De maximaal gedecentraliseerde blockchain-afwikkelingslaag

Door Everett Muzzy en Mally Anderson

De tussenweg vinden

Dit is het tweede artikel in een serie over de staat en toekomst van interoperabiliteit en sidechain-functionaliteit in het blockchain-ecosysteem. In het eerste stuk, Blockchain-balkanisering vermijden, we onderzochten de geschiedenis en de huidige staat van het Web2-ecosysteem om waarschuwingen en tekenen te identificeren dat de blockchain-industrie het risico loopt af te stevenen op een vergelijkbare staat van geïsoleerde protocollen en uitgebuite gegevens.

In dit stuk bespreken we het belang van het cultiveren van een middenweg tussen balkanisering en maximalisme, en stellen we de noodzaak voor van een maximaal gedecentraliseerde basisvereffeningslaag om alle wereldwijde op blockchain gebaseerde transacties te verankeren..

Maximaal argument

Een veel voorkomende trope in het blockchain-ecosysteem is die van de ‘maximalist’. Ongeacht naar welk protocol of welke blockchain de term verwijst, maximalisme gaat gepaard met een onwankelbaar vertrouwen dat er een ‘oorlog’ is tussen blockchains waaruit één blockchain dominant zal worden en alle toekomstige systemen en applicaties bovenop dat ene protocol zullen worden gebouwd. . Maximalisme is geen nieuw concept voor de web-verbonden wereld. Tim Berners-Lee, de maker van het World Wide Web, maakte zich zorgen over de rol van internet bij het bevorderen van maximalistisch denken. In vergelijking met het tegenovergestelde – een intens korrelige, balkanistische gedachte – waarschuwde Berners-Lee tegen beide:

“In feite zijn er twee even beangstigende vooruitzichten. Enerzijds is er de afdaling naar de kleinste gemene deler, vaak vertegenwoordigd door Amerikaanse fastfoodproducten en cartoons, met het verlies van alles wat rijk en divers is. Aan de andere kant is er een extreme diversiteit. Als iemand e-mail kan filteren zodat ze alleen berichten kunnen lezen van mensen die dezelfde rare dingen denken als zijzelf, en als ze wat ze op internet lezen, ze alleen kunnen vinden door links te volgen van sites van dezelfde vreemde sekte, zullen ze dat dan kunnen zichzelf zo diep en zo steil in een culturele kuil graven dat wanneer ze uiteindelijk fysiek een echte persoon op straat ontmoeten, het gebrek aan gemeenschappelijk begrip totaal zal zijn, en de enige vorm van communicatie die overblijft, is om ze neer te schieten? “​Berners-Lee, 1996

 

Het is niet al te moeilijk om te stellen dat het huidige blockchain-ecosysteem zich schuldig maakt aan het promoten van zowel maximalistische als balkanistische retoriek, en daarom het risico loopt om uiteindelijk in het een of het ander vast te zitten. Vooral maximalisme staat haaks op de belofte van blockchain-technologie, d.w.z. de belofte dat uitbuitende, gecentraliseerde partijen ter verantwoording kunnen worden geroepen en dat gebruikers kunnen stemmen om de regels te wijzigen of desgewenst andere methoden kunnen kiezen. In februari van dit jaar waarschuwde Andreas Antonopoulos tegen blockchain-maximalisme (specifiek door de lens van Bitcoin), wat suggereert dat het ecosysteem nog lang niet accepteert dat maximalisme ongezond is en, zoals nog zal worden onderzocht, misschien onmogelijk: wordt de enige keuze, ”betoogde Antonopolous,“ het niveau van corruptie en machtsmisbruik dat we zullen zien in de Bitcoin-gemeenschap zal van ons vereisen dat we iets bouwen om het te verstoren … Als je gewoon de machtsstructuur van traditionele centrale banken met een machtsstructuur van Bitcoin-maximalistische miljardairs … dat [niets] zal veranderen ”[bron​.

