Chagua Lugha

Njia ya Sakiti ya Kujenga Mnyororo wa Bloku juu ya Mnyororo wa Bloku: Uchambuzi na Ufahamu

Uchambuzi wa karatasi ya utafiti inayopendekeza muundo wa mfululizo na wa pembetatu kwa ajili ya kujenga mnyororo wa bloku wa usalama kutoka kwa minyororo mingi ya msingi, kufanana na sakiti za kubadilisha.
tokens-market.com | PDF Size: 1.3 MB
Ukadiriaji: 4.5/5
Ukadiriaji Wako
Umekadiria waraka huu tayari
Kifuniko cha Waraka PDF - Njia ya Sakiti ya Kujenga Mnyororo wa Bloku juu ya Mnyororo wa Bloku: Uchambuzi na Ufahamu

1. Utangulizi na Msingi

Kuenea kwa minyororo huru ya bloku kumezua "ulimwengu wa minyororo mingi." Changamoto ya msingi katika hali hii ni kujenga mnyororo wa bloku wa juu wenye usalama zaidi kwa kutumia vitabu vya hesabu vya minyororo ya bloku ya msingi iliyopo, kwa kutumia shughuli za kusoma na kuandika pekee. Karatasi hii, "Njia ya Sakiti ya Kujenga Mnyororo wa Bloku juu ya Mnyororo wa Bloku," inatanguliza mfumo mpya unaovutiwa na nadharia ya sakiti za kubadilisha. Inafafanua shughuli mbili za msingi za uundaji—uundaji wa mfululizo na uundaji wa pembetatu—kama vipengele vya msingi vya kuunda minyororo ya jumla ya juu, ikichambua dhamana zinazotokana za usalama na uhai chini ya miundo ya mtandao yenye usawazishaji sehemu na usawazishaji kamili.

2. Dhana Msingi na Shughuli za Uundaji

Uvumbuzi wa msingi wa karatasi hii ni kuchukulia minyororo ya bloku kama vipengele vya sakiti. Usalama wa mnyororo wa jua unatokana na muundo wa kimantiki wa minyororo yake ya msingi.

2.1. Uundaji wa Mfululizo

Shughuli hii inaunganisha minyororo miwili ya bloku mfululizo. Kwa minyororo miwili ya msingi inayozalisha cheti, sifa za usalama za mnyororo wa juu unaotokana ni:

  • Usalama: Inadhaminiwa ikiwa angalau moja ya minyororo miwili ya msingi ni salama.
  • Uhai: Inadhaminiwa tu ikiwa minyororo yote miwili ya msingi ni hai.

Hii inafanana na mlango wa kimantiki wa AU kwa usalama na mlango wa kimantiki wa NA kwa uhai.

2.2. Uundaji wa Pembetatu

Shughuli hii inahusisha minyororo mitatu ya bloku katika usanidi unaofanana na sakiti sambamba au mpango wa kizingiti cha 2-kati-ya-3. Sifa za usalama ni:

  • Usalama: Inahitaji minyororo yote mitatu ya msingi kuwa salama.
  • Uhai: Inahitaji wingi (2 kati ya 3) ya minyororo ya msingi kuwa hai.

Hii inatoa usawazishaji tofauti, ukipendekeza uhai kuliko usalama ikilinganishwa na uundaji wa mfululizo.

3. Uchambuzi wa Usalama na Matokeo Rasmi

Karatasi hii inathibitisha rasmi kwamba kwa kutumia kwa kurudia uundaji wa mfululizo na wa pembetatu, mtu anaweza kujenga mnyororo wa bloku wa juu kwenye minyororo n ya msingi ili kufikia kizingiti chochote kinachohitajika cha (f_s, f_l) cha kustahimili, ambapo:

  • f_s: Idadi ya juu ya kutofaulu kwa usalama kwa mnyororo wa msingi ambayo mnyororo wa jua unaweza kuvumilia wakati bado uko salama.
  • f_l: Idadi ya juu ya kutofaulu kwa uhai kwa mnyororo wa msingi ambayo mnyororo wa jua unaweza kuvumilia wakati bado uko hai.

Nadharia kuu inasema kwamba jozi zote zinazowezekana (f_s, f_l) zinazokidhi 2f_s + f_l < n na f_l < n/2 zinaweza kufikiwa kupitia muundo unaofaa kama sakiti. Hii inapanua kazi ya awali kama vile uwekaji wakati wa mnyororo-mwingine, ambayo ilifikia tu hatua ya (n-1, 0) (salama ikiwa mnyororo 1 ni salama, hai tu ikiwa yote yana hai).

4. Maelezo ya Kiufundi na Mfumo wa Hisabati

Mfano huu unaweka rasmi minyororo ya bloku kama mashine za hali zinazozalisha kitabu cha hesabu L. Usalama unafafanuliwa na usalama (thabiti, maoni yaliyogawanyika hayawezekani) na uhai (miamala mpya hatimaye hujumuishwa). Mnyororo wa msingi B_i umefupishwa kama mtaalamu anayetoa cheti cha kujitolea C_i^t kwa kiambishi awali cha kitabu cha hesabu kwa wakati wa kimantiki t.

Itifaki za uundaji zinafafanua jinsi hali ya mnyororo wa jua S_ov inavyosasishwa kulingana na maswali kwa wataalamu hawa. Kwa mfano, katika uundaji wa mfululizo wa minyororo B_A na B_B, mnyororo wa jua unaweza kupitisha kitabu cha hesabu kutoka kwa B_A tu ikiwa kinapatana na cheti cha kujitolea kutoka kwa B_B kinachoweka alama ya wakati. Hii inaunda utegemezi unaoshikiliwa na fomula za kimantiki. Uthibitisho wa msingi wa usalama hutumia hoja za utata na ujaribu zinazojulikana katika fasihi ya mifumo iliyogawanyika, zikionyesha kwamba ukiukaji wa usalama katika mnyororo wa jua ungeashiria ukiukaji wa usalama katika sehemu maalum ya minyororo ya msingi, kinyume na kizingiti cha kustahimili kilichodhaniwa.

