“Chuỗi song song” của Polkadot có đặc điểm gì độc đáo?

Tiêu đề gốc: "Chuỗi song song" của Polkadot có đặc điểm gì độc đáo? 》

Nguồn gốc: PolkaWorld  

Polkadot là một blockchain dành cho tính toán phi tập trung và khả năng tương tác có thể mở rộng. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét một trong những phần chính của mạng: parachains.

Blockchain ngày nay xuất hiện ở dạng rất chuẩn, bao gồm hai phần. Phần đầu tiên là thuật toán đồng thuận, cung cấp bảo mật. Phần thứ hai là máy trạng thái, cung cấp các khía cạnh nhất định của chuỗi mà qua đó nó có được tính bảo mật. Ethereum, Bitcoin, Zcash, v.v. đều được bảo mật bằng sự đồng thuận Proof-of-Work (PoW) hoặc một biến thể của chúng, nhưng các loại giao dịch và tài khoản mà chúng xử lý (những thứ tạo nên cỗ máy trạng thái độc đáo của chúng) là hoàn toàn khác nhau. Hãy tưởng tượng một nhà phát triển nảy ra ý tưởng tuyệt vời về một blockchain mới có thể mang lại sự riêng tư hoặc phân phối của cải hiệu quả hoặc các tính năng thú vị khác. Trong khi các nhà phát triển làm việc để triển khai cỗ máy trạng thái độc đáo đó, họ cũng phải triển khai một số loại thuật toán đồng thuận và khi khởi chạy chuỗi của họ, nó phải cạnh tranh với những người khác để giành được tài nguyên an toàn. Điều này mang lại một lượng chi phí nhất định và sự không an toàn khi phát triển các dự án blockchain mới.

Hãy để tôi giới thiệu parachains. Parachain (chuỗi có thể chạy song song) là một dạng blockchain đơn giản được gắn với bảo mật do "chuỗi chuyển tiếp" cung cấp mà không cung cấp bảo mật riêng. Nó được gọi là chuỗi chuyển tiếp vì nó không chỉ cung cấp bảo mật cho các parachain được kết nối mà còn đảm bảo việc nhắn tin an toàn giữa chúng. Đặc điểm chính của parachains là các tính toán mà chúng thực hiện vốn độc lập. Một hệ thống phổ quát toàn diện gồm các hợp đồng thông minh hoàn chỉnh Turing sẽ gặp vấn đề trong việc xác định giao dịch nào sẽ "xung đột" với nhau, nghĩa là các giao dịch có khả năng song song hóa thường sẽ chạy tuần tự, lãng phí thời gian tính toán quý giá. Vẽ một ranh giới rõ ràng giữa các parachain có nghĩa là chúng ta có thể thực thi tất cả chúng cùng một lúc mà không phải lo lắng về xung đột -Nếu có 10 parachain, chúng ta có thể sử dụng cùng một nguồn an toàn để thực hiện công việc gấp 10 lần .

Các parachain có tính chuyên môn cao phục vụ một mục đích khác: họ có thể triển khai các hoạt động giao dịch và lưu trữ dữ liệu theo cách hiệu quả nhất cho lĩnh vực chuyên môn của mình mà không bị sa lầy vào ngôn ngữ kịch bản dành riêng cho blockchain hoặc ảo máy móc. Các mô hình như Bitcoin Script và EVM được thiết kế với mục tiêu cốt lõi là khả năng tương tác, nhưng các hệ thống sử dụng các mô hình này phải trả chi phí thực thi ngày càng tăng cho tất cả các phần triển khai, không chỉ những phần đó có thể truy cập được từ các hệ thống khác chạy trên cùng một mạng. Ngược lại, các parachain Polkadot giao tiếp với nhau thông qua tin nhắn không đồng bộ, do đó, cái giá của tính nhất quán dữ liệu chỉ được trả ở các ranh giới nơi các parachain giao nhau.

Xin lưu ý rằng bạn vẫn có thể tạo một parachain cung cấp khuôn khổ cho một hợp đồng thông minh hoàn chỉnh và hoàn chỉnh theo Turing. Một ví dụ đơn giản là parachain được hỗ trợ bởi EVM. Vì những lý do trên, các hợp đồng được thực hiện trên parachain này, tuy được hưởng lợi từ tính linh hoạt và khả năng tương tác của hợp đồng thông minh Ethereum, nhưng cũng sẽ gặp phải những bất tiện. Sự khác biệt chính là nó hoàn toàn được chọn tham gia. Chúng tôi tin rằng khả năng tích hợp các giải pháp tập trung của Polkadot trong khi vẫn giữ được tùy chọn sử dụng khung cực kỳ linh hoạt là một trong những tính năng mạnh mẽ nhất của nó.