Schikkingsargument

Het argument dat dit document positioneert, kan beter worden vermeld als de schikkingsargument. Het schikkingsargument stelt een toekomst voor waarin een groot aantal blockchains naast en in samenwerking met elkaar opereren om aan de behoeften van alle soorten use-cases te voldoen. De sleutel tot het schikkingsargument is dat een groot aantal blockchains naast en in samenwerking met elkaar opereren om aan de behoeften van alle soorten use-cases te voldoen. De sleutel tot het verrekeningsargument is dat één blockchain dient als de globale verrekeningslaag voor al die datatransacties, ongeacht op welke blockchain ze voorkomen. De nederzettingslaag biedt een ‘anker’ voor het ecosysteem en vestigt onmiskenbare veiligheid en objectieve finaliteit zou moeten er gebeurt iets op een andere blockchain waarvoor arbitrage vereist is.

Het is belangrijk op te merken dat het argument van schikking is niet maximalist, ook al positioneert het één blockchain als de root chain voor de wereld. Maximalisme wordt gedefinieerd door uitsluiting; d.w.z. het ecosysteem is alleen legitiem als een blockchain wint. Het afrekeningsargument wordt bepaald door interoperabiliteit en inclusie; d.w.z. het ecosysteem werkt alleen als veel soorten naast elkaar bestaande blockchains naast de maximaal gedecentraliseerd wortelketen. Een volledig interoperabel netwerk is groter dan de som van de samenstellende delen, waardoor deelnemers de oplossingsruimte vierkant en kubusvormig kunnen maken.

Welke keten of protocol ook dient als anker voor het ecosysteem, biedt de veiligheid, onveranderlijkheid en het vertrouwen om het hele systeem te ondersteunen. De fundamentele nederzettingslaag kan worden vergeleken met de VS. hoge Raad (in zijn ideale staat): onvergankelijk, altijd beschikbaar, veerkrachtig en alleen geroepen om als laatste arbiter te dienen. Deze metafoor is geschikt om een ​​aantal redenen. Diverse andere blockchains en schaaloplossingen met hun eigen respectieve prioriteiten (bijvoorbeeld privacy voor ondernemingen of doorvoersnelheid voor games en uitwisselingen) kunnen hun eigen dagelijkse functies uitvoeren terwijl ze vertrouwen op de gedecentraliseerde, veilige mainnet-laag – de echte wereldcomputer – alleen wanneer ze hebben het nodig. De meeste berekeningen kunnen plaatsvinden in de andere lagen, net zoals de meeste zaken worden opgelost in civiele procedures en staatsrechtbanken, en indien nodig escaleren tot arbitrage in het hooggerechtshof. De finaliteit en schikking die deze laag van het ‘Hooggerechtshof’ biedt, is niet noodzakelijk snel, maar het is echt en absoluut en garandeert alle veiligheid van de deelnemers.  

 

citaat van tim berners lee


 

Globale gegevens

Het nastreven van een ecosysteem dat wordt ondersteund door een nederzettingslaag in plaats van een monolithische blockchain, kan een computationele noodzaak zijn boven een filosofische voorkeur. Met andere woorden, maximalisme kan in de nabije toekomst in feite onmogelijk zijn. Momenteel bevat de blokgrootte van Bitcoin (gemiddeld) 1 MB aan data. Met een gemiddelde Bitcoin-blokkeertijd van 1 blok per 10 minuten, is dat 144 MB aan gegevens per dag opgeslagen / afgehandeld op de Bitcoin-blockchain. Ondertussen bijna 2,5 triljoen bytes aan gegevens worden elke dag wereldwijd gecreëerd. Tegen 2020 zal naar schatting 1,7 MB aan data worden gecreëerd elke seconde per elke persoon op aarde. En onze gegevenscreatie vertraagt ​​niet. De evolutie van IoT en machine learning zal niet alleen meer data opleveren, maar meer rijk gegevens die robuuste en juiste analyse, organisatie en opslag nodig hebben. In de komende jaren zullen naar schatting 4 miljard van de 7,8 miljard mensen ter wereld die momenteel zonder betrouwbare internetverbinding leven (2016) steeds meer verbonden raken, en de gegevenscreatie zal exponentieel toenemen..

