Стремясь сделать блокчейн более энергоэффективным, справедливым и децентрализованным, ряд новых протоколов используют алгоритмы консенсуса на основе Proof of Capacity (PoC), заменяя существующие алгоритмы майнинга Чрезмерное использование вычислительных ресурсов означает использование слишком большого количества системных ресурсов для хранения.
Команда разработчиков Subspace Network обнаружила, что протокол консенсуса PoC столкнулся с довольно отчетливой структурной проблемой, называемой «дилеммой операторов» (дилемма фермера).
Проще говоря, фермер должен принять решение о распределении дефицитного хранилища между (1) сохранением истории и состояния цепи или (2) максимальным увеличением пространства для хранения, которое он может себе позволить. Обычно майнеры всегда выбирают последнее, с их стороны лучше, чтобы система всегда работала без сбоев, а самое рискованное — оставить пул лишь с несколькими проверенными людьми.
Чтобы решить эту дилемму, компания разработала Subspace — блокчейн PoC. В нем майнерам не нужно поддерживать состояние или историю цепочки, сохраняя при этом атрибуты безопасности и децентрализованные преимущества полной ноды. Консенсус в Subspace основан на проверенном архиве истории основного блокчейна. Майнеры хранят коллективную историю много раз, при этом каждый человек хранит как можно больше копий в пределах разрешенного объема хранилища.
Консенсус и вычисления затем разделяются, так что майнерам нужно только предложить порядок транзакций, в то время как исполняющие узлы сохраняют состояние и вычисляют переключение. Это разделение значительно снижает объем памяти и вычислительную мощность, необходимые для работы узла майнинга, даже в модели в стиле Ethereum, обеспечивая высокую степень участия пользователей в консенсусной сети, что является нормальным для более распространенного оборудования.
Блокчейны в стиле Накамото, такие как Биткойн и Эфириум, сочетают правило выбора форка с самой длинной цепью и головоломку майнинга PoW (Proof of Work) . Эти системы принципиально безопасны, но при этом обеспечивают активную деятельность в сети, а большинство майнеров очень честны. В отличие от алгоритмов консенсуса Byzantine Fault Tolerant (BFT), пользователи могут участвовать в сети без разрешения, а масштабируемость цепочки очень высока.
Эти атрибуты являются стандартом, на котором основаны все текущие консенсусные протоколы блокчейна. К сожалению, безопасность PoW обходится дорого с точки зрения энергии. В целом, майнеры Биткойна и Эфириума в настоящее время потребляют столько же энергии, сколько страна среднего размера, и эти цифры неуклонно растут по мере того, как в систему поступает все больше и больше капитала. Это поднимает важный вопрос о том, могут ли криптовалюты получить массовое распространение, не влияя на глобальное потепление.
Кроме того, хотя майнинг изначально задумывался как демократический и равноправный процесс с правилом «один процессор — один голос», он быстро стал высококоммерческим и высококонцентрированным. Сегодня участие в майнинге биткойнов было заменено на «каждый ASIC (устройство для майнинга биткойнов) — это один голос», что означает, что каждый майнер также должен иметь доступ к дешевой электроэнергии.
Майнинг Эфириума имеет альтернативный подход, предусматривающий применение «одного графического процессора на голос», но также требует специального оборудования и по-прежнему имеет тенденцию концентрироваться в районах с самыми низкими ценами на электроэнергию. Это поднимает еще один важный вопрос о том, действительно ли существующие криптовалюты децентрализованы, или мы просто заменяем доверенную третью сторону (финансовое учреждение) на другую сторону (пул майнинга)?
Эти проблемы привлекли различные группы хакеров, исследователей и инженеров-программистов, которые стремятся разработать устойчивый блокчейн, соответствующий видению Накамото демократического и децентрализованного будущего. Самое известное решение этой проблемы — Proof of Stake (PoS) , в котором используется виртуальная система майнинга, основанная на чьем-то богатстве, по правилу, согласно которому одна монета (или токен) — это один голос. Хотя PoS решает проблему устойчивости, он не соответствует видению Накамото. Вместо этого альтернатива, которую он предлагает, теперь требует авторизации пользователей для участия, и это также представляет сильную тенденцию к централизации.
