight News

Якість ланцюга (Chain Quality, CQ) є однією з основних властивостей блокчейну. Простими словами, це означає:

Якщо ви володієте 3% стейкінгових прав, то в середньому ви зможете контролювати 3% блок-простору.

Для блокчейнів з низькою пропускною здатністю ранніх стадій якість ланцюга була достатньою. Але сучасні блокчейни мають набагато більшу пропускну здатність, і один блок може містити велику кількість транзакцій.

Це веде до більш сильної та тонкої концепції. Вона не лише фокусується на середньому відсотку блок-простору з плином часу, але й звертає увагу на розподіл блок-простору в кожному блоці. Ми називаємо це «сильною якістю ланцюга» (Strong Chain Quality, SCQ):

Якщо ви володієте 3% стейкінгових прав, то в кожному блоці ви зможете контролювати 3% блок-простору.

По суті, ця властивість дозволяє зацікавленим сторонам мати «віртуальні смуги» всередині блокчейну з високою пропускною здатністю, забезпечуючи, щоб їх транзакції були включені.

Якість ланцюга в блокчейні

Одним з ключових нововведень біткоїна — яке тепер має майже кожен блокчейн — є впровадження механізму винагороди для пропонентів блоків в рамках протоколу: сторона, яка успішно додає блок до машини стану, може отримати новостворені токени та комісії за транзакції. Ці винагороди визначаються функцією переходу стану і в кінцевому підсумку відображаються в системному стані.

У традиційних розподілених обчислювальних моделях учасники діляться на чесних і зловмисних. Тут немає необхідності винагороджувати чесних учасників, оскільки чесна поведінка є за замовчуванням у моделі.

Але в криптоекономічних моделях учасники розглядаються як раціональні гравці, чия функція корисності може бути невідома. Мета полягає в розробці стимулів, які змушують цих учасників природно узгоджувати свої дії з успішним функціонуванням протоколу у процесі прагнення до максимізації власного прибутку. Поєднуючи внутрішні механізми винагороди протоколу, ми можемо сформулювати наступне ідеалізоване визначення якості ланцюга:

Якість ланцюга (CQ): Альянс, який володіє загальним стейкінговим правом X%, має X% ймовірності стати пропонентом кожного блоку, що входить у ланцюг, після глобального стабільного часу (GST).

Якщо ланцюг відхиляється від вимог якості ланцюга, це може дозволити деяким альянсам отримувати частки винагороди, що перевищують нормальну пропорцію, що послаблює мотивацію до чесної поведінки і загрожує безпеці протоколу.

Багато блокчейнів намагаються відповідати цій властивості через «механізм випадкового чергування лідерів на основі стейкінгової ваги».

Серед типових викликів, з якими стикаються: проблема «егоїстичного видобутку» біткоїна; проблема стійкості до хвостових розгалужень Monad; а також проблеми в протоколі LMD GHOST в Ethereum.

Походження «сильної якості ланцюга»

Коли блок-простору достатньо, нам не потрібно передавати весь вміст блоку одному пропоненту. Навпаки, блок-простір одного й того ж блоку може бути розділений кількома учасниками. Визначення сильної якості ланцюга в криптоекономіці виражає цю ідею:

Сильна якість ланцюга (SCQ): Альянс, що володіє загальним стейкінговим правом X%, після глобального стабільного часу (GST) може контролювати X% блок-простору в кожному блоці.

Ця ідеалізована властивість неявно вводить абстрактну концепцію «віртуальних смуг». Інакше кажучи, альянс фактично може контролювати певний відсоток спеціалізованого блок-простору в кожному блоці.

З економічної точки зору, володіння віртуальною смугою дорівнює володінню активом, що генерує доходи, які можуть походити з комісій за транзакції або з MEV (максимально можливе значення). Зовнішні суб’єкти, щоб отримати і підтримувати ці смуги, змагатимуться навколо стейкінгових прав, що створює постійний попит на базові L1 токени. Чим більша економічна цінність, яку може генерувати смуга, тим сильніше мотивація змагатися за стейкінгові права, а також тим вище вартість, яку можуть накопичити стейкінгові права на доступ до цього блок-простору L1. Через цю абстракцію ми можемо перетворити сильнішу стійкість до цензури в ефективність SCQ в протоколі.

Сильна якість ланцюга та стійкість до цензури

Недавні дослідження показують, що протоколи стійкості до цензури дуже важливі. Ці протоколи не лише мають гарантувати, що введення чесних учасників в кінцевому підсумку буде включено, але й забезпечити, щоб їх включали відразу. Сильна якість ланцюга (SCQ) може розглядатися як розширення цієї властивості в умовах обмеженої місткості блоку.

