Performances prévisibles des DApp : de la chaîne d'applications à l'espace de blocs élastique

Livre blanc d'Artela Le 20 juin, le projet parallèle de pointe EVM Layer1 Artela a publié le livre blanc « Full Stack Paralleization », visant à libérer pleinement l'évolutivité de la blockchain et à permettre aux DApp d'avoir des « performances prévisibles ».

1. Les performances prévisibles

font référence à la fourniture de TPS prévisibles pour les DApp, ce qui est crucial pour les DApp dans des scénarios commerciaux spécifiques. Les DApp déployés sur les chaînes publiques sont souvent affectés par d’autres DApp en concurrence pour la puissance de calcul et l’espace de stockage de la blockchain. En cas de congestion du réseau, cela entraînera des coûts et des retards d’exécution des transactions plus élevés, limitant ainsi le développement rapide des DApp.

2. Chaîne d'applications

Afin de résoudre le problème des « performances prévisibles », une approche courante consiste à utiliser la Blockchain spécifique à l'application, également connue sous le nom de Chaîne d'applications (Appchain ). Il consacre de l'espace de bloc à des applications spécifiques.

3. Elastic Block Space

Artela propose la solution Elastic Block Space (EBS) pour ajuster dynamiquement les ressources de bloc en fonction des besoins des DApp et fournir une expansion indépendante pour les DApp avec une forte demande d'espace de blocs.

4. Comparaison entre la chaîne d'application et l'espace de bloc élastique

Cet article présentera respectivement la chaîne d'application et l'espace de bloc élastique, et comparera leurs avantages et leurs inconvénients.

Application Chain

1. Définition : Application Chain est une blockchain créée pour qu'un seul DApp puisse s'exécuter.
   

2. Caractéristiques :

   Construisez à partir de zéro une machine virtuelle personnalisée.
   • La pile réseau (consensus, réseau, exécution) peut être personnalisée pour répondre à des exigences de conception spécifiques.
   • Résolvez les problèmes de congestion élevée, de coût élevé et de fonctionnalités fixes.

La forme de la chaîne d'application

3. Blockchain monolithique

   Bitcoin (chaîne d'application "or numérique").
   • Arweave (chaîne d'application de stockage permanent).
   • Celestia (chaîne applicative de disponibilité des données).

4. Écosystème multi-chaînes

   • Cosmos :
     Monde blockchain interconnecté.
     • Développez et lancez rapidement la blockchain (Cosmos SDK).
     • Protocole IBC (Interaction Blockchain sans barrière).
   • Polkadot :
     La solution parfaite d'expansion de la blockchain.
     • Écologie des chaînes parallèles.
     • Sécurité partagée (informations croisées).

Formes dérivées de chaîne d'application

5. Chaîne latérale

   Polygone, etc.
   • Améliorez l'expérience et les performances du sidechain.

6. Sous-réseau

   Avalanche et plus encore.
   • Améliorez l'expérience et les performances du sous-réseau.

7. Layer2 Rollups

   OP Stack et Polygon CDK etc.
   • Pile modulaire.
   • Amélioration du débit et de l'évolutivité d'Ethereum.
   • Améliorer l'interopérabilité et l'interopérabilité.

   • Actuellement, un grand nombre d'applications sont construites dans des chaînes d'applications sur diverses plates-formes. Par exemple :

Axie a lancé sa sidechain Ethereum Ronin début 2021.
• DeFi Kingdoms a annoncé sa migration d'Harmony vers le sous-réseau Avalanche fin 2021.
• Injective a lancé sa chaîne d'applications DeFi construite à l'aide du SDK Cosmos en novembre 2021.
• dYdX a annoncé mi-2022 que la version V4 du produit utilisera la technologie Cosmos SDK pour construire une chaîne d'applications indépendante.
• Uptick Network lancera la chaîne d'applications écologiques d'infrastructure de développement d'applications écologiques Web3 Uptick Chain en 2023.

Avantages et inconvénients de la chaîne d'applications

La chaîne d'application obtient toute la puissance nécessaire pour exécuter une blockchain souveraine au lieu de s'appuyer sur la couche 1 sous-jacente, qui présente des avantages et des inconvénients.