Фактически, системы PoS увеличивают существующее неравенство между богатыми и бедными в криптовалютах, которое уже значительно превышает самое большое неравенство в истории фиатных активов во всем мире. Вместо этого сегодня необходима базовая, ресурсоемкая система криптографической верификации, которая уже широко распространена на рынке и не требует вмешательства специализированного оборудования.
Теперь о концепции хранения Proof of Capacity (PoC), которая заменяет майнинг, использующий вычислительную мощность, на ферму хранения с использованием до одного жесткого диска. Консенсусный протокол, основанный на жестких дисках, кажется жизнеспособным решением, поскольку аппаратное обеспечение хранения уже давно структурировано как расходный материал, потребляет незначительное количество энергии и в значительной степени существует на наших устройствах конечного пользователя. На самом деле реализовать PoC таким образом, чтобы он не переключался обратно на PoW, без использования разрешенной модели, совсем непросто, о чем свидетельствует небольшое количество цепочек, сохранившихся до сих пор. Кроме того, все текущие проекты блокчейна PoC не решают критическую проблему в механизме, который мы вскоре проанализируем.
По определению мы можем видеть, что в любой блокчейне PoC майнер (фермер) заинтересован в выделении как можно большего количества ресурсов хранения для достижения консенсуса. В то время как, наоборот, требуется, чтобы все узлы сохраняли хранилище, чтобы поддерживать как текущее состояние, так и историю блокчейна. Эти противоречивые требования ставят перед майнерами проблему: соответствуют ли они желаемому механизму системы, сохраняя состояние и историю цепочки, или они должны найти способ максимизировать долю в цепочке? консенсусный протокол?
Столкнувшись с этой дилеммой, майнеры всегда будут выбирать последнее, работая бесперебойно и эффективно, но в то же время ухудшая как безопасность, так и децентрализацию сети. Это означает, что любой блокчейн PoC в конечном итоге сольется в один большой майнинг-пул с еще большей скоростью, чем цепочки PoW и PoS.
Помните, что в любом блокчейне в стиле Накамото новый согласованный узел должен синхронизировать состояние цепочки от источника, чтобы быть уверенным, что он действительно находится в самой длинной действительной цепочке, что подразумевает доступность в любое время. Если большинство узлов хранят историю, эти данные всегда будут доступны и сеть можно считать децентрализованной. Однако по мере того, как время идет и история растет, нагрузка на все узлы хранения также увеличивается, и некоторые узлы могут выбрать усечение истории, вместо этого сохраняя только текущее состояние цепочки. Эта тенденция была очевидна в сети Биткойн еще в 2014 году.
Если полные узлы не хранят историю, новые узлы должны полагаться на узлы хранения или сторонние хранилища данных для начальной синхронизации, что приводит к более централизованной сети. В блокчейне PoC майнеры ничего не получают от хранения истории, но явно потенциально теряют вознаграждение за блок при выполнении проверок. Особенно по мере развития истории все больше и больше данных необходимо хранить на их дисках.
Чтобы расширить самую длинную цепочку и взимать плату за действительные транзакции, майнеры должны поддерживать мнемоническое состояние цепочки. Поскольку состояние часто бывает слишком большим для хранения в памяти, оно должно конкурировать с необходимостью реализации протокола консенсуса в драгоценном трафике жесткого диска. Хотя это, возможно, незначительно для последовательностей с низкой пропускной способностью в стиле UTXO, хранение состояния имеет смысл для любой строки в стиле EVM или любой строки, направленной на расширение базового класса.
Кроме того, все майнеры также обязаны вычислять переход состояния для каждого нового блока в рамках процесса проверки, при этом вычислительные затраты не малы, что противоречит желанию переменной майнинга превратиться в легкую задачу. Эта дилемма майнера еще больше усугубляет дилемму верификатора, увеличивая альтернативные издержки верификации.
Если майнер готов принять более слабую модель безопасности, он может присоединиться к доверенному пулу майнинга, посредством чего он делегирует проверку транзакций и блокирует выполнение предлагаемых функций одному операторскому узлу, в то время как майнеры сосредотачиваются только на оценке блоков. Это дает дополнительное преимущество, заключающееся в значительном снижении вычислительных затрат, необходимых для участия в консенсусе, что делает его идеальным для многих мелких майнеров, которые используют только неиспользуемое пространство на своих домашних компьютерах.
