Inside Conflux: چگونه یک افسانه علوم کامپیوتر در حال برنامه ریزی برای حل بزرگترین چالش در جهان بلاک چین است

دیروز ، گروهی از سرمایه گذاران برجسته مانند Sequoia China ، Baidu Ventures ، مبادله رمزنگاری Huobi ، Metastable و IMO Ventures اعلام کردند که 35 میلیون دلار بودجه برای بنیاد Conflux ، سازمانی که پروتکل جدید بلندپروازانه ای را ایجاد می کند که با محدودیت های مقیاس پذیری فناوری های بلاک چین مقابله می کند. Conflux توسط گروهی از دانشمندان علوم کامپیوتر از دانشگاه تورنتو و دانشگاه Tsinghua چین رهبری می شود که شامل دکتر اندرو چی-چی یائو ، برنده جایزه تورینگ است. دکتر یائو که از افسانه های علوم رایانه محسوب می شود ، اخیراً به جنبه های مختلفی از ارزهای رمزنگاری شده مانند مشوق ها یا اجماع پرداخته است. برخی از این کارها منجر به یک مقاله تحقیقاتی شد که اصول اولیه زنجیره Conflux را بیان می کند.

Conflux جدیدترین افزودنی در زمینه فعال فناوری های دفتر کل توزیع شده است که تلاش می کند برخی از محدودیت های مقیاس پذیری بلاک چین را برطرف کند. مانند اتریوم یا بیت کوین. Dfinity ، Hasgraph ، Zilliqa ، Algorand از برجسته ترین پروژه هایی هستند که روی این حوزه متمرکز شده اند. ایده های پشت Conflux شباهت هایی با برخی از این پروژه ها دارد اما به مدل اجماع ناکاموتو وفادار می ماند. از نظر مفهومی ، پروتکل Conflux بر اساس مدل پیاپی Nakamoto با اجماع برای تولید یک بلوک در آن زمان به شبکه اجازه می دهد تا تعدادی دلخواه از بلوک های همزمان را بدون قربانی شدن تغییرناپذیری بلاک چین ایجاد کند. از نظر فنی ، این بهینه سازی می تواند پردازش همزمان هزاران تراکنش در ثانیه را امکان پذیر کند. بدیهی است که شیطان در جزئیات است ، اما به نظر می رسد که Conflux چندین تکنیک مشهور علوم رایانه را برای رسیدن به این موفقیت بزرگ ترکیب کرده است.

ورود به Conflux

متفاوت از برخی دیگر تلاش های مقیاس پذیری بلاک چین ، Conflux یک مدل اجماع جدید را به عنوان مکانیزمی برای گسترش اجماع تثبیت شده ناکاموتو پیشنهاد نمی کند. شبکه های قدرتمند مانند بیت کوین ، اجماع ناکاموتو به دلیل قدرتمند و ایمن فوق العاده و همچنین کند آزاردهنده شهرت پیدا کرده است. یک پروتکل اجماعی ناکاموتو معمولاً معاملات را در یک لیست مرتب از بلوک ها سازماندهی می کند که هر کدام شامل چندین تراکنش و پیوندی به نسخه قبلی خود هستند. هر بلوک تازه ایجاد شده در انتهای طولانی ترین زنجیره ضمیمه می شود تا زنجیره حتی طولانی تر و در نتیجه برگشت مجدد سخت تر شود. در حالی که فوق العاده ایمن است ، مدل اجماعی ناکاموتو این محدودیت را دارد که تنها یک شرکت کننده می تواند در مسابقه برنده شود و در بلاک چین مشارکت کند.

برای رفع محدودیت های اجماع ناکاموتو ، چندین بلاکچین از گزینه های دیگری مانند تحمل خطای بیزانسی (BFT) که برای تعیین ترتیب به مدل سلسله مراتبی متکی است ، استفاده کرده اند. از معاملات با این حال ، یک مکتب فکری وجود دارد ، که مشخصاً شامل محققان پشت Conflux است ، که معتقد است بلاک چین های BFT نمی توانند به طور کافی در مقیاس غیرمتمرکز باشند (این بحث روز دیگری است). پروتکل های Conflux از رویکرد متفاوتی پیروی می کند که از یک ایده ساده استفاده می کند: "اگر بتوانیم بلوک های همزمان و معاملات را به صورت خوش بینانه پردازش کنیم و سفارش نهایی آن را به بعد از زمان وقوع موکول کنیم؟" اگرچه این ایده در ابتدا ممکن است مضحک به نظر برسد ، اما اگر در نظر بگیریم که اکثر معاملات به ندرت با هم در تضاد هستند ، منطقی به نظر می رسدبه موقع در بلاک چین که منجر به این فرض می شود که بلوک های همزمان به طور پیش فرض با یکدیگر در تضاد نیستند و باعث ایجاد همزمانی خوش بینانه می شود. چند مرحله ساده:

