مروری بر پیاده سازی های زنجیره جانبی مختلف

به طور خلاصه زنجیرهای جانبی چیست؟

بلاک چین هایی که به شما امکان می دهند بیت کوین خود را از بلاک چین بیت کوین به این زنجیره جانبی دیگر منتقل کنید. مشکل و دشواری طراحی یک زنجیره جانبی در اینجا نهفته است – شما در واقع نمی توانید این کار را انجام دهید. شما نمی توانید بیت کوین را از بلاک چین بیت کوین به بلاک چین دیگری منتقل کنید. این امکان پذیر نیست زیرا تنها مکانی که بیت کوین شما در واقع وجود دارد در بلاک چین بیت کوین است. آنها در واقع نمی توانند جای دیگری وجود داشته باشند.

تنها کاری که واقعاً می توان انجام داد این است که بیت کوین خود را به طریقی در بلاک چین بیت کوین قفل کنید و سپس توکن های دیگری را در زنجیره ای متفاوت برای نمایش آن بیت کوین ایجاد کنید. بالاترین آرزوی یک زنجیره جانبی این است که این کار را به گونه‌ای انجام دهد. که قابل تأیید باشد که این توکن‌ها فقط ۱:۱ با بیت‌کوین واقعی (آسان) وجود داشته باشند، و تنها راه برای باز کردن قفل بیت‌کوین در زنجیره اصلی در هر شرایطی، قفل کردن قابل تأیید است. توکن‌هایی که شما به‌طور قانونی در زنجیره‌ی دیگر کنترل می‌کنید (انجام آن به روشی غیرقابل اعتماد که تأیید کردن بیت‌کوین را گران‌تر نمی‌کند، بسیار سخت است).

تقریباً تمام مشکلات پیرامون طراحی یک زنجیره جانبی به نحوه طراحی این مکانیسم قفل و باز کردن بر می گردد:

نحوه قفل کردن آنها، چه شرایطی برای باز کردن قفل آنها لازم است و چگونه آن شرایط تأیید و اجرا می شوند. مکانیسم های یک طرفه، که در آن شما فقط می توانید کوین ها را قفل کنید و هرگز آنها را باز نکنید، بسیار ساده هستند.

فقط مقداری بیت کوین را با OP_RETURN بسوزانید و برای برش توکن‌ها در زنجیره جدید باید آن را تأیید کنید و کارتان تمام شد. مکانیسم‌های دو طرفه، که از قفل و باز کردن قفل پشتیبانی می‌کنند، بسیار پیچیده‌تر هستند. تاکنون هیچ مکانیزم دوطرفه ای طراحی نشده است، به جز مواردی که هزینه اعتبارسنجی بلاک چین اصلی بیت کوین (نرم افزار) را افزایش می دهد، یا مواردی که مفروضات اعتماد جدیدی را در مورد امنیت سکه های قفل شده «در زنجیره جانبی» (درایو و زنجیره های فدرال) معرفی می کنند. .

جام مقدس زنجیره‌های جانبی مکانیزمی برای قفل کردن و باز کردن کوین ها است که برای اجرای آن نیازی به اعتماد ندارد و هزینه‌های اعتبارسنجی بلاک چین اصلی بیت‌کوین را افزایش نمی‌دهد. (یعنی یک تعامل زنجیره جانبی با زنجیره اصلی گران‌تر نیست، دادن یا گرفتن، برای تأیید از یک تراکنش واحد بیت کوین). در حال حاضر هیچ چیزی این کار را انجام نمی دهد، بنابراین وقت آن است که از جنبه های منفی عبور کنید.

تمرکز معدن

تمام طراحی‌های مختلفی که من انجام داده‌ام، به‌جز Liquid، به یک شکل به استخراج‌کنندگان بیت‌کوین برای تامین امنیت زنجیره جانبی بستگی دارد. RSK، با وجود اینکه یک میخ فدرال است، همچنان از ماینرهای بیت کوین استفاده می کند. Softchains در تئوری می‌توانست از چیز دیگری استفاده کند، اما اگر به اندازه استخراج‌کنندگان بیت‌کوین امنیت اثبات کار ارائه نمی‌کرد، بلاک چین بیت‌کوین را به روی حملات انکار سرویس (DoS) باز می‌کرد.

بنابراین، در واقعیت، اگر یک نرم افزار مستقر شود، از استخراج کنندگان بیت کوین استفاده می کند. Spacechains PoW به صراحت بر اساس استخراج کنندگان بیت کوین است که تراکنش تعهد را برای زنجیره جانبی تایید می کنند. Drivechain ها به طور خاص برای ادغام استخراج توسط استخراج کنندگان بیت کوین طراحی شده اند. گریز از درگیر شدن ماینرها در زنجیره‌های جانبی وجود ندارد، اگر چیزی جز یک زنجیره جانبی فدرال خالص تنها چیزی است که تا به حال به کار گرفته شده است.

