Giải thích phương pháp thực hiện chuyển chuỗi chéo aelf

Tiêu đề gốc: "Giải thích các điểm kỹ thuật của aelf | Phương pháp thực hiện chuyển giao chuỗi chéo"

Nguồn gốc: aelf 

Chuỗi chéo là một trong những chủ đề nóng nhất trong lĩnh vực blockchain hiện nay. Do sự cô lập tự nhiên giữa các chuỗi và nhu cầu tương tác dữ liệu giữa các chuỗi tăng mạnh, chuỗi chéo -công nghệ chuỗi Nó đã trở thành một yêu cầu kỹ thuật quan trọng đối với môi trường cơ bản của chuỗi khối. Việc thực hiện khái niệm phát triển về khả năng tương tác blockchain cũng được coi là một hướng khám phá quan trọng của công nghệ blockchain hiện tại. Là một dự án chuỗi chéo tự phát triển, aelf có một bộ giải pháp chuỗi chéo hoàn chỉnh, bài viết này sẽ giới thiệu cụ thể các tính năng quan trọng và khái niệm thiết kế của aelf ở khía cạnh chuỗi chéo.

Mô tả ngắn gọn về chuỗi chéo

Trước khi vào chủ đề, trước tiên chúng ta hãy hiểu chuỗi chéo là gì. Dữ liệu hoặc hành vi được tạo trên chuỗi A được áp dụng cho chuỗi B dưới một hình thức nào đó. Quá trình này được gọi là chuỗi chéo. Khả năng tương tác là một mô tả được quy cho quy trình chuỗi chéo nêu trên. Để dễ hiểu, "chuỗi chéo" sẽ được sử dụng thống nhất bên dưới để thể hiện quy trình và thuộc tính này. Các kịch bản ứng dụng chuỗi chéo hiện tại bao gồm nhưng không giới hạn ở việc chuyển giao chuỗi chéo, trao đổi tài sản chuỗi chéo và mở rộng chuỗi. Việc triển khai chuỗi chéo có thể được chia thành hai loại dựa trên khả năng tương thích giao thức ứng dụng: loại thứ nhất là triển khai chuỗi chéo giữa các chuỗi khối tương thích với các giao thức ứng dụng của nhau và loại thứ hai là triển khai chuỗi chéo giữa các chuỗi khối không tương thích với các giao thức ứng dụng. Đạt được chuỗi chéo giữa.

Định nghĩa về chuỗi chéo rất rộng và không có tiêu chuẩn chuỗi chéo nghiêm ngặt. Tuy nhiên, tất cả các giải pháp chuỗi chéo đều được thiết kế để vượt qua sự cô lập giữa các chuỗi và hiện thực hóa tương tác dữ liệu giữa các chuỗi. Vậy có thể bỏ hoàn toàn sự cô lập giữa các chuỗi được không? dĩ nhiên là không. Ngoài các dự án blockchain bị cô lập một cách tự nhiên do không tương thích về giao thức, một ý nghĩa quan trọng hơn của việc cô lập giữa các chuỗi là đạt được sự cô lập về tài nguyên. Cách ly tài nguyên cho phép các kịch bản ứng dụng phân tán khác nhau chạy trên các chuỗi khác nhau và các kịch bản ứng dụng khác nhau không ảnh hưởng lẫn nhau. Quá trình chuỗi chéo nhằm đạt được sự liên kết và tương tác dữ liệu giữa các chuỗi trong khi vẫn đảm bảo cách ly tài nguyên ở mức độ lớn nhất. Đây cũng là một cách multi- Ý tưởng thiết kế của nền tảng chuỗi.

aelf Cấu trúc đa chuỗi

aelf là mạng có cấu trúc đa chuỗi dựa trên hệ thống chuỗi bên chính đa cấp. Đầu tiên, phân tích cấu trúc đa chuỗi của aelf: một chuỗi chính, nhiều chuỗi bên và nhiều cấp độ. Hình 1 thể hiện mối quan hệ phụ thuộc giữa các chuỗi, mỗi chuỗi bên được tạo dựa trên chuỗi cấp trên, mối quan hệ cấu trúc này sẽ được thể hiện ở chuỗi cha và chuỗi con bên dưới. Mối quan hệ cấu trúc này có nghĩa là mỗi chuỗi có thể tạo chuỗi con của riêng mình. Ưu điểm của cấu trúc đa chuỗi của aelf không chỉ là nó có thể đạt được sự cô lập giữa các chuỗi cho các kịch bản ứng dụng khác nhau mà còn có thể sử dụng các liên kết giữa các chuỗi để tạo ra nhiều chuỗi con hơn nhằm mở rộng các kịch bản ứng dụng.