Avantages :

1. Souveraineté : La chaîne de candidature est capable de résoudre les problèmes grâce à des solutions de gouvernance, de maintenir son indépendance et d'éviter les interférences extérieures.
2. Performance : Faible latence et débit élevé qui répondent aux exigences des applications et améliorent l'efficacité du DApp.
3. Personnalisation : Les développeurs peuvent personnaliser la chaîne en fonction de leurs besoins, créer un écosystème et proposer des méthodes d'évolution flexibles.

Inconvénients :

1. Problèmes de sécurité : Les chaînes d'applications doivent assumer leurs propres responsabilités en matière de sécurité, y compris les compromis sur les numéros de nœuds, la maintenance du mécanisme de consensus et le jalonnement des risques.
2. Problèmes inter-chaînes : En tant que chaîne indépendante, elle manque d'interopérabilité et l'intégration de protocoles inter-chaînes augmente les risques.
3. Problème de coût : Il est coûteux de construire, d'exploiter et d'entretenir les nœuds d'infrastructure.

Pour les startups, les inconvénients des chaînes d'applications ont un impact plus important. Il est difficile de résoudre les problèmes de sécurité et inter-chaînes, et elles sont également confrontées à des coûts élevés. Par conséquent, le marché a besoin de solutions aux performances prévisibles pour la couche 1.

Elastic Block Space

Elastic Computing

Dans le Web2, l'informatique élastique est un modèle de cloud computing courant qui permet au système d'étendre ou de contracter dynamiquement les ressources de traitement informatique, de mémoire et de stockage selon les besoins pour répondre aux besoins changeants de planification des capacités et conception technique sans se soucier des pics d’utilisation.

Espace de bloc élastique

L'espace de bloc élastique ajuste automatiquement le nombre de transactions hébergées dans le bloc en fonction du degré de congestion du réseau Pour les transactions d'applications spécifiques, le réseau blockchain fournit un espace de bloc stable et un TPS grâce à l'informatique élastique Garanti, cela permet d'obtenir des « performances prévisibles ».

Le concept de MegaETH

MegaETH a également proposé un concept similaire d'« expansion dynamique élastique » et l'a considéré comme une voie de développement inévitable pour les DApp afin de soutenir une adoption à grande échelle. Les développements technologiques suivants sont prévus dans les 1 à 3 prochaines années :

• Phase 1 : expansion horizontale au niveau du nœud de vérification
• Phase 2 : expansion statique au niveau de la chaîne
• Phase 3 : dynamique au niveau de la chaîne ; Développez horizontalement.

La mise en œuvre d'Artela

Et Artela a véritablement mis en œuvre ce concept et résolu le problème central de la première phase de « comment coordonner l'expansion horizontale des nœuds de vérification pour prendre en charge le calcul élastique ». À mesure qu'un protocole se développe dans le réseau Artela, il peut s'abonner à un espace de bloc élastique pour gérer la croissance du nombre d'utilisateurs et du débit du protocole. L'espace de bloc élastique fournit un espace de bloc indépendant pour les DApp ayant des besoins élevés en matière de débit de transactions, leur permettant d'évoluer à mesure de leur croissance. Essentiellement, l’espace des blocs détermine la quantité de données pouvant être stockée dans chaque bloc de la blockchain, affectant directement le débit des transactions. Lorsque les DApp connaissent une augmentation de la demande de transactions, s'abonner à un espace de bloc élastique devient utile pour gérer efficacement la charge accrue sans affecter la blockchain sous-jacente.

Mise en œuvre du calcul élastique

La mise en œuvre du calcul élastique est divisée en « élasticité en temps réel » et « élasticité en temps non réel ». « L'élasticité en temps réel » fait généralement référence à l'expansion de la réponse au niveau infime, tandis que "l'élasticité non-temps réel" nécessite seulement une réponse à l'expansion dans un temps limité. Artela adopte une méthode « d'élasticité en temps non réel », c'est-à-dire que lorsque le réseau détecte le besoin d'expansion, il lancera une proposition d'expansion et les nœuds de vérification de l'ensemble du réseau termineront l'expansion après une ou plusieurs époques ( plutôt qu'en temps réel). Et soumettez la preuve d'expansion pour que d'autres validateurs puissent la contester.

