مناقشة تعقيد وقابلية توسيع بنية Sui

مؤخراً، أجرينا مقابلة مع المؤسس المشارك ورئيس العلماء لمشروع blockchain معين، والذي هو أيضاً أستاذ في جامعة لندن كوليدج في مجال أمان الخصوصية، لمناقشة تعقيد بنية المشروع التحتية وقابلية التوسع، وكذلك كيف يسهم نظام معالجة المعاملات الخاص به في تحقيق شبكة عالية الأداء.

فيما يلي محتوى هذه المقابلة:

الخلفية الأكاديمية والتركيز البحثي

أنا أستاذ في كلية لندن الجامعية، وتركز أبحاثي على الأمان والخصوصية. في البداية، كنت أبحث في أنظمة الند للند والأنظمة المجهولة، مع التركيز بشكل أساسي على أنظمة التخزين الموزعة الكبيرة. مع تطور تقنية البلوكشين، بدأت أهتم بدفاتر الحسابات الموزعة وتنفيذ العقود الذكية. تكرس فريق الأبحاث لدينا في UCL لبناء أنظمة بلوكشين عالية الأداء، وأسسنا شركة Chainspace لتسويق نتائج البحث. في وقت لاحق، تم الاستحواذ على الفريق من قبل عملاق تكنولوجي، وشارك في تطوير مشروع البلوكشين الخاص بهم. الآن، أنا أبحث عن فرص أخرى لتحقيق مفهوم البلوكشين عالي الأداء.

العلاقة بين التطبيق والبحث

في الواقع، لا يوجد فرق كبير بين التطبيقات والبحوث. أثناء البحث، نأخذ بعين الاعتبار جميع الاحتمالات لتحقيق أهداف معينة، مثل بناء بلوكشين عالي الأداء. وعند بناء النظام فعليًا، نحتاج إلى اختيار الحلول الأكثر صلة وقيمة من تلك الأفكار. المفتاح هو مراعاة احتياجات المستخدمين وحل مشكلات اختناق اعتماد البلوكشين.

اختيار المشاكل من النظرية إلى التطبيق

تركز أبحاثي بشكل أساسي على كيفية توسيع الوظائف المختلفة للبلوكشين، خصوصًا زيادة قدرة المعاملات وتقليل التأخير. هذه المشكلة واضحة جدًا في الممارسة العملية - كلما أصبحت تطبيقات البلوكشين شائعة، لم تتمكن المنصات الحالية من تحمل حجم المعاملات الكبير، مما أدى إلى الازدحام وارتفاع الرسوم بشكل كبير. لذلك، أصبح تحسين قدرة معالجة البلوكشين مسألة تحتاج إلى حل عاجل. يقوم الأكاديميون والصناعيون بتجربة طرق مختلفة لحل هذا التحدي.

مقارنة الشبكات L1 و L2

L2 هو حل للتوسع في نظام إيثيريوم البيئي، ولكنه معقد بعض الشيء للاستخدام من قبل المطورين. يتطلب نقل الأصول بين L1 و L2 إنشاء جسر، وهذه العملية معقدة وعرضة للأخطاء. بالنسبة للتطبيقات المعقدة، فإن تجربة نقل الحالة بين الشبكات المختلفة سيئة للغاية.

بالمقارنة، فإن方案 الخاص بنا هو إنشاء قاعدة بيانات كبيرة تحتوي على جميع الحالات، يتم نسخها بواسطة عقد التحقق. يمكن للمستخدمين إجراء معاملات متتالية في نفس قاعدة البيانات، دون الحاجة إلى نقل حالة الأصول بشكل متكرر بين الشبكات المختلفة. يمكن أن يوفر هذا التصميم تجربة أكثر سلاسة للمستخدمين.

ابتكارات البروتوكول الأساسي

يتكون البروتوكول الأساسي لهذا المشروع من فكرتين رئيسيتين: 1) العديد من عمليات blockchain لا تحتاج إلى توافق; 2) عندما يكون التوافق مطلوبًا، هناك طريقة عالية الإنتاجية يمكن أن تجمع بين هذين المسارين. يضمن أن عقد التحقق التي تتبع البروتوكول لن تكون أبدًا في حالة عدم اتساق.

توفر الاتفاقية مسارين مختلفين: مسار سريع لا يتطلب توافق وآخر يتطلب توافق. بالنسبة للعمليات التي تتعلق بأشياء المستخدم فقط، يمكن استخدام المسار السريع للحصول على نهائية الصفقة دون الحاجة إلى انتظار التوافق. أما بالنسبة للعمليات التي تشمل أشياء مشتركة، فيجب معالجتها من خلال مسار التوافق.