Когда майнер находит правильное решение для блока, он отправляет его операторскому узлу пула, который создаст новый блок в обмен на долю в бонусе за создание блока. Пока комиссия ниже альтернативной стоимости внутренней генерации блоков, разумный майнер всегда предпочтет участвовать в пуле. В блокчейнах PoW этот выбор во многом продиктован стремлением к более плавной функции вознаграждения, поскольку, в отличие от присоединения к фермерскому пулу, присоединение к майнинговому пулу не увеличивает общее количество акций вознаграждения человека.
Основная проблема этой модели в том, что она не децентрализована. Хотя аппаратное обеспечение, используемое в фактическом протоколе консенсуса, сильно распределено по сравнению с существующими пулами майнинга PoW, майнеры по-прежнему централизованы в одном месте, как валидаторы в протоколах PoS, авторизованные или назначенные. Тем не менее, системы PoS, которые, по крайней мере, предусматривают серьезные наказания за нарушения, до сих пор работали на практике.
Поскольку майнеры в моделях пулов работают лучше всего, когда они легкие, досягаемость злонамеренных или сговорчивых майнеров намного выше, чем в блокчейне. Предполагая, что большинство операторов честны, это также означает, что большинство работающих узлов честны. Если это предположение неверно, майнеры и большинство пользователей не смогут различить действительные и мошеннические транзакции, происходящие в самой длинной цепочке, что позволит майнерам генерировать деньги из ниоткуда или тратить деньги операторов и пользователей в своих собственных целях.
Дизайн блокчейнов PoC, похоже, застрял в основе этой дилеммы. С одной стороны, мы можем отказаться от цели сохранения истории майнерами, делая все возможное, чтобы свести к минимуму бремя обслуживания состояния, чтобы альтернативная стоимость запуска достаточного количества узлов все еще была незначительной, чтобы менее мотивированные майнеры могли объединяться. в пул для майнинга, подобный приведенному выше. Это приводит к гораздо более ограничительной структуре, исключающей смарт-контракты с полным состоянием, и даже масштабируемость базового класса сводится к минимуму.
С другой стороны, мы можем отказаться от видения Накамото и принять объединенный консенсус как необходимый недостаток, поскольку большинство блокчейнов были реализованы в сообществах PoW и PoS, хотя, по крайней мере, возможно, в восторге от того факта, что участие теперь является честным и устойчивым.
В этом проекте TraderH4 представит третий вариант, который решает дилемму майнеров, не жертвуя безопасностью или децентрализацией сети, организованный следующим образом:
Чтобы материализоваться, TraderH4 продемонстрирует, как Subspace подходит к этому решению в модели Polkadot всеобъемлющей программируемой цепочки блоков на основе учетных записей, которая периодически фиксирует состояние всех учетных записей в заголовке блока, хотя мы считаем, что многие из методов, предложенных в этом проекте, могут обычно применяется к любому блокчейну в стиле Накамото.
Subspace Network — это ориентированный на Polkadot продукт, созданный Subspace Labs (базируется в районе залива Сан-Франциско, Силиконовой долине и на Западном побережье). Инициатива исследовательского проекта, первоначально финансируемая Национальным научным фондом США в 2018 году, в настоящее время строится с использованием структуры Substrate. Subspace состоит из глобальной команды разработчиков, в которую входят хакеры протоколов, разработчики блокчейнов и инженеры-программисты. Их цель — решить системные проблемы в пространстве блокчейна, касающиеся устойчивости, масштабируемости и справедливости, чтобы криптоиндустрия могла вернуться к своим децентрализованным корням.
Subspace — это первый PoC-блокчейн, решающий дилемму майнеров, набор сложных задач проектирования механизмов, которые показывают, что текущие PoC-блокчейны на самом деле несовместимы с генерацией мотивации для пользователей присоединиться к сети.
Дилемма майнеров диктует, что в любом блокчейне PoC узел консенсуса должен выбирать между сохранением состояния и истории блокчейна или максимальным объемом выделяемого пространства. Другими словами, в отличие от сетей PoW и PoS, сети PoC не имеют сильных финансовых стимулов для пользователей использовать полный узел, что приводит к более централизованной ситуации.
