a16z: معنای واقعی کیفیت زنجیره قوی، فضای بلاک نباید انحصاری باشد

عنوان اصلی: فراتر از یک ویژگی اصلی بلاکچین: «کیفیت زنجیر محکم»

نویسندگان اصلی: ittaia، PGarimidi، jneu_net، a16z

تدوین اصلی: AididiaoJP، اخبار آینده‌نگری

کیفیت زنجیره (CQ) یکی از ویژگی‌های اصلی بلاکچین است . به زبان ساده یعنی:

اگر ۳٪ از سهام سپرده‌گذاری شده را در اختیار داشته باشید، به طور متوسط ​​می‌توانید ۳٪ از فضای بلاک را کنترل کنید.

برای بلاکچین‌های اولیه با توان عملیاتی پایین‌تر، کیفیت زنجیره از قبل به اندازه کافی قابل اجرا است. با این حال، بلاک چین‌های مدرن پهنای باند بسیار بیشتری دارند و به یک بلوک واحد اجازه می‌دهند تعداد زیادی تراکنش را در خود جای دهد.

این منجر به یک مفهوم قوی‌تر و دقیق‌تر می‌شود. این نه تنها بر میانگین نسبت فضای بلوک در طول زمان تمرکز دارد، بلکه به تخصیص فضای بلوک در هر بلوک نیز توجه می‌کند. ما این را «کیفیت زنجیره قوی» (SCQ) می‌نامیم:

اگر ۳٪ از سهام سپرده‌گذاری شده را در اختیار داشته باشید، در هر بلوک، می‌توانید ۳٪ از فضای بلوک را کنترل کنید.

اساساً، این ویژگی به ذینفعان اجازه می‌دهد تا «خطوط مجازی» را در یک بلاکچین با توان عملیاتی بالا داشته باشند و از لحاظ شدن تراکنش‌هایشان اطمینان حاصل کنند.

«کیفیت زنجیره» در بلاکچین

یکی از نوآوری‌های کلیدی بیت‌کوین - که اکنون تقریباً در هر بلاکچینی وجود دارد - معرفی مکانیسم پاداش برای پیشنهاددهندگان بلوک در پروتکل است: طرفی که با موفقیت یک بلوک را به دستگاه دولتی اضافه کند، می‌تواند توکن‌های تازه ضرب شده و کارمزد تراکنش‌ها را دریافت کند. این پاداش‌ها توسط تابع انتقال حالت مشخص می‌شوند و در نهایت در حالت سیستم منعکس می‌شوند.

در مدل‌های محاسبات توزیع‌شده سنتی، شرکت‌کنندگان به دو گروه صادق و بدخواه تقسیم می‌شوند. در اینجا نیازی به پاداش دادن به طرفین صادق نیست، زیرا رفتار صادقانه فرض پیش‌فرض در مدل است.

در مدل‌های اقتصاد رمزنگاری‌شده، شرکت‌کنندگان به عنوان بازیگران منطقی در نظر گرفته می‌شوند که توابع مطلوبیت آنها ممکن است ناشناخته باشد. هدف، طراحی مشوق‌هایی است که تلاش این شرکت‌کنندگان برای به حداکثر رساندن سود را با عملکرد موفقیت‌آمیز پروتکل همسو کند. با ترکیب مکانیسم‌های پاداش داخلی پروتکل، می‌توانیم تعریف ایده‌آل زیر را از کیفیت زنجیره استخراج کنیم:

کیفیت زنجیره (CQ): یک اتحاد که X٪ از کل سهام سپرده‌گذاری شده را در اختیار دارد، احتمال X٪ دارد که پس از زمان ثبات جهانی (GST) به پیشنهاددهنده هر بلوکی که وارد زنجیره می‌شود، تبدیل شود.

اگر یک زنجیره از الزامات کیفیت زنجیره منحرف شود، ممکن است به برخی از اتحادها اجازه دهد سهم پاداشی بیش از نسبت معمول به دست آورند، در نتیجه انگیزه رفتار صادقانه تضعیف شده و امنیت پروتکل تهدید می‌شود.

بسیاری از بلاکچین‌ها از طریق «مکانیسم چرخش تصادفی رهبر با وزن‌دهی سهام» به این ویژگی دست می‌یابند یا تلاش می‌کنند تا به آن دست یابند.