Một trong những trường hợp sử dụng thú vị nhất của parachains là làm công cụ cho khả năng mở rộng. Bạn có thể tạo parachain có parachain riêng, v.v.. Điều này tạo ra một cấu trúc dạng cây có thể được sử dụng để thực hiện các tính toán có tính phân tán cao mà không làm giảm gánh nặng chung cho chính chuỗi chuyển tiếp gốc. Vấn đề chính là đảm bảo tính sẵn có của dữ liệu - các khối parachain phải kèm theo bằng chứng về tính hợp lệ mà bất kỳ ai cũng có thể sử dụng ít nhất trong một khoảng thời gian nhất định. Người xác thực có trách nhiệm đảm bảo rằng bằng chứng cho các khối mà họ xác thực vẫn có sẵn. Thật không may, không thể (hoặc ít nhất là khó) để chứng minh rằng một tin nhắn đáng lẽ phải được gửi đã không được gửi nếu không di chuyển tin nhắn trên chuỗi. Chúng ta có thể tránh vấn đề này bằng cách đảm bảo danh tiếng: các bên tương đối đáng tin cậy sẽ bị phạt khi họ sử dụng trình xác thực làm nơi giữ lại dữ liệu. Điều này cũng có thể được khái quát hóa cho các hệ thống bỏ phiếu bằng token hoặc các tòa án nhiều tầng. Để làm giảm tính hiệu quả và hữu ích của các báo cáo độc hại và sai sự thật, mỗi báo cáo không đúng phải đi kèm với việc rút vốn không hoàn lại. Khi có đủ người theo dõi quá trình tính toán, chẳng hạn như trong trường hợp parachain cấp một, dữ liệu cần thiết thường có sẵn. Một chiến lược khác để giảm thiểu rủi ro là thiết kế parachain để có thể phục hồi giá trị được lưu trữ nếu chuỗi bị đình trệ hoặc bị tấn công, ngay cả khi chuỗi thực hiện hợp đồng thông minh để tự động khóa tiền hoặc quản lý phí của chính nó. .

Có lẽ một cách tiếp cận thú vị hơn đối với khả năng mở rộng là sử dụng các bằng chứng không có kiến thức (ZK). Bằng chứng ZK không tương tác hiện đại như ZK-SNARK hoặc ZK-STARK cho phép chúng tôi kiểm tra bằng chứng để xem liệu một chương trình đã biết với một số đầu vào đã biết và chưa biết nhất định có được thực thi chính xác hay không và để hiểu đầu ra là gì mà không rò rỉ bất kỳ thông tin nào về đầu vào riêng tư. Thông thường nhất, các bằng chứng ZK như thế này được gọi là công cụ bảo vệ quyền riêng tư, nhưng chúng cũng có thể được sử dụng để cải thiện hiệu suất: đáng ngạc nhiên là, bất kể độ phức tạp của chương trình, phần lớn thời gian cần thiết để kiểm tra các bằng chứng không có kiến thức đó là hằng số, thời gian kiểm chứng bằng chứng sẽ nhỏ hơn thời gian thực hiện của chương trình tương ứng! Điều này có nghĩa là ngay cả những giao dịch rất phức tạp, có thể mất hàng giờ để xử lý, cũng có thể được xác nhận bởi người xác thực chuỗi trong thời gian ngắn. Thật không may, chi phí tính toán và bộ nhớ để tạo bằng chứng ZK vẫn cao hơn mức chấp nhận được đối với người dùng bình thường. Cho đến khi những chi phí này giảm xuống, việc sử dụng chứng minh ZK trong thực tế chỉ là một ý tưởng sáng suốt.

Tuy nhiên, điều tuyệt vời về parachain là chúng rất linh hoạt. Bằng cách cho phép mỗi parachain xác định khái niệm hợp lệ của riêng mình, chúng ta có thể chuyển đổi liền mạch từ các bằng chứng cồng kềnh của ngày hôm nay sang các bằng chứng nhẹ nhàng hơn, tiên tiến hơn trong tương lai. Khi nghiên cứu về sharding phát triển, các parachain sử dụng công nghệ mới nhất có thể dễ dàng được thêm vào. Cuối cùng, đây là đề xuất giá trị của Polkadot: nó ở mức độ trừu tượng phù hợp và có thể được sử dụng ngay bây giờ và trong tương lai mà không có bất kỳ chi phí không cần thiết nào. Hệ thống không chỉ được thiết kế để đáp ứng mọi sự phát triển mà còn có khả năng mở rộng để tích hợp những thành tựu công nghệ mới nhất một cách dễ dàng.

Liên kết gốc: https://mp.weixin.qq.com

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