1) پردازش خوش بینانه بلوک های همزمان

2) سازماندهی بلوک ها به صورت نمودارهای غیر چرخشی مستقیم (DAG)

3) ابتدا در مجموع توافق کنید ترتیب همه بلوک ها (فرض کنید معاملات با هم در تعارض نیستند)

4) سپس دستور تراکنش را از دستور بلوک مورد توافق (به طور تنبلی تعارضات معامله را حل کنید)

به منظور پیاده سازی این موارد مراحل ، پروتکل اجماع Conflux حفظ پروتکل اجماع دو نوع روابط بین بلوک ها را حفظ می کند. هنگامی که یک گره شرکت کننده یک بلوک جدید در Conflux ایجاد می کند ، گره یک بلوک والد (قبلی) را برای بلاک جدید شناسایی می کند و یک لبه والد بین این دو بلوک مانند بیت کوین ایجاد می کند. این لبه های اصلی Conflux را قادر می سازد تا به اجماع غیرقابل برگشت ثابت در دفتر کل خود دست یابد. نتیجه نهایی این است که لبه های بین بلوک ها یک نمودار غیر چرخه ای مستقیم (DAG) ایجاد می کنند که هم پیمایش آسان است و هم سطح خاصی از مقاومت در برابر چنگال ها را معرفی می کند. از این منظر ، Conflux را می توان به عنوان یک پروتکل اجماعی ناکاموتو مبتنی بر DAG در نظر گرفت.

همه می دانیم که بلاک چین فراتر از یک پروتکل اجماع است. Conflux معماری نسبتاً ساده ای را ارائه می دهد که برخی از اصول اصلی بیت کوین را با ساختارهای مقیاس پذیری نوآورانه گسترش می دهد. معماری پایه Conflux شامل اجزای زیر است:

· Gossip Network: همه گره های شرکت کننده در Conflux از طریق یک شبکه gossip متصل می شوند که وظیفه پخش تراکنش به تمام گره های شبکه را بر عهده دارد.

· حوض تراکنش معلق: هر گره در شبکه Conflux دارای یک تراکنش معلق است که شامل تراکنش هایی است که توسط گره شنیده شده اما هنوز در هیچ بلوکی بسته بندی نشده اند. هرگاه یک گره یک معامله جدید از شبکه gossip دریافت می کند ، گره تراکنش را به مجموعه خود اضافه می کند.

· Block Generator: گره های Conflux از یک بلوک ژنراتور مبتنی بر Proof-Of-Work (PoW) برای ایجاد استفاده می کنند. بلوک ها برای معاملات در انتظار. //cdn-images-1.medium.com/max/426/1*ZxEAFLq6MNCMHFG1KQGYxQ.png">

اصول این معماری به Conflux اجازه می دهد تا امنیت و استحکام بیت کوین را با مقیاس پذیری مدرن ترکیب کند بلاک چین در یک شبکه واحد مدل Conflux سه ویژگی بسیار مطلوب شبکه های بلاک چین را تضمین می کند: امنیت ، پردازش همزمان تراکنش ها و صحت. با این حال ، تیم Conflux از تمرین نظری فراتر رفت و تصمیم گرفت ببیند که آیا برخی از ایده های آنها در عمل جواب می دهد.

Conflux in Action

تیم Conflux یک نمونه اولیه از پروتکل را اجرا می کند روی 800 نمونه AWS EC2 که هر کدام ده ها گره را اجرا می کنند. در مجموع آزمایشات از معماری حدود 10000 گره Conflux برای پردازش بلوک های 1MB-8MB در اندازه استفاده کرد. جای تعجب نیست که Conflux در مقایسه با سایر بلاکچین های ناکاموتو با اجماع مزیت روشنی را نشان داد.

کمی چشمگیرتر این است که نسبت استفاده از بلاک Conflux بسیار بیشتر از سایر بلاک چین های قابل مقایسه عمل کند.

سایر آزمایشات نشان داد که Conflux می تواند به طور مداوم در حدود 20000 کاربر همزمان بدون تأثیر عمده در تأییدزمان.

Conflux رویکرد جدیدی را برای مقیاس پذیری بلاک چین با عدم خروج کامل از اصول بیت کوین اتخاذ می کند. در حال حاضر ، Conflux چیزی بیش از یک تمرین تحقیقاتی پیچیده نیست ، اما برخی از ایده های آن ممکن است به عنوان یک بلاکچین جدید تکامل یابد یا حتی در بیت کوین گنجانده شود.