Volgens de Amerikaanse ministerie van Financiën, SWIFT stuurt de beweging van naar schatting $ 5 biljoen USD per dag ($ 1,25 biljoen USD per jaar met ~ 250 werkdagen per kalenderjaar). Zelfs in deze vroege fase van acceptatie handelt Bitcoin alleen gemiddeld $ 200 miljoen per dag af (met opmerkelijke schommelingen). Als een 24/7, wereldwijde, grenzeloze transactielaag waarbij bijna de hele wereldbevolking uiteindelijk in staat is om het als betaalmiddel of SoV te gebruiken, is het niet moeilijk om een ​​toekomst voor te stellen waarin cryptobetalingen de wereldwijde SWIFT (en gerelateerde CHIPS, Fedwire, etc.) betalingsvolumes per dag.

“Geen enkel grootboek, hoe snel en schaalbaar ook, is in staat of geschikt voor het vastleggen van alle transacties of het uitvoeren van alle” on chain “bedrijfslogica tussen partijen.” –John Wolpert, ConsenSys

 

Het is niet per se te verwachten dat elk grammetje gegevens of elke valuta-eenheid uiteindelijk op een blockchain zal worden weergegeven. Zelfs als een fractie van de toekomstige gegevens en het geld van de wereld wordt verhandeld of opgeslagen op een blockchain, zullen de gegevens- en verwerkingsvereisten de huidige snelheden en blokkeringslimieten van de meeste gedecentraliseerde protocollen snel overtreffen, zelfs met toekomstige schaalmechanismen. De enorme hoeveelheid gegevens die onze wereld in de niet al te verre toekomst zal moeten verwerken, vereist dat we robuustere en duurzamere methoden van gedistribueerde grootboektechnologie onderzoeken. Het promoten van een diverse, interoperabele toekomst in plaats van een monolithische toekomst zorgt ervoor dat we de exponentiële toename van wereldwijde informatie kunnen blijven ondersteunen zonder te bankieren op één blockchain om evenredig te schalen naar wereldwijde gegevenscreatie en -transactie.

Een schikkingslaag kiezen voor een interoperabel blockchain-ecosysteem

Het kiezen van de juiste nederzettingslaag voor een interoperabel ecosysteem komt grotendeels neer op één kenmerk: decentralisatie. Het gevaar van zelfs een matig gecentraliseerde blockchain voor basisafwikkeling is dat we dezelfde fouten van Web2 herhalen, maar met ordes van grootte grotere gevolgen. Terwijl we bijvoorbeeld de activa van de wereld symboliseren, zullen financiële instellingen en handelaren met goede middelen alles uit de kast halen om markten te manipuleren voor gewin of politiek voordeel. We kunnen geen diepe liquide, symbolische markten van de volgende generatie economie hebben die zo kwetsbaar zijn als in de oude economie. We kunnen niets anders kiezen dan een maximaal gedecentraliseerde vertrouwenslaag als de fundamentele afwikkelingslaag van de wereldeconomie.

Een andere manier om na te denken over het belang van een nederzettingslaag is als een versnellingsbak voor een divers ecosysteem van lagen en blockchains die prioriteit geven aan verschillende functies. Net zoals de versnellingen in een motor de motor met verschillende snelheden laten werken, kunnen verschillende lagen in het ecosysteem langzamer werken wanneer ze maximale decentralisatie vereisen, zelfs systemen die zijn gebaseerd op databasetechnologieën in oudere stijl – we kunnen dit beschouwen als eerste versnelling – en maximaliseren doorvoer in hogere versnellingen, zoals beurzen die vele duizenden transacties per seconde moeten verwerken.

 

Uitrusting

 

Schaalbaarheid en de nederzettingslaag

Wat betreft schaalbaarheid: de laag 2-mechanismen en zijketens voor het optimaliseren van de doorvoer helpen bij het aanpakken van het schaalbaarheid trilemma, een grote uitdaging voor alle blockchains. De schaalbaarheid trilemma dicteert dat gedecentraliseerde systemen slechts prioriteit kunnen geven aan maximaal twee van de volgende drie eigenschappen: schaalbaarheid (prestaties op basis van snelheid en volume), decentralisatie en beveiliging.