Hình 1

Aelf's Chuỗi cấu trúc được thiết kế dựa trên khái niệm cốt lõi của một chuỗi, một cảnh. Chuỗi chính chỉ hỗ trợ các hợp đồng hệ thống như mô-đun đồng thuận, mô-đun hệ thống kinh tế và mô-đun chuỗi chéo.Cộng đồng aelf không khuyến nghị triển khai quá nhiều kịch bản trên chuỗi chính mà nên triển khai các kịch bản phong phú và đa dạng cho các chuỗi bên. Độ phức tạp của kịch bản của mỗi chuỗi bên là O(1) và DApp trong các kịch bản khác nhau có thể được triển khai trên các chuỗi bên khác nhau. Dựa trên ý tưởng thiết kế này, aelf thực hiện việc cách ly tài nguyên được đề cập ở trên. Hiện nay, một số chuỗi công khai thường gặp phải vấn đề: một ứng dụng phổ biến có thể khiến toàn bộ chuỗi bị chặn, khiến phí giao dịch trên chuỗi tăng lên nhiều lần trong thời gian ngắn. Nguyên nhân cơ bản là tất cả các ứng dụng và chuỗi công khai đều có thể bị chặn. tài sản được triển khai trên cùng một chuỗi. Tuy nhiên, cơ chế thiết kế một chuỗi một kịch bản có thể tránh được vấn đề này một cách hiệu quả. Việc tắc nghẽn một chuỗi sẽ không ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của các chuỗi khác.

Vòng đời của chuỗi

Chuỗi chính là trung tâm của hệ sinh thái aelf, đây cũng là chuỗi đầu tiên để toàn bộ hệ sinh thái bắt đầu hoạt động. Một số hợp đồng hệ thống được triển khai trên chuỗi chính. Các kịch bản ứng dụng cụ thể khác yêu cầu ứng dụng tạo chuỗi bên và triển khai chúng trên chuỗi bên. Khi tạo chuỗi bên, bạn cần đăng ký với cộng đồng, thế chấp một số lượng token ELF nhất định và cung cấp các thông tin như phí lập chỉ mục và các kế hoạch sử dụng token tài nguyên liên quan, chờ cộng đồng phê duyệt. Sau khi ứng dụng tạo chuỗi bên được phê duyệt, chuỗi bên có thể được tạo và bắt đầu chạy, chuỗi bên sẽ được lập chỉ mục bởi chuỗi chính (nội dung của chỉ mục sẽ được giới thiệu sau). Sau khi ứng dụng chuỗi bên được phê duyệt, phí chỉ số có thể được tính lại cho chuỗi để đảm bảo chuỗi chính cung cấp dịch vụ lập chỉ mục ổn định. Nếu bạn cần dừng lập chỉ mục chuỗi bên, bạn cũng phải đăng ký với cộng đồng, sau khi được phê duyệt, chuỗi chính sẽ chính thức ngừng lập chỉ mục chuỗi bên. Quá trình tạo chuỗi con phụ dựa trên chuỗi bên cũng giống như quy trình trên, lúc này chuỗi bên sẽ đóng vai trò là chuỗi chính.

Chỉ số chuỗi chéo

Chỉ mục đề cập đến việc truyền dữ liệu từ chuỗi này sang chuỗi khác theo cấu trúc được xác định. Lập chỉ mục chuỗi chéo là điều kiện tiên quyết để hiện thực hóa bất kỳ chức năng chuỗi chéo nào. aelf áp dụng khái niệm "khai thác chung", nghĩa là các thợ mỏ hoàn thành quy trình lập chỉ mục một cách độc lập.

aelf Thiết kế này có thể giải quyết hiệu quả hai vấn đề:

Câu hỏi đầu tiên là liệu một chuỗi nhất định có thể tin cậy được hay không. Đây là một vấn đề phổ biến trong quy trình xuyên chuỗi. Chỉ những chuỗi khối chạy hiệu quả mới được coi là an toàn để lập chỉ mục. Khái niệm "khai thác chung" được aelf áp dụng về cơ bản giải quyết được vấn đề này và có thể tính đến hoạt động bình thường của chuỗi chính và chuỗi bên mà không cần thiết kế cơ chế tin cậy dự phòng cho chính chuỗi đó.

