Tämä on jatkoa aiempaan artikkelisarjaani, jossa käsitellään erilaisia olemassa olevia sivuketjuehdotuksia. Nämä artikkelit löytyvät täältä: Spacechains, Spacechain Use Case, Softchains, Drivechains, Federated Chains ja Trade Offs Of Sidechains.
Botanix Labs on äskettäin ehdottanut täysin uutta sivuketjumallia, nimeltään spiderchains, jotta Ethereum Virtual Machine voidaan siirtää alustalle, joka on ankkuroitu Bitcoin-verkkoon. Arkkitehtuuri on melko suuri poikkeama useimmista aikaisemmista konkreettisia suunnitelmia koskevista ehdotuksista. Ensinnäkin se ei liitä kaivostyöläisiä suoraan yhteisymmärrykseen tai käytä yhdistämislouhintaa missään muunnelmissaan. Toiseksi se käyttää multisig- ja escrow-obligaatioita luodakseen toisen kerroksen panostodistuksen järjestelmän Bitcoinin päälle. Kolmanneksi se ei vaadi muutoksia Bitcoiniin ottaakseen käyttöön.
Ensimmäinen asia, joka on selvennettävä, on, että teknisesti ottaen hämähäkkiketju ei todellakaan ole sivuketju. Mikä tahansa hämähäkkiketjuja käyttävä sivuketju istuisi hämähäkkiketjun "yläpuolella", joka sijaitsee pääketjun pohjakerroksen yläpuolella. Sidechain-lohkot tuottaisivat itsenäisesti konsensusjärjestelmässä stakerit (kutsutaan julkaisussa orkestroijiksi). Hämähäkkiketju ei ole varsinainen sivuketju, vaan se on eräänlainen suojakerros, joka helpottaa käyttäjien varojen ja panosten joukkovelkakirjojen säilyttämistä pääketjussa. Ajattele sitä kuin sivuketjun ja pääketjun välistä kerrosta.
Todistus panoksena -variantti
Saadaksesi paremman käsityksen järjestelmän toiminnasta, käydään läpi kuinka Botanix EVM -ketju on vuorovaikutuksessa hämähäkkiketjukerroksen kanssa. Yksi ensimmäisistä käyttötavoista, joita järjestelmä käyttää Bitcoin-lohkoketjulle sivuketjun tokeneita tukevien varojen tosiasiallisen säilyttämisen lisäksi, on lohkokonstruktorin valinta. Todistusketjut vaativat valintaprosessin, jota varten staker itse asiassa kokoaa lohkoja muistiossa olevista tapahtumista. Todistuksessa kaikki kaivostyöntekijät tekevät tämän itsenäisesti, ja se, jolla on tuuri ja löytää kelvollisen lohkootsikon hashin, hyväksytään lohkoketjuun. Koska koko panoksen todisteena on poistaa energiaintensiivinen satunnaistaminen siitä, kuka valitsee seuraavan lohkon, nämä järjestelmät tarvitsevat toisen ratkaisun. He käyttävät Verifiable Random Function (VRF) -funktiota, jonka avulla kaikki osallistujat voivat varmistaa, että tulos on todella satunnainen eikä puolueellinen tai deterministinen. Hämähäkkiketjut käyttävät Bitcoin-lohkohakuja saavuttaakseen todennettavissa olevan satunnaisuuden.
Kuten muutkin proof-of-stake-järjestelmät, Botanix jakaa lohkoketjun erillisiin osiin, joita kutsutaan "epokeiksi", jotka viimeistellään ajoittain ja valitaan uusi lohkokonstruktori. Epookin alussa otetaan pääketjun blockhash ja sitä käytetään satunnaisuuden lähteenä kaikille panostajille uuden lohkokonstruktorin valinnassa. Kuuden lohkon jälkeen verkko siirtyy kyseisen aikakauden uuteen lohkokonstruktoriin uudelleenjärjestelymahdollisuuksien huomioon ottamiseksi. Nyt tämä kuvaa tapaa, jolla proof-of-stake -järjestelmä käsittelee lohkojen rakentamista sivuketjuun ja päästä yhteisymmärrykseen siitä, kenen vuoro on, on aika selvittää, miten tämä kaikki on vuorovaikutuksessa hämähäkkiketjun kanssa (ja mikä hämähäkkiketju tarkalleen ottaen on).
Hämähäkkiketju
Sen lisäksi, että sivuketju käyttää sitä säännöllisin väliajoin lohkokonstruktorin valitsemiseen, se käyttää myös VRF:ää valitsemaan satunnaisen osajoukon panostajia rakentamaan multisig-osoitteen talletuksille sivuketjuun jokaisessa Bitcoin-lohkossa. Aivan oikein, satunnainen joukko jäseniä pultin multisigille. Toisin kuin liittovaltion sivuketju, joka säilyttää varoja osoitteissa, jotka koostuvat liiton jäsenten koko joukosta, hämähäkkiketjut katkaisevat jokaisen talletuksen (tai muutoksen sivuketjusta sidottuista tapahtumista) ainutlaatuiseksi osoitteeksi riippuen pääketjulohkosta, jonka se vahvistaa. panosten joukon satunnaisesta osajoukosta. Eli jos jollakin lohkokorkeudella on panostamassa 50 henkilöä, 10 valitaan satunnaisesti avaimenhaltijoiksi seuraavassa lohkossa tapahtuville talletuksille. Tämä saattaa intuitiivisesti tuntua melko hullulta, mutta siihen on muutama hyvä looginen syy.