Hoe verhogen we de transactiedoorvoer tot vele duizenden transacties per seconde zonder dat elk knooppunt een supercomputer wordt of een niet-duurzame hoeveelheid statusgegevens wordt ondergebracht? Oplossingen voor de korte termijn voor Ethereum’s laag 2 – inclusief plasmaketens en toestandskanalen – kunnen het schaalbaarheidsprobleem op korte termijn verbeteren door een deel van de berekening van het mainnet af te halen. Gedetailleerde transacties zouden plaatsvinden op deze subketens en staatskanalen, en alleen hun hashes zouden naar de hoofdketen worden geëxporteerd. We kunnen dit zien als een beoordelings systeem. Een professor beoordeelt een toets op basis van het aantal antwoorden dat elke student goed of fout heeft, maar hij voert alleen de uiteindelijke score in zijn cijferlijst in. Aan het einde van het semester middelt de professor die testcijfers tot een eindcijfer voor de cursus en dient hij dit in bij de academische decaan, die we zouden kunnen beschouwen als de afrekeningslaag die een laatste transactie op de blockchain verwerkt. De details van de berekening zijn niet nodig om het uiteindelijke gehashte cijfer te zien of te begrijpen.

Op de lange termijn zijn uitgebreidere oplossingen nodig om een ​​groter deel van de werklast van opslag, verwerking en transactiepinning over alle knooppunten in een netwerk te verdelen. Verbetering van de schaalbaarheid met gelaagde mechanismen zoals die in uitvoering op Ethereum kunnen de beperkingen van het schaalbaarheidstrilemma verlichten om van het mainnet de best haalbare afwikkelingslaag te maken voor een divers, interoperabel blockchain-ecosysteem.  

Liever leven en beschikbaarheid boven veiligheid en consistentie in het geval van een tijdelijke netwerksplitsing, alleen Ethereum is voldoende computationeel expressief (waardoor Bitcoin wordt uitgesloten) en voldoende gedecentraliseerd om te dienen als de root chain die een breed scala aan verschillende soorten netwerkarchitecturen kan verankeren, van Plasma-gekoppelde Ethereum-zijketens voor games of uitwisselingen die een doorvoer van 65.000 transacties per seconde of hoger kunnen verwerken.

Kwantificering van decentralisatie: gedecentraliseerde transacties per seconde

Decentralisatie is een fundamenteel blockchain-concept, maar hoe decentralisatie daadwerkelijk kan worden bepaald of gekwantificeerd – en dus hoe het potentieel van de ene blockchain ten opzichte van de andere te waarderen – is ingewikkelder. Momenteel zijn transacties per seconde doorvoer de meest populaire concurrentiestatistiek voor het vergelijken van blockchains, maar deze nadruk op snelheid negeert het essentiële kenmerk van decentralisatie.

In 2017 van Balaji Srinvasan Kwantificering van decentralisatie, hij stelde voor om de coëfficiënten van Gini en Nakamoto te gebruiken om een ​​objectieve maatstaf voor decentralisatie aan een blockchain te koppelen. Door de logica van Srinvasan toe te passen om vergelijkbare blockchain-kenmerken te meten (d.w.z. knooppunt-decentralisatie) en deze numeriek weer te geven, stellen we een meting voor die we DTPS kunnen noemen, of gedecentraliseerde transacties per seconde. Het doel van DTPS is om de decentralisatie van een blockchain mee te nemen in het ecosysteemdebat om de transactiedoorvoer van de ene blockchain te vergelijken met die van een andere. De stelling dat “EOS 4.000 transacties per seconde kan verwerken, maar Ethereum slechts 14 kan verwerken” wordt vaak tegengesproken, “maar de centralisatie van het protocol van EOS brengt de veiligheid en het beheer in gevaar.” Er bestaat echter geen manier om al die informatie in één vergelijkbare statistiek te verdelen die bijdraagt ​​aan een bijna objectieve decentralisatie met objectieve TPS.

DTPS is het product van transacties per seconde (TPS) vermenigvuldigd met het “Decentralisatiequotiënt” (DQ).