Vấn đề thứ hai là lập chỉ mục dữ liệu Phân cấp hay không. Đây là một vấn đề khó khăn hơn trong quá trình xuyên chuỗi. Làm thế nào để đảm bảo sự phân cấp là một thách thức lớn đối với các giải pháp chuỗi chéo. Chiến lược của aelf là những người khai thác hoàn thành việc lập chỉ mục một cách độc lập và dữ liệu chỉ mục tham gia vào sự đồng thuận và các quy trình xác minh khác như dữ liệu thông thường. Do đó, quy trình lập chỉ mục và nguồn dữ liệu của aelf được phân cấp hoàn toàn, điều này có thể đảm bảo tính bảo mật của dữ liệu chỉ mục ở mức độ lớn nhất.

Chỉ số chuỗi chéo aelf được chia thành hai phần: chỉ mục chuỗi mẹ chuỗi con và chỉ mục chuỗi con chuỗi mẹ

Chuỗi mẹ lấy dữ liệu từ chuỗi con. Chuỗi gốc yêu cầu dữ liệu từ chuỗi con của nó cần được lập chỉ mục. Như được hiển thị trong Hình 2, chuỗi con chuyển gốc cây merkle trạng thái giao dịch trong khối sang chuỗi chính.

Chuỗi gốc xử lý tất cả dữ liệu chuỗi con được lập chỉ mục, tạo cây Merkle và lưu trữ nó bên trong chuỗi, như trong Hình 3. Lúc này, khối chuỗi con đã được chuỗi gốc lập chỉ mục và bạn chỉ cần đợi dữ liệu được mạng xác nhận.

Chuỗi con lập chỉ mục cho khối chuỗi gốc, tức là yêu cầu dữ liệu từ chuỗi gốc. Như được hiển thị trong Hình 4, dữ liệu được chuỗi con trả về: 1. Gốc cây merkle được tính toán 2. Đường dẫn Merkle.

Các bước trên bao gồm quy trình hoàn chỉnh của chuỗi cha mẹ lập chỉ mục các khối chuỗi con và chuỗi con lập chỉ mục lại các khối chuỗi cha mẹ. Một điều cần được nhấn mạnh ở đây là chỉ các khối không thể đảo ngược mới có thể được lập chỉ mục bởi các chuỗi khác. Điều này là do chuỗi khối là một sổ cái phân tán phi tập trung và dữ liệu có thể bị đảo ngược trước khi được xác nhận. Chỉ những dữ liệu được xác nhận là không thể đảo ngược mới có thể tin cậy được, điều này có thể bảo vệ hiệu quả an ninh chuỗi chéo, đảm bảo rằng có đủ các nút trong cùng một chuỗi trạng thái để tránh tác động của dữ liệu chuỗi chéo lên chuỗi này.

Hình 2

Hình 3

Hình 4

Xác minh chuỗi chéo

Xác minh chuỗi chéo được hiểu một cách trực quan như Xác minh điều gì đã xảy ra trên chuỗi A trên chuỗi B. Ý tưởng thiết kế cấu trúc nhiều chuỗi của aelf là một chuỗi, một cảnh và không phải tất cả các chuỗi đều được kết nối với nhau. Mối quan hệ xác minh giữa các chuỗi cũng tuân thủ các nguyên tắc liên quan đến việc triển khai cảnh như sau:

Chuỗi mẹ và chuỗi con có thể xác minh lẫn nhau

Các chuỗi con cùng cấp (chuỗi anh em) có thể xác minh lẫn nhau

Các chuỗi có mối quan hệ khác không thể xác minh lẫn nhau khác Xác minh

aelf sử dụng cấu trúc dữ liệu chung: Cây Merkle. Cấu trúc dữ liệu này cũng đã được đề cập trong quá trình lập chỉ mục ở trên, nó là một cấu trúc cây thông thường, các nút lá chứa giá trị kết quả của phép toán băm của một số dữ liệu cụ thể, sau đó phép toán băm được thực hiện từ các nút lá trở lên theo từng 2. cho đến nút gốc. . Ở đây aelf sử dụng thuật toán mã hóa SHA256.