У практичних ситуаціях, якщо обсяг транзакцій, що очікують включення, перевищує доступний блок-простір, жоден протокол не зможе задовольнити ідеальне визначення стійкості до цензури. SCQ пропонує більш практичний підхід до цієї обмеженості: він не вимагає, щоб усі чесні транзакції завжди включалися, а радше розподіляє «бюджет» для кожного стейкінгового вузла, щоб забезпечити, що його транзакції можуть бути включені в цей бюджет.

Протокол MCP був запропонований як компонент, що базується на існуючих протоколах практичного узгодження Біткоїн (PBFT), з метою надання цим протоколам стійкості до цензури. Цей протокол також відповідає вимогам SCQ — він розподіляє відповідний блок-простір пропонентам відповідно до пропорції стейкінгових прав. Існуючі протоколи BFT на основі спрямованих ациклічних графів (DAG) забезпечують спосіб реалізації пулу пам’яті з кількома авторами, також маючи певний рівень стійкості до цензури.

Стандартні реалізації цих протоколів зазвичай не задовольняють SCQ, оскільки дозволяють лідерам вибірково затримувати певні підмножини транзакцій. Проте, злегка модифікуючи ці протоколи, можна повторно реалізувати SCQ. Одним з напрямків, пов’язаних з цим, є «обов’язкове включення транзакцій», що використовується для зменшення цензури.

MCP також демонструє, як реалізувати більш сильну приховану властивість. Завдяки цій властивості зацікавлені сторони можуть створювати віртуальні приватні смуги, вміст яких буде розкритий лише коли весь блок буде опублікований. Ми розглянемо це детальніше в наступних статтях.

Як реалізувати сильну якість ланцюга

Щоб отримати сильну якість ланцюга після глобального стабільного часу (GST), важливо забезпечити, щоб пропоненти не могли вільно цензурувати введення зацікавлених сторін. Це можна реалізувати за допомогою двох етапів протоколу. На основі практично всіх BFT протоколів, що базуються на видимості, потрібно внести лише дві невеликі зміни:

Перший етап: Кожен учасник надсилає свої сертифіковані введення всім іншим учасникам.

Другий етап: Кожен учасник, якщо отримав сертифіковане введення від учасника i, додає i до свого списку включення. Потім цей учасник надсилає свій список включення лідеру. Ця дія є угодою: він прийме лише ті блоки, які містять усі введення зі списку.

BFT пропозиція: Лідер, отримавши ці повідомлення, включає в блок усі отримані списки включення.

BFT голосування: Лише тоді, коли певний блок містить усі введення зі списку включення самого учасника, учасник голосує «за».

Неважко помітити, що за цим ескізом протоколу можна побудувати повноцінний протокол. Цей протокол зможе задовольнити сильну якість ланцюга після глобального стабільного часу (GST), забезпечити стійкість до цензури і підтримувати активність, коли лідер є чесним учасником. Якщо SCQ також потрібно реалізувати до GST, потрібно буде дочекатися достатньої кількості значень або списків у кожному раунді. Ми детально розглянемо цей протокол та його розширені форми в наступних статтях.

Недавні дослідження показують, що для реалізації сильної якості ланцюга та стійкості до цензури необхідно додати два додаткові раунди (як показано в ескізі протоколу) до звичайних раундів голосування BFT. Ми також детально пояснимо цей результат у наступних статтях.

Хоча сильна якість ланцюга (SCQ) визначає відсоток блок-простору, яким може контролювати альянс, вона не обмежує повністю порядок транзакцій у блоці. SCQ можна розуміти як резервування простору для кожного стейкінгового вузла, але не гарантує жодного порядку транзакцій у цьому просторі.

Це відкриває багатий простір для дослідження механізму сортування транзакцій. Хороший механізм сортування може підвищити справедливість і ефективність у блокчейн-екосистемі. Одним із напрямків, які заслуговують на увагу, є сортування транзакцій згідно з пріоритетними комісіями.

Оригінальне посилання

Натисніть, щоб дізнатися, що BlockBeats пропонує вакансії

Ласкаво просимо приєднатися до офіційної спільноти BlockBeats:

Telegram підписка: https://t.me/theblockbeats

Telegram група: https://t.me/BlockBeats_App

Twitter офіційний акаунт: https://twitter.com/BlockBeatsAsia