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

Оригінальний автор: 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% блочного простору.

Для блокчейнів з низькою пропускною здатністю на ранніх етапах якість ланцюга була достатньо актуальною. Але сучасні блокчейни мають значно більшу пропускну здатність, і в одному блоці може міститися велика кількість транзакцій.

Це призводить до більш потужного і детального поняття. Воно не тільки зосереджене на середньому відсотку блочного простору з плином часу, але й враховує розподіл блочного простору всередині кожного блоку. Ми називаємо це «сильною якістю ланцюга» (Strong Chain Quality, SCQ):

Якщо ви володієте 3% стейкінгових прав, то в кожному блоці ви можете контролювати 3% блочного простору.

Сутнісно, ця властивість дозволяє зацікавленим сторонам мати «віртуальні смуги» всередині високопродуктивного блокчейну, щоб забезпечити, що їхні транзакції будуть включені.

Якість ланцюга в блокчейні

Однією з ключових інновацій біткойна — яку сьогодні має практично кожен блокчейн — є впровадження в протокол внутрішньої системи винагород для пропозицій блоків: сторона, яка успішно додає блок до машини стану, може отримати новозаварені токени та комісії за транзакції. Ці винагороди визначаються функцією переходу стану і в кінцевому підсумку відображаються в стані системи.

У традиційних моделях розподілених обчислень учасники поділяються на чесні та злісні. Тут немає необхідності винагороджувати чесних учасників, оскільки чесна поведінка є за замовчуванням у моделі.

У криптоекономічних моделях учасники розглядаються як раціональні діячі, чия функція корисності може бути невідомою. Мета полягає у розробці стимулів, які б дозволили цим учасникам природно узгоджуватися з успішною роботою протоколу під час прагнення до максимізації власного прибутку. Поєднуючи внутрішні механізми винагород, ми можемо сформулювати ідеалізоване визначення якості ланцюга:

Якість ланцюга (CQ): альянс, що володіє загальними стейкінговими правами в X%, має X% ймовірності стати пропозицією для кожного блоку, що входить до ланцюга, після глобального стабільного часу (GST).

Якщо ланцюг відхиляється від вимог якості ланцюга, це може призвести до того, що деякі альянси отримують частку винагороди, що перевищує нормальну пропорцію, що підриває мотивацію для чесної поведінки і загрожує безпеці протоколу.

Багато блокчейнів намагаються задовольнити або намагаються досягти цієї властивості через «механізм випадкового чергування лідерів на основі стейкінгової ваги».

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

Походження «сильної якості ланцюга»

Коли блочний простір достатньо великий, нам не потрібно передавати весь вміст блока одному пропозиціонеру в монопольному порядку. Натомість блочний простір одного і того ж блока може бути розділений кількома учасниками. Визначення сильної якості ланцюга в криптоекономіці виражає саме цю ідею:

Сильна якість ланцюга (SCQ): альянс, що володіє загальними стейкінговими правами в X%, після глобального стабільного часу (GST) може контролювати X% блочного простору в кожному блоці.

Ця ідеалізована властивість неявно вводить абстрактну концепцію «віртуальних смуг». Тобто альянс фактично може контролювати певний відсоток спеціалізованого блочного простору в кожному блоці.

З економічної точки зору, наявність віртуальної смуги дорівнює володінню продуктивним активом, здатним генерувати дохід, який може надходити від комісій за транзакції або MEV (максимально можливе витягування вартості). Зовнішні суб’єкти, щоб отримати і підтримувати ці смуги, змагатимуться за стейкінгові права, що створює постійний попит на базові токени L1. Чим більша економічна цінність може генерувати смуга, тим сильніше мотивація змагатися за стейкінгові права, а також тим вища цінність, яку можуть накопичити стейкінгові права L1, що контролюють доступ до цього блочного простору. Через цю абстракцію ми можемо перетворити більшу стійкість до цензури в ефективність властивості SCQ в протоколі.