Hình 5

Lý do cây Merkle được chọn là vì quá trình trên có thể được hoàn thành chỉ với một chi phí nhỏ. Như được hiển thị trong Hình 6, đường dẫn được tính toán từ nút lá đỏ đến nút gốc trong cây được trích xuất và đặt là Đường dẫn Merkle. Đường dẫn Merkle có thể dễ dàng được trích xuất từ cây, như được hiển thị bằng các nút màu xanh lá cây trong Hình 6. Gốc cây Merkle trong quy trình lập chỉ mục được đề cập ở trên là cấu trúc dữ liệu có độ dài cố định 32 byte và đường dẫn Merkle chỉ yêu cầu độ phức tạp của không gian log(n), giúp giảm đáng kể tải truyền dữ liệu xuyên chuỗi. hiệu quả dây chuyền.

Cấu trúc của cây này và thuật toán SHA256 cùng nhau đảm bảo rằng tính chính xác của toàn bộ cây có thể được đảm bảo thông qua tính nhất quán của nút gốc. Xác minh chuỗi chéo cũng được thiết kế dựa trên tính năng này. Theo đặc điểm của cây Merkle, nút gốc màu vàng cuối cùng chỉ có thể được tính bằng cách sử dụng các nút lá và Đường dẫn Merkle được trích xuất. Trong quá trình xác minh chuỗi chéo, bạn chỉ cần sử dụng Merkle Path để thực hiện phép tính từ nút lá đến nút gốc nhằm xác minh độ chính xác của dữ liệu với độ phức tạp về thời gian log(n) để đảm bảo hiệu quả xác minh.

Bằng cách sử dụng cấu trúc trên, bằng chứng tồn tại của dữ liệu có thể được hoàn thành một cách hiệu quả, từ đó đạt được xác minh xuyên chuỗi. Bằng chứng tồn tại là cốt lõi của cơ chế chuỗi chéo của aelf. Mô-đun chuỗi chéo aelf không giới hạn ở một kịch bản ứng dụng cụ thể mà sử dụng bằng chứng tồn tại để cung cấp nền tảng hiệu quả để phát triển các ứng dụng chuỗi chéo. Dựa trên bằng chứng tồn tại, aelf có thể khám phá và triển khai nhiều kịch bản ứng dụng hơn trong tương lai.

Hình 6

Tóm tắt

aelf cam kết hiện thực hóa việc xây dựng nền tảng chuỗi chéo phi tập trung bằng cách cung cấp các giải pháp chuỗi chéo khả thi. Dựa trên khái niệm thiết kế “một chuỗi, một kịch bản”, cơ chế chuỗi chéo của aelf có thể thực hiện tương tác dữ liệu chuỗi chéo một cách hiệu quả và an toàn đồng thời đảm bảo cách ly hiệu quả các tài nguyên giữa các chuỗi. Nút sản xuất khối chuỗi chính cung cấp dịch vụ lập chỉ mục để đảm bảo tính phân cấp của nó, tải dữ liệu chỉ mục thấp, đảm bảo hiệu quả của chuỗi chéo, chỉ các khối không thể đảo ngược mới có thể được lập chỉ mục bởi các chuỗi khác, đảm bảo an ninh chuỗi chéo. phương pháp xác minh Merkle Proof cổ điển có thể đảm bảo tính hiệu quả của xác minh chuỗi chéo.

Địa chỉ gốc: https://mp.weixin.qq.com/s/JdsW-Ulc10mMPQmqfXThnw

Chào mừng bạn tham gia cộng đồng chính thức của BlockBeats:

Nhóm Telegram đăng ký: https://t.me/theblockbeats

Nhóm Telegram thảo luận: https://t.me/BlockBeats_App

Tài khoản Twitter chính thức: https://twitter.com/BlockBeatsAsia