Se erottaa varojen riskin haitallisilta osapuolilta. Useimmat ihmiset ajattelevat varkauksia, mutta jopa eloisuuden menetys voi olla katastrofi tällaisille järjestelmille. Ajattele liittoutumaa sivuketjua, et tarvitse haitallista enemmistöä aiheuttaaksesi massiivisen ongelman, vain haitallisen vähemmistön. Jos liitto vaatii 2/3 kynnystä kolikoiden siirtämiseen, niin vain 1/3 + 1 jäsen riittää pitämään kolikot jäädytettyinä (tämän vuoksi Liquidillä on viivästetty hätäpalautuspolku Blockstream-avainten avulla pysyvän kolikon katoamisen estämiseksi tässä tilanteessa). Et edes tarvitse ilkeitä toimijoita tarkalleen ottaen, pelkkä avainten menetys voi aiheuttaa tämän ongelman. Jakamalla talletukset erillisiin osajoukkoavaimiin satunnaisten jäsenten kanssa, lievennät (et ratkaise) tällaisia ongelmia. Jos avaimet katosivat tai pahantahtoinen toimija pystyi saamaan tarpeeksi panosprosenttia järjestelmässä pysähtyäkseen tai varastaakseen, he eivät tilastollisesti koskaan pääse käsiksi hämähäkkiketjun varoihin. Jokaisella lohkolla on täysin riippumattomia todennäköisyyksiä luoda talletusosoite, jota hallitsee haitallinen enemmistö (tai haitallisen vähemmistön johtama), ja jos nämä ehdot täyttyvät, vain kyseisessä lohkossa talletetut tai siirretyt varat ovat vaarassa. sivuketjun koko rahaston sijaan.
On myös toinen mielenkiintoinen turvallisuusominaisuus, joka johtuu siitä, miten nostot käsitellään. Mikä tahansa sivuketjun kiinnitysmekanismi, joka ei kokoa kaikkia talletuksia yhdeksi rullaavaksi UTXO:ksi, herättää kysymyksen siitä, mitä UTXO:ita käyttää nostojen suorittamiseen. Hämähäkkiketjun suunnittelu on vakiintunut Last In First Out (LIFO), mikä tarkoittaa, että kaikki sivuketjun nostot käsitellään viimeksi talletetuilla UTXO:illa. Ajattele tätä tilanteessa, jossa haitalliset tahot liittyvät panosten joukkoon varastaakseen varoja hämähäkkiketjusta. Kaikki rahat, jotka talletettiin ennen kuin kyseiset haitalliset tahot ovat tulleet enemmistöön, ovat täysin turvassa ja palomuurissa niiltä, kunnes mahdolliset nostovaatimukset alkavat vaatia näiden varojen kuluttamista ja muutoksen kääntämistä uusiin osoitteisiin. Nyt, vaikka he ovat enemmistö panostajista, heillä on pääsy vain varoihin, joissa he sattumanvaraisesti päätyvät enemmistöön talletusosoitteen luontiprotokollan avainjäsenistä. Joten vaikka he ovat tulleet sisään ja ottaneet haltuunsa niin sanotusti, heillä ei ole täyttä pääsyä kaikkiin tämän jälkeen talletettuihin varoihin, koska talletusosoite on luotu VRF:n avulla.
Tämä satunnaisesti rakennettujen multisig-ketjujen ketju on hämähäkkiketju, kiinnitysmekanismi, jota käytetään kolikoiden lukitsemiseen ja avaamiseen sivuketjuun ja siitä ulos.
Staking Bonds
Viimeinen osa minkä tahansa panoksen todistetusti on joukkovelkakirjalainat, ja se on melko yksinkertaista. Jos panostajia ei vaadita antamaan mitään vakuuksia vastineeksi osallistumisesta konsensusmekanismiin, heiltä ei voida ottaa mitään rangaistuksena haitallisesta käytöksestä. Arvasit sen, että tämä saavutetaan käyttämällä hämähäkkiketjua. Samalla tavalla kuin talletusosoitteet luodaan käyttäjille, jokainen lohko luodaan uusi talletusosoite ihmisille, jotka haluavat panostaa sivuketjuun tallettaakseen joukkovelkakirjalainan satunnaisesta olemassa olevien panostajien joukosta koostuvaan multisigiin. Kun tämä sidos on vahvistettu, uusi jäsen tunnistetaan panostajaksi ja sisällytetään kokonaisjoukkoon, josta valitaan uudet lohkon rakentajat ja talletusosoitteen jäsenet.