La solution d'Artela

La solution d'espace de blocs élastique d'Artela s'appuie en fait sur de nombreux concepts de bases de données distribuées et s'inscrit également dans la continuité de la technologie de partitionnement blockchain. Du point de vue du « partage informatique », la capacité est étendue en fonction de la demande de trafic d'applications, évitant ainsi le problème des « transactions entre fragments », de sorte que l'expérience du développeur et de l'utilisateur ne soit pas très différente d'avant. Dans le même temps, l'adoption d'une « élasticité en temps non réel », relativement difficile à mettre en œuvre, a amélioré l'applicabilité tout en répondant aux besoins réels de nombreux DApp.

Prémisse

Il convient de mentionner qu'en tant que solution pour l'expansion horizontale des performances de la blockchain, l'espace de bloc élastique est basé sur le principe selon lequel « les transactions peuvent être parallélisées ». Il n'est nécessaire qu'après avoir augmenté le parallélisme des transactions. les ressources machine des nœuds pour améliorer le débit des transactions.

Donc, pour la couche 1 comme Ethereum, le problème de sérialisation des transactions est le goulot d'étranglement le plus direct en termes de performances. La taille du bloc est également limitée par la limite de gaz de bloc de taille variable (la limite supérieure est de 30 000 000 de gaz), nous ne pouvons donc rechercher que la couche 2. plan d'expansion.

Pour la couche 1 hautes performances comme Solana, bien qu'elle prenne en charge l'exécution parallèle des transactions et puisse évoluer horizontalement, elle ne peut pas faire face au problème des « performances prévisibles » des DApp pendant les périodes de pointe de demande. En mettant en œuvre une solution de « marché des frais locaux », Solana vise à empêcher toute transaction à demande unique de monopoliser l'espace de bloc rare, en limitant les augmentations de frais basées sur le temps et en atténuant l'impact négatif des pics soudains de demande. Par exemple, lors d'une émission NFT, l'émetteur NFT consommera rapidement la limite d'unités de calcul (CU) de chaque compte, et les transactions ultérieures doivent augmenter les frais de priorité pour être traitées dans l'espace limité du compte.

On peut dire que la solution d'espace de bloc flexible d'Artela pour faire face à l'augmentation de la demande de transactions étend également le concept de « marché des frais locaux » dans Solana, qui non seulement garantit les « performances prévisibles » du DApp, mais empêche également le l'ensemble du réseau soit bloqué. Une augmentation des frais et des encombrements au sein de la gamme, faisant d'une pierre deux coups.

Résumé

Qu'il s'agisse d'une chaîne d'applications ou d'un espace de bloc élastique, ils visent essentiellement à résoudre le problème selon lequel les différentes DApp ont des exigences différentes en matière de performances de la blockchain, ou le problème des « performances prévisibles » entre les deux solutions, seulement adaptées. et inapproprié. Ces deux solutions me rappellent la « théorie des gros protocoles » - une théorie proposée par Joel Monegro en 2016, qui tourne autour de « la manière dont les protocoles cryptographiques devraient capturer plus (que la valeur collective capturée par les applications construites dessus) de valeur ». se développe.

Chaîne d'applications

La chaîne d'applications est essentiellement un protocole mince, surtout lorsque la couche 1 adopte une architecture modulaire, la couche de protocole est entièrement personnalisée par la couche d'application. Bien que cela apporte un meilleur mécanisme d’accumulation de valeur pour les applications, cela entraîne également des coûts élevés et une sécurité limitée.

Espace de bloc flexible

L'espace de bloc flexible est essentiellement un gros protocole et une extension de la couche de protocole Layer1 sous-jacente. Cela abaisse efficacement la barrière à l’entrée pour les joueurs ayant besoin de « performances prévisibles ». Dans le même temps, le protocole peut également capturer la valeur de l’application et créer une boucle de rétroaction positive.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!