تتمتع المساراتان بمزايا مختلفة. المسار السريع لديه تأخير منخفض للغاية، أقل من ثانية واحدة، ويمكن توسيعه بشكل كبير. بينما المسار المتفق عليه لديه تأخير أعلى، وغالبًا ما يتجاوز الثانية، لكنه أيضًا ذو سعة عالية. التطبيقات التي تتعامل مع عدد كبير من المعاملات اليومية تستخدم عادةً المسار السريع، بينما تستخدم بروتوكولات DeFi المعقدة في الغالب المسار المتفق عليه.

كيف يمكن لمطوري التطبيقات الاستفادة من الطريق السريع

يمكن للمطورين الاستفادة بشكل كامل من المسار السريع من خلال التصميم. يمكنهم التحكم فيما إذا كانت الكائنات التي تعمل عليها العقود هي خاصة أو مشتركة. المفتاح لتوسيع التطبيق هو ضمان أن تتم معظم العمليات على الكائنات الخاصة، مما يتيح الحصول على تأخير منخفض جداً. على سبيل المثال، يجب أن تتم معظم العمليات المطلوبة للألعاب في هذه الفئة.

يمتلك المطورون السيطرة الكاملة على هذا. قد تعتبر النسخة الأولية من العقد كل شيء كحالة مشتركة، ولكن مع الحاجة للتوسع، يحتاج المطورون إلى التفكير في كيفية تعظيم استخدام المسارات السريعة.

دور الكتل التجارية القابلة للبرمجة

يمكن استخدام الكتل القابلة للبرمجة للتداول على المسار السريع أو مسار الإجماع. إذا كانت المعاملات تتعلق بأشياء خاصة فقط، فيمكن تنفيذ عدة عمليات في عملية واحدة على سلسلة واحدة، مما يجعله فعالاً للغاية. إذا كانت المعاملات تتعلق بأشياء مشتركة، فسوف تدخل في مسار الإجماع، مما يؤدي إلى بعض الزيادة في التأخير.

أداء بعد إطلاق الشبكة الرئيسية

بعد إطلاق الشبكة الرئيسية، في الأوقات التي تكون فيها أحجام التداول مرتفعة بشكل خاص، يتجاوز حجم التداول اليومي 60 مليون صفقة، حيث يستخدم معظمها المسار السريع. هذا يثبت جدوى تصميم البروتوكول، ويؤكد قدرته على التعامل مع عدد كبير من المعاملات مع الحفاظ على زمن استجابة منخفض.

في الوقت نفسه ، تم اكتشاف بعض المشكلات. على سبيل المثال ، قد يؤدي استخدام المسار السريع أحيانًا إلى قفل الكائنات. تعمل المجتمع على تطوير تقنية تسمح بإلغاء قفل الكائنات المقفلة عن طريق الخطأ في غضون ثوانٍ. هذا لا يمكن أن يتجنب الأخطاء فحسب ، بل قد يسمح أيضًا للمطورين بالتعبير عن المزيد من الوظائف من خلال المسار السريع.

أسباب قفل الكائن

في المسار السريع، يعتمد النظام على ترتيب العمليات المحدد من قبل المستخدم. إذا أخطأ المستخدم أو البرنامج، مما أدى إلى تقديم ترتيب متناقض، فإن النظام لا يستطيع حل هذه المشكلة، مما يؤدي إلى قفل الكائن. في الوقت الحالي، تحدث هذه الحالة بمعدل أعلى من المتوقع.

الحل الذي يتم تطويره هو أنه عند حدوث هذه الحالة، سيتم حل الوضع بالكامل من خلال الإجماع، وسيتم ذلك في غضون ثوانٍ، بدلاً من الانتظار حتى انتهاء فترة.

توازن الخصوصية والشفافية في الشبكات العامة

تعتمد متطلبات الخصوصية إلى حد كبير على التطبيق المحدد. موقف المشروع هو توفير منصة جيدة لمطوري التطبيقات لبناء حماية الخصوصية بأنفسهم.

لمساعدة المطورين، يوفر هذا المشروع بعض الدعم الأصلي للتشفير، مثل القدرة على التحقق من إثباتات المعرفة الصفرية. وهذا يسمح لمصممي التطبيقات بالتحقق من بعض الأحداث خارج السلسلة، دون الحاجة إلى الكشف عن المحتوى المحدد على السلسلة. يمكن للمطورين دمج هذا الدعم، واستخدام استراتيجيات مثل السلسلة، والخارج السلسلة، والتشفير للتعامل مع مشاكل الخصوصية.

اتجاهات التنمية المستقبلية

على المدى القصير، ستستهدف العديد من التحسينات متطلبات التطبيقات العملية. على المدى الطويل، سيتم تحسين البروتوكول الأساسي لتحقيق تأخير أقل وهيكل أكثر بساطة، وزيادة القابلية للتوسع والكفاءة الاقتصادية. بالإضافة إلى ذلك، سيتم تحسين متطلبات الأجهزة للعقد التحقق، وزيادة كفاءة استخدام الموارد. ستعتمد الاتجاهات التنموية المحددة على ردود فعل المجتمع ومتطلبات التطبيقات العملية.