DTPS = DQ * TPS

De DQ is een meting die doet denken aan de Nakamoto-coëfficiënt van Srinvasan in zijn poging om de kenmerken van een blockchain (of een systeem als Visa) te kwantificeren die duiden op decentralisatie. DQ kan worden gemeten tussen 0 en 1, waarbij 1 staat voor volledig gedecentraliseerd en 0 voor volledig gecentraliseerd. DTPS heeft tot doel rekening te houden met alle transacties die plaatsvinden op een openbaar mainnet, evenals transacties die parallel plaatsvinden via zijketens, staatskanalen en andere schaal- of transactiedoorvoermechanismen.

Het huidige probleem met DTPS is de subjectiviteit van decentralisatie en transacties per seconde, vooral met betrekking tot schaaloplossingen die niet op het mainnet bestaan. Dit artikel introduceert daarom een ​​voorlopig conceptueel kader voor DTPS en positioneert het als een ‘meting in uitvoering’, met opmerkelijke aannames in de volgende berekeningen. We nodigen het ecosysteem uit om samen te werken aan manieren om meer kwantificeerbare decentralisatiefactoren te verzamelen, te verifiëren en vast te stellen om te komen tot een overeengekomen benadering en definitie van DTPS.

Als we kijken naar DTPS op de laag 1 of het openbare mainnet van een aantal blockchains, beginnen we de kans en de uitdagingen te zien van het definiëren van de metriek. TPS op het mainnet is relatief eenvoudig te bepalen. DQ is echter complexer en omvat veel meer variabelen. Door alleen naar het aantal knooppunten en portemonnee-eigenaren te kijken, kunnen we beginnen te bepalen welke blockchains meer gedecentraliseerd zijn dan andere. Waar om die blockchains op een schaal van 0 (volledig gecentraliseerd) tot 1 (volledig gedecentraliseerd, een theoretische limiet in plaats van een realistische maatstaf) te plaatsen, is (voorlopig) meer arbitrair. Laten we, omwille van deze ‘lopende meting’, Bitcoin – momenteel begrepen als het meest gedecentraliseerde netwerk – koppelen aan 0,8. Van daaruit kunnen we de DQ’s van andere blockchains benaderen: ETH = 0,7, LTC = 0,5, TRON = 0,3, XRP = 0,2, EOS = 0,1. Visa zou bijvoorbeeld een DQ (en dus een DTPS) van 0 hebben. Met die willekeurige DQ’s krijgen we een momentopname van DTPS wanneer we alleen laag 1 beschouwen:

DTPS = DQ * TPS

BTC = 0,8 * 7 = 5,6 DTPS

ETH = 0,7 * 15 = 10,5 DTPS

LTC = 0,5 * 56 = 28 DTPS

TRON = 0,3 * 1200 = 360 DTPS

XRP = 0,2 * 1000 = 200 DTPS

EOS = 0,1 * 4000 = 400 DTPS

VISA = 0,0 * 65.000 = 0 DTPS

 

Wanneer we beginnen rekening te houden met schaaloplossingen voor laag 2 die bovenop deze mainnets worden ontwikkeld, komen we tot een completer maar (momenteel) meer subjectief beeld van DTPS. De subjectiviteit komt voort uit de zich voortdurend ontwikkelende TPS van schaaloplossingen voor laag 2 die momenteel aan de gang zijn. Door rekening te houden met de begrepen / geprojecteerde TPS-nummers van bestaande schaal 1-schaaloplossingen, zien we een andere momentopname van DTPS:

DTPS = DQ * TPS

BTC = [0,8 * 7] + [0,8 * 300] = 245 DTPS

          = [Mainnet] + [Lightning]

ETH = [0,7 * 15] + [0,7 * 65.000] + [0,7 * 400] + [0,3 * 10] = 45.000 DTPS

          = [Mainnet] + [Plasma] + [State Channels] + [Consortium]

LTC = 0,5 * 56 = 28 DTPS

TRON = 0,3 * 1200 = 360 DTPS

XRP = 0,2 * 1000 = 200 DTPS

EOS = 0,1 * 4000 = 400 DTPS

 