چالش‌های معمول که در حال حاضر با آنها مواجه هستیم عبارتند از: مشکل «استخراج خودخواهانه» بیت‌کوین؛ مشکل مقاومت در برابر انشعاب دنباله‌دار موناد؛ و مشکلات پروتکل LMD GHOST اتریوم.

منشأ «کیفیت زنجیره قوی»

وقتی فضای بلاک به اندازه کافی فراوان باشد، نیازی نیست که به یک پیشنهاددهنده واحد اجازه دهیم کل محتوای یک بلاک را در انحصار خود بگیرد. در عوض، فضای بلوک همان بلوک می‌تواند به طور مشترک توسط چندین شرکت‌کننده اختصاص داده شود. تعریف اقتصاد رمزنگاری‌شده از کیفیت زنجیره قوی این ایده را بیان می‌کند:

کیفیت زنجیره قوی (SCQ): یک اتحاد که X٪ از کل سهام سپرده‌گذاری شده را در اختیار دارد، می‌تواند X٪ از فضای بلوک در هر بلوک را پس از زمان ثبات جهانی (GST) کنترل کند.

این ویژگی ایده‌آل، به طور ضمنی مفهوم انتزاعی «خطوط مجازی» را معرفی می‌کند. به عبارت دیگر، اتحادها در واقع می‌توانند نسبت مشخصی از فضای بلوک اختصاصی در هر بلوک را کنترل کنند.

از منظر اقتصادی، داشتن یک خط مجازی معادل داشتن یک دارایی مولد است که می‌تواند درآمد ایجاد کند، که ممکن است از کارمزد تراکنش یا MEV (حداکثر ارزش قابل استخراج) حاصل شود. نهادهای خارجی برای به دست آوردن و حفظ این خطوط، بر سر سهام استیکینگ رقابت خواهند کرد و تقاضای پایداری برای توکن‌های L1 اصلی ایجاد خواهند کرد. هرچه ارزش اقتصادی یک مسیر بیشتر باشد، انگیزه طرفین برای رقابت بر سر سهام استیکینگ بیشتر می‌شود و ارزش سهام استیکینگ L1 که می‌تواند از کنترل دسترسی به این فضای بلوک جمع‌آوری کند، بیشتر می‌شود. از طریق این انتزاع، می‌توانیم مقاومت قوی‌تر در برابر سانسور را به ویژگی مؤثر SCQ در پروتکل تبدیل کنیم.

کیفیت بالای زنجیره و مقاومت در برابر سانسور

تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که پروتکل‌های مقاوم در برابر سانسور بسیار مهم هستند. چنین پروتکل‌هایی نه تنها باید تضمین کنند که نظرات طرفین صادق در نهایت گنجانده می‌شود، بلکه باید تضمین کنند که می‌توانند بلافاصله گنجانده شوند. کیفیت زنجیره قوی (SCQ) را می‌توان به عنوان امتدادی از این ویژگی در شرایط ظرفیت محدود بلوک در نظر گرفت.

در سناریوهای عملی، اگر حجم تراکنش‌هایی که باید گنجانده شوند از فضای بلوک موجود بیشتر شود، هیچ پروتکلی نمی‌تواند به مقاومت ایده‌آل در برابر سانسور دست یابد. SCQ این محدودیت را با رویکردی عمل‌گرایانه‌تر برطرف می‌کند: الزامی ندارد که همه تراکنش‌های صادقانه همیشه گنجانده شوند، بلکه در عوض برای هر گره استیکینگ یک «بودجه» اختصاص می‌دهد و تضمین می‌کند که تراکنش‌های آنها در این بودجه گنجانده شوند.

پروتکل MCP به عنوان جزئی بر روی پروتکل‌های اجماع تحمل خطای بیزانسی عملی (PBFT) موجود پیشنهاد شد تا به این پروتکل‌ها مقاومت در برابر سانسور ببخشد. این پروتکل همچنین الزامات SCQ را برآورده می‌کند - تخصیص فضای بلوک مربوطه به پیشنهاددهندگان بر اساس نسبت سهام سپرده‌گذاری شده. پروتکل‌های BFT مبتنی بر گراف جهت‌دار غیرمدور (DAG) موجود، راهی برای دستیابی به یک مخزن حافظه چندنویسنده‌ای فراهم می‌کنند که دارای درجه خاصی از مقاومت در برابر سانسور نیز هستند.