قبل از پرداختن به این ریسک باید یک تمایز واضح ایجاد کرد:

تفاوت بین خود ماینرها (اپراتورهای سخت افزار) و هماهنگ کننده های استخراج (استخرها؛ بلوک های سازنده گره). اگر مقدار بسیار قابل توجهی از سخت‌افزار ماینینگ فیزیکی ندارید و یک نقطه متمرکز متمرکز هستید، برای جمع‌آوری منظم پاداش، استخرها ضروری هستند. تمرکز ماینینگ/ تمرکززدایی موضوع ساده ای نیست .(در اینجا بیشتر) و تفاوت های ظریف مهمی در نحوه تعامل جنبه های مختلف استخراج متمرکز با سایر جنبه های استخراج وجود دارد.

بدون استخرهای ماینینگ، درآمد ماینر یک جریان درآمدی کاملا نامنظم و غیرقابل پیش بینی است. این در ترکیب با خطر بسیار واقعی تنظیم بالقوه استخرهای ماینینگ در آینده (آنها یک نهاد نگهبان هستند؛ آنها وجوه کاربران را تا زمان برداشت نگه می دارند)، استخرهای استخراج را به نقطه تمرکز بسیار خطرناکی برای فضا تبدیل می کند.

ماینرها برای استخراج باید بلاک چین را تایید کنند

صرف نظر از اینکه این عملکرد برون سپاری شده است یا خیر. بدون اعتبار سنجی زنجیره، آنها هیچ سرنخی ندارند که آیا بلوکی که استخراج می کنند فقط دارای تراکنش های معتبر است یا خیر. تنها چیزی که لازم است تنها یک نامعتبر است تا بلوکی را که پیدا کرده اند باطل کند و تمام پولی را که می توانستند به دست آورند از دست بدهند.

با این حال، این الزام برای اعتبار سنجی دلیل استفاده از استخرهای استخراج نیست: پیش بینی پذیری پاداش ها است. ماینری با ۱% هش ریت به ندرت بلاکی را پیدا می‌کند و کل پاداش را جمع‌آوری می‌کند، در حالی که ماینری با ۱% هش ریت با استفاده از یک استخر بطور منظم تقریباً ۱% از پاداش بلاکی را که استخر جمعاً به دست می‌آورد جمع‌آوری می‌کند. هزینه اعتبارسنجی ناچیز است.

قابل پیش بینی بودن پاداش نقطه فروش است، به همین دلیل است که توسعه دهندگان در تلاشند راهی برای دریافت همان مزایا بدون نیاز به یک استخر متمرکز بیابند. این به ماینرها این امکان را می‌دهد که به یک نهاد متمرکز که کنترلی بر روی اینکه کدام تراکنش‌ها به یک بلوک می‌روند، وابسته نباشند.

حالا تصور کنید که آیا هزینه های اعتبارسنجی بیشتر بود…

هیچ محدودیتی برای تعداد زنجیره های فضایی که می توان ایجاد کرد وجود ندارد. و در حالی که آنها مانند طرح های دیگر از نظر قیمت به بیت کوین وابسته نیستند، هر یک از آنها که ارزش قابل توجهی داشته باشد ارزش آن را دارد که استخرهای ماینینگ (و ماینرها) برای به دست آوردن پول بیشتر کار کنند. ماینرهایی که این کار را انجام می‌دهند نسبت به کسانی که این کار را نکرده‌اند، رقابتی‌تر خواهند بود، و اگر استخراج در درازمدت به صنعتی با حاشیه‌های سود ناچیز تبدیل شود، این امر عملاً به یک الزام برای استخراج این زنجیره‌های دیگر تبدیل می‌شود. اگر این کار را نکنید، سودآور نیستید. استخراج‌کنندگانی که آنها را اداره می‌کنند، می‌توانند هزینه‌های بیشتری را برای ماینرهایی که این کار را انجام نمی‌دهند و همچنان سود می‌برند، افزایش دهند و دیگران را از تجارت خارج کند.

همچنین به یاد داشته باشید، هیچ محدودیتی در هزینه های اعتبارسنجی زنجیره جانبی وجود ندارد. اعتبارسنجی برخی از توابع رمزنگاری، پیچیدگی دلخواه مانند اتریوم یا حتی حماقت کامل گیگابلاک مانند BSV می تواند بسیار پرهزینه باشد. Softchainها دقیقاً همان خطر را دارند، علاوه بر اینکه هزینه اعتبارسنجی کاربران عادی را که گره‌های کامل را اجرا می‌کنند، افزایش می‌دهند. اگر بخواهید آن را اینگونه بنامید، تنها «مهربان نجات»، الزام فعال کردن یک زنجیره جانبی در یک زمان با یک چنگال نرم منحصر به فرد است. این حداقل به این معنی است که هر پیشنهاد جداگانه و هزینه اعتبارسنجی آن قبل از فعال شدن به شدت مورد بررسی قرار می گیرد.