В экосистеме Polkadot Subspace решает 3 важные проблемы:
Proof of Capacity (PoC) — это ведущая альтернатива консенсусным протоколам, основанным на Proof of Work (PoW) и Proof of Stake (PoS). В блокчейне PoC злоупотребление вычислительной мощностью заменяется интенсивным ведением сельского хозяйства с использованием хранилища (жестких дисков). Основным преимуществом является энергосберегающий майнинг (экологически чистый и устойчивый) при сохранении тех же характеристик безопасности, что и у PoW, чем у PoS. Майнинг также устойчив к ASIC, что позволяет обычным пользователям участвовать в консенсусе с основным оборудованием, хотя это сильно зависит от базовой реализации Proof-of-Stake.
Используя Substrate, Subspace станет парачейном на Polkadot. Substrate поддерживает протоколы консенсуса, которые можно легко интегрировать, и предлагает несколько популярных в настоящее время алгоритмов: Proof of Stake, Proof of Authority и Proof of Work (Доказательство работы). Благодаря гранту W3F Grants проект Subspace смог расширить приведенный выше список для поддержки большего количества Proof of Capacity. Для достижения этой цели Subspace разработала набор модулей Substrate, которые поддерживают консенсусный протокол PoC. Эти модули предназначены для работы в качестве промежуточного уровня программного обеспечения между базовым PoC и поддоном подложки, определяя общую логику, специфичную для сети.
Недавно Subspace предложила Spartan V3, ориентированную на аналитиков безопасности, вот некоторые предположения:
Подспейс Лабс Инк
Subspace Labs — децентрализованная компания, специализирующаяся на исследованиях и разработках проекта Subspace Network. Находясь в Пало-Альто, Калифорния, США, они представляют собой глобальную удаленную команду разработчиков с первоначальным составом протокольных хакеров и криптоэнтузиастов.
Проект Subspace начался несколько лет назад с идеи сети уровня 2, подходящей для создания децентрализованных приложений в масштабе. В процессе команда поняла, что фундаментальная проблема в криптопространстве заключается в разработке уровня, который был бы справедливым и устойчивым, но при этом оставался безопасным и децентрализованным. Изучив множество других проектов, команда разработчиков пришла к выводу, что все существующие и предлагаемые решения неадекватны. Последние несколько лет они проводили исследования, проектируя и разрабатывая новый протокол с нуля, который соответствует этим идеалам.
Subspace Network — это протокол уровня 0, который полностью совместим с любым уровнем, что позволяет ему служить уровнем инфраструктуры для всей экосистемы Web 3.0. Основанный на многолетних исследованиях и разработках, Subspace — это первый протокол, который действительно решает три дилеммы блокчейна, предоставляя открытую и масштабируемую платформу как для хранения, так и для вычислений. Subspace в настоящее время поддерживает Polkadot, Kusama и другие сети в ближайшем будущем.
Команда разработчиков
Двумя соучредителями проекта Subspace Network являются Иеремия Вагстафф и Назар Мокрынский.
Джереми Вагстафф , уроженец Пало-Альто, штат Калифорния, США, является ветераном вооруженных сил с более чем восьмилетним стажем службы в Национальной гвардии Техаса. Перед уходом в армию успешно защитил докторскую диссертацию в 2006 году.
Джереми Вагстафф начал работать в Subspace Labs с апреля 2018 года по настоящее время в качестве соучредителя и генерального директора. Ранее он также основал и руководил Omni Builds, Board Game Island и 3rdeye MobileVision.
Он также был одним из опытных хакеров в области взлома протоколов. Иеремия также является талантливым и терпеливым предпринимателем, обладающим замечательным сочетанием делового и технологического интеллекта. Его работа на протяжении многих лет помогает пользователям брать на себя ответственность за свои данные, чтобы они могли сами стать производителями и потребителями одноранговых услуг.
Он создает технологии, которые позволяют людям помогать друг другу, не прибегая к помощи третьей стороны. Он также является человеком с практическим подходом к развитию технологий, всегда сохраняя определенную степень скептицизма в отношении осуществимости и намерений современных технологий и стандартов безопасности.
Назар Мокринский , уроженец Киева, Киевская область, Украина. Он специализировался в области технологий автоматизации и покинул Украинский национальный авиационный университет в 2014 году, когда собирался его закончить, чтобы основать компанию.