پیاده‌سازی‌های استاندارد این پروتکل‌ها اغلب نمی‌توانند به طور دقیق SCQ را برآورده کنند، زیرا به رهبران اجازه می‌دهند تا به صورت انتخابی زیرمجموعه‌های خاصی از تراکنش‌ها را به تأخیر بیندازند. با این حال، تغییرات جزئی در این پروتکل‌ها می‌تواند به طور بالقوه SCQ را دوباره برقرار کند. یکی از مسیرهای مرتبط، «گنجاندن اجباری تراکنش‌ها» است که با هدف کاهش رفتار سانسور انجام می‌شود.

MCP همچنین نشان می‌دهد که چگونه می‌توان به یک خاصیت پنهان‌سازی قوی‌تر دست یافت. با این ویژگی، ذینفعان می‌توانند خطوط خصوصی مجازی ایجاد کنند که محتوای آنها تنها زمانی آشکار می‌شود که کل بلوک به صورت عمومی افشا شود. در مقالات بعدی به تفصیل به این نکته خواهیم پرداخت.

چگونه به کیفیت قوی زنجیره دست یابیم

برای دستیابی به کیفیت قوی زنجیره پس از زمان ثبات جهانی (GST)، نکته کلیدی این است که اطمینان حاصل شود که پیشنهاددهندگان نمی‌توانند به طور خودسرانه ورودی‌های ذینفعان را سانسور کنند. این کار را می‌توان از طریق یک پروتکل دو مرحله‌ای انجام داد. بر اساس تقریباً تمام پروتکل‌های BFT مبتنی بر دید، تنها دو اصلاح کوچک مورد نیاز است:

دور اول: هر شرکت‌کننده ورودی احراز هویت شده خود را برای سایر شرکت‌کنندگان ارسال می‌کند.

دور دوم: هر شرکت‌کننده، اگر ورودی احراز هویت شده‌ای از شرکت‌کننده i دریافت کند، i را به لیست شمول خود اضافه می‌کند. متعاقباً، آن شرکت‌کننده فهرست موارد مورد نیاز خود را برای رهبر ارسال می‌کند. این عملیات معادل یک تعهد است: آنها فقط بلوک‌هایی را می‌پذیرند که شامل تمام ورودی‌های آن لیست باشند.

پیشنهاد BFT: پس از دریافت این پیام‌ها، رهبر، اتحاد تمام فهرست‌های شمول دریافتی را در بلوک لحاظ می‌کند.

رأی‌گیری BFT: یک شرکت‌کننده تنها در صورتی به یک بلوک رأی مثبت می‌دهد که تمام ورودی‌های موجود در فهرست ورودی‌های خودش را داشته باشد.

واضح است که طبق این طرح پروتکل، می‌توان یک پروتکل کامل ساخت. این پروتکل می‌تواند کیفیت زنجیره قوی را پس از زمان ثبات جهانی (GST) برآورده کند، مقاومت در برابر سانسور را فراهم کند و زمانی که رهبر یک طرف صادق باشد، فعال باقی بماند. برای دستیابی به SCQ قبل از GST، لازم است در هر دور منتظر تعداد کافی (حد نصاب) از مقادیر یا لیست‌ها باشیم. در مقالات بعدی به تفصیل به این پروتکل و انواع آن خواهیم پرداخت.

تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که برای دستیابی به کیفیت بالای زنجیره و مقاومت در برابر سانسور، باید دو دور رأی‌گیری اضافی علاوه بر دورهای رأی‌گیری پروتکل‌های BFT مرسوم اضافه شود (همانطور که در طرح پروتکل بالا نشان داده شده است). همچنین در مقالات بعدی به تفصیل به این نتیجه خواهیم پرداخت.

اگرچه کیفیت قوی زنجیره (SCQ) نسبت فضای بلوکی را که یک اتحاد می‌تواند کنترل کند، مشخص می‌کند، اما ترتیب تراکنش‌های درون بلوک را به طور کامل محدود نمی‌کند. SCQ را می‌توان به عنوان رزرو فضا برای هر گره استیکینگ در نظر گرفت، اما ترتیب تراکنش‌ها در آن فضا را تضمین نمی‌کند.

این امر فرصت‌های تحقیقاتی غنی را برای طراحی مکانیسم‌های سفارش تراکنش فراهم می‌کند. انتظار می‌رود یک مکانیزم سفارش‌دهی خوب، عدالت و کارایی را در اکوسیستم بلاکچین بیشتر افزایش دهد. یکی از نکات قابل توجه، سفارش تراکنش‌ها بر اساس کارمزدهای اولویت‌دار است.