Siinä vaiheessa, jos panostaja ei vastaa ja pysyy verkossa tai ryhtyy haitalliseen toimintaan, häntä voidaan rangaista leikkaamalla ja tarvittaessa lopulta poistaa panosten joukosta leikkaamalla koko panossidon. Hienoa tässä tavassa on leikkauspolitiikka eli sakkojen määrä tietyistä toimista tai väärinkäytöksistä, ei ole ohjelmallista tai sosiaalista, se on molempia. Leikkaaminen tapahtuu ohjelmallisesti pääketjun pohjakerroksessa, mutta sen käynnistävät sosiaalisesti panoslainan avaimenhaltijat. Tämä tarkoittaa, että asiat voivat olla hieman sotkuisia, mutta joustavuutta hienosäätää asiat tasapainoon, joka pitää asiat toiminnassa tavalla, joka on hyödyllistä panostajille ja käyttäjille.
Liimaa kaikki yhteen
Ota panostodistuksen idea pohjakerroksen konsensusmekanismiksi ja heitä idea pois toistaiseksi. Tämä ei ole sitä, ja ongelmat, jotka on ratkaistava, jotta proof-of-stake voidaan käyttää toisen kerroksen järjestelmänä erillisen pohjakerroksen sijaan, eivät ole samat. Proof-of-stake on pohjimmiltaan liitto, mutta johon kuka tahansa voi liittyä, eikä sitä voida estää tekemästä sitä, ja jossa on mekanismi, jolla jäseniä rangaistaan ilkeämielisyydestä. Pohjakerroksena, joka luo kaikenlaisia eksistentiaalisia kysymyksiä, kuten karsivan rangaistuksen objektiivisuutta. Toisena kerroksena olevalla panoksen todistamisella ei ole tätä ongelmaa, kun leikkaussidokset ovat pääketjussa, jota ohjaa proof-of-work.
Panoksen todistamisen ongelmana toisena kerroksena on se, kuinka voit taata, ettei uusia jäseniä voida pitää poissa "liitosta". Jos kaikki varat ovat nykyisten jäsenten hallussa, enemmistö (tai ilkeä vähemmistö 1/3 + 1) voi estää varojen siirtämisen multisigille, jossa on uusia jäseniä. Heidät voitaisiin estää liittymästä. Tapa, jolla talletukset ja panostetut joukkovelkakirjat hyödyntävät hämähäkkiketjua, ja se on todistettavasti satunnaisesti luotuja multisigejä, jotka koostuvat "liiton" alaryhmistä, se ratkaisee tyylikkäästi sen ongelman, että nykyiset jäsenet voivat sulkea pois uusia jäseniä. Kaikki osoitejäseniä ja uusia tulokkaita hallitseva on todistettavasti todennettavissa ja pakotettu toisen kerroksen konsensuksella tietojen kanssa, jotka ovat nähtävillä pääketjussa, jota hallitsee työtodistus. Kun joku lähettää joukkovelkakirjalainan, hän kuuluu joukkoon, joka valitaan talletusten ja muiden panosten joukkovelkakirjalainojen säilyttämiseen. Kaikki on siellä ja tarkistettavissa.
Se luo myös mielenkiintoisia suojausominaisuuksia ja dynamiikkaa sen perusteella, miten se toimii. Liittyneessä sivuketjussa välittömät rahastot pyöritettiin multisigiksi, jotka koostuivat riittävästä haitallisesta kokonaisuudesta, sivuketjujen kokonaisvarat vaarantuvat. Hämähäkkiketjulla uuden haitallisen enemmistön tulo voidaan lieventää lähes täysin, jos se tunnistetaan nopeasti. Pelkästään uusien talletusten keskeyttäminen, kunnes leikkaaminen voi karsia pois tarpeeksi pahantahtoiset osallistujat, voi pitää varojen määrän riskinä rajoitettuna uusien talletusten tilastolliseen osaan, joka päätyi heidän hallitsemiinsa osoitteisiin sen jälkeen, kun heistä tuli enemmistö. He eivät pystyisi leikkaamaan vanhoja panosvelkakirjoja ennen sisääntuloaan, mutta jo olemassa olevat jäsenet voisivat tilastollisesti leikata osan joukkovelkakirjoistaan.
Niin kauan kuin yksittäisten multisigien koko on tasapainossa panostajien kokonaismäärän ja kaikkien talletusten arvon kanssa panostettuihin joukkovelkakirjoihin verrattuna, tämä voi olla erittäin toimiva järjestelmä.
Kaiken kaikkiaan se on erittäin mielenkiintoinen ehdotus, joka tarjoaa mielenkiintoisia ratkaisuja ongelmiin, jotka liittyvät liittojen "päivittämiseen" panostodistusjärjestelmään: kenen tahansa mahdollisuus liittyä, mekanismeja, jotka suojaavat pahantahtoisilta jäseniltä, ja kannustin osallistua, koska panostajat. voi jakaa transaktiomaksut. Kicker? Miksi sinun pitäisi välittää? Se ei vaadi lainkaan haarukkaa ottaakseen käyttöön, joten se tulee tapahtumaan.
Lähde: https://bitcoinmagazine.com/technical/spiderchains-a-proof-of-stake-second-layer