Назар Мокрынский работает в Subspace Labs с августа 2018 года, занимая нынешнюю должность соучредителя и главного технического директора. Кроме того, ранее он был соучредителем, работал техническим директором и инженером по разработке бэкенда и интерфейса в Ecoisme. До прихода в Subspace Labs был главным инженером-программистом, более 3 лет руководил командой компании Restream.
С июля 2010 года по январь 2020 года Назар также был членом команды CleverStyle, увлекавшейся взломом веб-проектов с открытым исходным кодом и некоторыми инструментами системного администрирования.
Проект децентрализованной сети Detox и дополнительные базовые технологии, такие как ES-DHT и Ronion, пожалуй, самые интересные вещи в технологии, которую он создал. Кроме того, Назар улучшил множество инструментов, таких как Emscripten, и попутно представил несколько криптографических инструментов сообществу с открытым исходным кодом (от участия в популярных библиотеках, таких как jQuery и даже ядро Linux). приложений.
Другие члены команды разработчиков Subspace Labs и наставники
Subspace Labs привлекла в общей сложности 4,5 миллиона долларов после двух раундов финансирования. Их последнее финансирование было получено 06.02.2021 в ходе посевного раунда. Subspace Labs финансируется 14 инвесторами. NEO Global Capital (NGC) и Cabin VC являются самыми последними инвесторами.
В котором инвесторами, участвующими в 02 раундах, являются:
В настоящее время проект Subspace Network выполняет резервное копирование для всех новых блоков по всей сети Kusama в качестве формы общественной работы, способствуя дальнейшему развитию экосистемы.
Сети, которые были размещены в тестовой сети Aries, включают:
План развития проекта будет включать 3 фазы сети:
Благодаря механизму консенсуса через Proof of Capacity Subspace позволяет пользователям присоединиться к действительно децентрализованной, самой справедливой и экологически чистой сети. В нем люди могут «голосовать с помощью собственного жесткого диска», а не «голосовать с помощью процессора / графического процессора» или «голосовать деньгами», поскольку текущая ситуация с устройствами хранения постепенно достигает большинства пользователей, потому что они становятся дешевле. Благодаря уникально разработанному механизму вызова Subspace решает дилемму майнеров, разделяя процессы консенсуса и вычислений. Кроме того, Subspace предоставляет пользователям простой способ встраивания данных непосредственно в масштабируемую децентрализованную транзакцию в памяти для приложений на основе блокчейна.
Если читателям нужна дополнительная информация о проекте Subspace Network, посетите каналы связи проекта:
Веб-сайт | Технический документ | Твиттер | Телеграмма | Реддит | Дискорд | Гитхаб | Средний | LinkedIn
Что такое Олбридж? Allbridge — один из мостов, который берет на себя задачу обеспечения бесперебойного потока денег в экосистеме блокчейна. Здесь представлены последние обновления и прогнозы о будущем проекта.
NFT создал волну FOMO в период с 2021 по 2022 год, но стратегии получения прибыли от NFT все еще весьма ограничены. NFTPerp был создан, чтобы решить эту проблему NFT.
Seedify.fund, основанный в 2021 году, представляет собой платформу для игр с управлением сообществом и инновациями в блокчейне. Узнайте все о токене SFUND и его экосистеме.
EthereumFair предназначен для сохранения наиболее важных функций блокчейна Ethereum Proof-of-Work. Это первый форк блокчейна Ethereum в ответ на переход на алгоритм Proof-of-Stake.
Genopets — игровой проект на Солане, объединяющий игру с физической активностью и возможностью заработка. Узнайте о проекте Genopets и его токенах!
Песочница — это виртуальный мир, в котором игроки могут не только развлекаться, но и получать прибыль. Узнайте о потенциале криптовалюты Sand и её особенностях!
В этой статье мы рассмотрим механизм работы и характерные особенности Velodrome Finance, продвинутой модели ve(3,3), а также предоставим подробную информацию о токене VELO и его перспективах на рынке криптовалют.
Mina Protocol — это самый легкий блокчейн в мире, его вес составляет всего около 22 КБ по сравнению с блокчейном Биткойн, который весит 300 ГБ.
Astar — это центр Dapp на Polkadot, поддерживающий решения Ethereum, WebAssembly, Dapp Staking и Layer 2.
Klaytn — это корпоративная блокчейн-платформа, которая сочетает в себе лучшие функции как общедоступных, так и частных блокчейнов.