De nuances van laag 2 schaaltransacties per seconde is slechts de helft van de input die nodig is voor een completer beeld van DTPS. Decentralisatiequotiënt (DQ) heeft ook ecosysteem-mind-share nodig om tot een vastgesteld aantal metrics te komen die 1) betrouwbaar en consistent kunnen worden verzameld, 2) een mate van decentralisatie aangeven, en 3) (relatief) gelijkelijk kunnen worden vergeleken over blockchains. Srinvasan heeft een paar van deze statistieken naar voren gebracht in Quantifying Decentralization, en we denken dat er ook andere zijn om te overwegen:

 

gedecentraliseerde transacties per secondeMaxDecentralizedTable

Als het blockchain-ecosysteem als gemeenschap overeenstemming kan bereiken over objectieve maatregelen van de bovenstaande statistieken, kunnen we tot een geaccepteerde DQ-definitie komen die werkt met verschillende blockchain-protocollen.

Het doel van DTPS is niet om de ene blockchain in alle opzichten als volledig ‘beter’ te vestigen dan de andere, maar eerder om het ecosysteem een ​​beter begrip te bieden van welke keten mogelijk beter geschikt is om specifiek te dienen als de basisvereffeningslaag van een interoperabel ecosysteem. Daarnaast biedt DTPS gebruikers een beter begrip van de waardeproposities van verschillende systemen bij het overwegen van welke keten ze een zakelijke, persoonlijke of overheidsfunctie moeten runnen. Door een basisverrekeningslaag tot stand te brengen waarop alle blockchain-transacties hun transacties ‘verankeren’, schiet de DTPS van het ecosysteem omhoog en groeit exponentieel met elke sidechain of gekoppelde blockchain die aan die root-chain is gekoppeld. Het resultaat is een divers ecosysteem van blockchains, elk misschien uniek geschikt voor specifieke use-cases, maar allemaal even veilig in hun DTPS.

Waarom Ethereum

We moeten ons altijd een toekomst voorstellen en ernaar streven die net buiten de mogelijkheden ligt, maar we moeten ook realistisch blijven over de toekomst van blockchaintechnologie. Blijven focussen op maximalisme zal de opkomende blockchain-industrie niet ver brengen, en als protocolteams zich tegen elkaar blijven ontwikkelen in plaats van parallel met elkaar samen te werken, zullen we uitkomen op een onveilig, niet-duurzaam, balkanized blockchain-ecosysteem dat niet zal voldoen. zijn enorme belofte. Het beste antwoord ligt in het midden: een radicaal gedecentraliseerde, programmeerbare basisvereffeningslaag waarop interoperabele blockchains kunnen worden gebruikt voor individuele use-cases zonder afbreuk te doen aan de beveiligings- of privacybehoeften. Alleen door decentralisatie en interoperabiliteit is een blockchain-aangedreven toekomst echt toegankelijk. De basisafwikkelingslaag kan en zou het blockchain-protocol moeten zijn dat naar voren komt als het meest gedecentraliseerde, programmeerbare en veilige. In de huidige staat van het ecosysteem is Ethereum naar voren gekomen als de meest geschikte optie voor de rol.

Voetnoten

  1. De metrische gegevens en cijfers die op dit blad zijn ingevuld, zijn voorlopig en onvolledig. We nodigen de gemeenschap uit om het belang van vermelde statistieken te bespreken, aanvullende voorstellen te doen en gegevens te verzamelen om dit diagram te voltooien.
  2. Aantal bedrijven (indien aanwezig) waarvan het project afhankelijk is. Daarnaast de structuur, locatie en eigendoms- / financieringsbronnen van de bedrijven.
  3. Wordt het netwerk langzamer of loopt het vast als het n% knooppunten verliest?.

 

ConsenSys-onderzoek

 

Over de Auteurs

Everett Muzzy

Everett is schrijver en onderzoeker bij ConsenSys. Zijn schrijven is verschenen in Hacker Noon, CryptoBriefing, Moguldom, en Coinmonks.

Mally Anderson

Mally is schrijver en onderzoeker bij ConsenSys. Haar schrijven is verschenen in MIT’s Journal of Design and Science, MIT’s Innovaties, Kwarts, en Esquire.

Ontvang het laatste nieuws van ConsenSys Research

Meld u aan om op de hoogte te worden gehouden van toekomstige ConsenSys Research Publications

Aanmelden →

 

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
Adblock
detector
map