Сильна якість ланцюга та стійкість до цензури

Останні дослідження показують, що протоколи, стійкі до цензури, є надзвичайно важливими. Ці протоколи не тільки повинні гарантувати, що ввід чесних учасників зрештою буде включено, але й що вони будуть включені негайно. Сильна якість ланцюга (SCQ) може розглядатися як розширення цієї властивості в умовах обмеженої місткості блоку.

У реальних умовах, якщо обсяг транзакцій, що потребують включення, перевищує доступний блочний простір, жоден протокол не зможе забезпечити ідеальну стійкість до цензури. SCQ пропонує більш практичний підхід до цього обмеження: він не вимагає, щоб всі чесні транзакції завжди були включені, а замість цього призначає кожному стейкінговому вузлу «бюджет», щоб гарантувати, що в межах цього бюджету його транзакції можуть бути включені.

Протокол MCP був запропонований як компонент над існуючими практичними протоколами узгодження з Байєсівською терпимістю (PBFT) з метою наділення цих протоколів стійкістю до цензури. Цей протокол також відповідає вимогам SCQ — він призначає відповідний блочний простір для пропозиціонерів відповідно до пропорції стейкінгових прав. Існуючі протоколи BFT, що базуються на орієнтованих ациклічних графах (DAG), пропонують спосіб реалізації пам’яті з кількома авторами, також маючи певну ступінь стійкості до цензури.

Стандартна реалізація цих протоколів зазвичай не задовольняє SCQ через те, що дозволяє лідерам вибірково затримувати певні підмножини транзакцій. Однак невеликі зміни в цих протоколах можуть дозволити повторно реалізувати SCQ. Одним із напрямків, пов’язаних із цим, є «примусове включення транзакцій», що дозволяє зменшити цензурні дії.

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

Як реалізувати сильну якість ланцюга

Щоб отримати сильну якість ланцюга після глобального стабільного часу (GST), важливо гарантувати, що пропозиціонери не можуть довільно цензурувати ввід зацікавлених сторін. Це можна реалізувати за допомогою двохетапного протоколу. На основі майже всіх протоколів BFT, що ґрунтуються на вигляді, потрібно внести лише дві невеликі зміни:

Перший етап: кожен учасник надсилає свої сертифіковані ввід усім іншим учасникам.

Другий етап: кожен учасник, якщо отримав сертифікований ввід від учасника i, додає i до свого списку включення. Потім цей учасник надсилає свій список включення лідеру. Ця дія є зобов’язанням: він прийме лише ті блоки, які містять усі ввід зі списку.

Пропозиція BFT: лідер отримує ці повідомлення і включає до блоку об’єднання всіх отриманих списків включення.

Голосування BFT: тільки коли блок містить усі ввід зі списку включення цього учасника, цей учасник голосуватиме за.

Нескладно побачити, 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 потрібно реалізувати SCQ також до GST, знадобиться дочекатися достатньої кількості (кворуму) значень або списків на кожному етапі. Ми детально розглянемо цей протокол та його розширення в наступних статтях.

Останні дослідження показують, що для досягнення сильної якості ланцюга і стійкості до цензури потрібно додати ще два етапи (як показано в ескізі протоколу) до звичайних раундів голосування протоколу BFT. Ми також пояснимо цей результат у наступних статтях.

Хоча сильна якість ланцюга (SCQ) визначає відсоток блочного простору, яким може контролювати альянс, вона не повністю обмежує порядок транзакцій у блоці. SCQ можна зрозуміти як резервування простору для кожного стейкінгового вузла, але не гарантує порядок транзакцій у цих просторах.

Це відкриває багатий простір для дослідження механізмів сортування транзакцій. Добре продуманий механізм сортування може ще більше підвищити справедливість і ефективність у блокчейн-екосистемі. Один з напрямків, на який варто звернути увагу, — це сортування транзакцій за пріоритетними витратами.

Оригінальне посилання

Натисніть, щоб дізнатися, що BlockBeats має вакансії

Ласкаво просимо приєднатися до офіційної спільноти BlockBeats:

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

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

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