درایو زنجیره ای؟

آنها ادعا می کنند که این مشکل را حل می کنند، اما واقعیت این است که آنها این کار را نمی کنند. مفهوم درایو چین این است که سازنده بلاک بیشتر هزینه ها را به ماینرها می پردازد تا بلاک خود را استخراج کنند و تنها بخش کوچکی را برای خود نگه می دارند. آن بخش کوچک در دنیایی با حاشیه سود بسیار ناچیز، سود بیشتری است که می‌توان داشت، که دوباره به این برمی‌گردد که اگر خودتان این کار را انجام دهید، می‌توانید سایر ماینرها را از تجارت بیرون کنید.

حتی اگر فرض کنید که سازندگان بلاک‌های درایوچین هیچ‌کدام از کارمزدها را برای خود نگه نمی‌دارند و ۱۰۰% را به ماینرها می‌دهند، چرا آنها این کار را انجام می‌دهند اگر جنبه دیگری از این زنجیره جانبی وجود نداشته باشد که بتوانند از آن درآمدزایی کنند؟

این احتمالاً نوعی ارزش استخراج‌پذیر استخراج‌کننده (MEV) است که ماینرها می‌توانند از آن درآمد کسب کنند و همان اثر متمرکز کننده را داشته باشد. در درازمدت، هر نوع استخر ماینینگ غیرمتمرکز باید شامل استخراج‌کنندگانی باشد که تمام این گره‌های زنجیره جانبی را علاوه بر یک گره زنجیره اصلی اجرا می‌کنند، که می‌تواند یک چشم‌انداز بسیار غیرواقعی برای استخراج‌کنندگان در مقیاس کوچک باشد. این یک کف مصنوعی ایجاد می کند که میزان غیرمتمرکز بودن استخراج را محدود می کند.

فقط زنجیره‌های جانبی فدرال از این اثر متمرکز بر استخراج بیت‌کوین اجتناب می‌کنند، زیرا آنها به هیچ وجه با ماینرها تعامل ندارند، مگر به دلیل پرداخت هزینه‌های ماینر در تراکنش‌هایی که کوین ها را از زنجیره جانبی جدا می‌کنند.

خطرات PEG و اجماع

فرآیند نحوه استخراج زنجیره‌های جانبی خطراتی را برای تمرکز ماینینگ ایجاد می‌کند و فرآیند نحوه قفل و باز شدن سکه‌ها از یک میخ زنجیره جانبی می‌تواند خطراتی را برای اجماع ایجاد کند. میخ های فدرال و میخ های یک طرفه خطر جدی برای اجماع ندارند. در مورد میخ فدرال، چون اساساً تفاوتی با یک مبادله نگهبانی ندارد – شما می توانید به آنها سپرده گذاری کنید و از آنها برداشت کنید – هیچ تعامل اساسی با روند توافقی که مبادلات انجام می دهند ندارد و بنابراین خطر جدیدی ایجاد نمی کند. میخ های یک طرفه به سادگی راهی برای سوزاندن بیت کوین شما و غیرقابل بازیابی آن هستند. این یک خطر یا دخالت در اجماع نیست.

با این حال، زنجیره‌های نرم و درایوچین‌ها، هر دو به روش‌های مختلف خطراتی را برای اجماع بیت‌کوین ایجاد می‌کنند

Softchains خطر اجماع بسیار واضحی را برای شبکه اصلی بیت کوین ایجاد می کند. اولاً هزینه اعتبار سنجی به ازای هر Softchain اضافه شده برای گره‌های فقط زنجیره اصلی را افزایش می‌دهد و بسته به اندازه بلوک‌ها یا پیچیدگی قوانین برای تأیید اعتبار، می‌تواند یک افزایش نهایی یا یک افزایش کاملاً شدید باشد.

ثانیا، هر گونه انشعاب اجماع به دلیل یک اشکال غیر قطعی می تواند بر زنجیره اصلی تأثیر بگذارد. چنین اشکالی علت شکاف زنجیره ای بود که در سال ۲۰۱۳ رخ داد. با توجه به اینکه چگونه پایگاه داده بیت کوین برای کارکرد خواندن و نوشتن داده ها استفاده می کند، مدت زمان خواندن و نوشتن داده ها برای برخی گره ها تمام می شود و یک بلوک نامعتبر را باطل می کنند. . از آنجا که این عملیات بر اساس منابع کامپیوتری منفرد محدود بود، هیچ وضعیت ثابتی وجود نداشت که باعث این امر شود، زیرا منابع هر گره جداگانه متفاوت است.

چنین اتفاقی در یک softchain به دلیل نحوه در هم تنیده شدن آنها، خطر اجماع را برای زنجیره اصلی ایجاد می کند. در نهایت، اینکه چگونه الزامات دشواری برای استخراج یک نرم‌افزار تعریف می‌شود، می‌تواند پیامدهای زیادی برای هزینه اعتبارسنجی گره‌های تنها زنجیره اصلی داشته باشد. هر گونه تشخیص تقسیم زنجیره نرم، بارگیری و اعتبارسنجی هر بلوک را تا ریشه آن تقسیم زنجیره ای آغاز می کند، که بسته به هزینه های اعتبارسنجی یک نرم افزار خاص، می تواند اعتبارسنجی گسترده ای را برای mainchai ایجاد کند.