5. Mfumo wa Uchambuzi na Mfano wa Dhana

Hali: Kujenga mnyororo wa jua wa ubadilishanaji wa fedha usio wa kati (DEX) kwenye minyororo mitatu iliyokua: Ethereum (Eth), Solana (Sol), na Avalanche (Avax).

Lengo: Kipaumbele usalama wa fedha (f_s kubwa) huku ukikubali ucheleweshaji mara kwa mara (f_l ndogo).

Chaguo la Muundo: Tumia Uundaji wa Pembetatu wa minyororo mitatu.

  • Mantiki ya Usalama: Miamala inakamilishwa kwenye mnyororo wa jua wa DEX tu wakati imerekodiwa na kuthibitishwa kwa usawa kwenye minyororo yote mitatu ya msingi (Eth, Sol, Avax). Hii inalingana na hitaji la "usalama wote."
  • Mantiki ya Uhai: DEX inaweza kupendekeza na kusindika rundo mpya la miamala muda mrefu kama angalau minyororo miwili kati ya mitatu inafanya kazi na inazalisha bloku.

Matokeo: DEX inafikia ustahimilivu wa juu wa usalama—inaweza kustahimili hali ambapo mnyororo wowote umekatishwa au umegawanyika, kwani minyororo mingine miwili inatoa ushahidi. Uhai unadumishwa hata ikiwa mnyororo mmoja unakumbwa na kukatika kwa huduma. Hii ni utekelezaji wa vitendo wa hatua ya (f_s=1, f_l=1) kwa n=3.

6. Mtazamo wa Mchambuzi wa Sekta

Ufahamu Msingi: Hii sio tu karatasi nyingine ya makubaliano; ni mfumo wa msingi wa ufundi wa mifumo kwa enzi ya minyororo mingi. Waandishi wamefanikiwa kufupisha tatizo lenye utata la ushirikiano wa mnyororo wa bloku kuwa algebra safi, inayoweza kuundwa. Mafanikio halisi ni kuonyesha kwamba sifa za usalama sio tu zinazorithiwa—zinaweza kutengenezwa kwa programu kupitia topolojia maalum, kusonga zaidi ya dhana ya kibinafsi ya "daraja kwa mnyororo wenye usalama zaidi."

Mtiririko wa Kimantiki: Hoja hii ni nzuri. Anza na ukweli wa minyororo mingi kama uliyopewa. Kataa dhana ya "chanzo kimoja cha usalama." Badala yake, toa mfano wa muundo wa sakiti unaotegemewa kutoka kwa vipengele visivyo na uhakika (tatizo la kitamaduni). Fafanua waendeshaji wa chini kabisa, wa kipekee wa uundaji (mfululizo, pembetatu). Thibitisha kuwa wamekamilika (wanaweza kujenga wasifu wowote unaowezekana wa kustahimili). Mtiririko kutoka kwa mfano hadi umbo rasmi hadi nadharia ya jumla unavutia na unaonyesha nadharia iliyofanikiwa katika sayansi ya kompyuta, sawa na jinsi Makubaliano ya Byzantine yalivyotenganishwa kuwa vipengele vya msingi vya utangazaji.

Nguvu na Kasoro:
Nguvu: Ujumla wa kinadharia ni wenye nguvu. Mfano wa sakiti unaoeleweka kwa wahandisi. Inaunganisha na kuelezea njia za awali za ad-hoc (kama uwekaji wakati wa mnyororo-mwingine) kama kesi maalum za mfumo huu. Uthibitisho rasmi unaonekana imara.
Kasoro: Karatasi hii ni ya kinadharia sana. Mzigo wa ulimwengu halisi wa kusawazisha minyororo mingi (ucheleweshaji, gharama) haujaelezewa vizuri. Mfano wa "usawazishaji sehemu," ingawa ni wa kawaida, unaweza kuwa na matumaini kwa mazingira ya mnyororo-mwingine yenye nyakati tofauti sana za bloku na mbinu za ukamilifu. Inadhania minyororo ya msingi ni maeneo ya kutofaulu huru—dhana hatari ikiwa minyororo mingi inashiriki seti za uthibitishaji, suala la kawaida katika mazingira ya PoS. Ikilinganishwa na uchambuzi wa kina, unaolenga mashambulio katika kazi kama ripoti za ukaguzi wa daraja la ChainSecurity, hii inahisi kama nadharia safi ambayo sasa lazima ikabiliane na utekelezaji wa ulimwengu mchafu.

Ufahamu Unaoweza Kutekelezwa:

  • Kwa Wabunifu wa Itifaki: Acha kubuni madaraja yaliyojikita. Buni vipengele vya usalama vinavyoweza kuundwa. Karatasi hii inatoa mpango wa msingi. Hatua ya kwanza ya vitendo ni kutekeleza na kukagua maktaba ya wazi kwa vipengele vya msingi vya mfululizo na pembetatu.
  • Kwa Wakaguzi: Tumia mfumo huu kuonyesha topolojia ya mfumo wa mnyororo-mwingine na kutambua mara moja kizingiti chake cha kinadharia cha usalama/uhai. Ikiwa mfumo unadai usalama kulingana na minyororo 2-kati-ya-3 lakini unatumia muundo wa mfululizo, hiyo ni kasoro muhimu ambayo mfumo huu ungefunua.
  • Kwa Wawekezaji/Watathmini: Tathmini miradi ya mnyororo-mwingine sio tu kwa minyororo wanayounganisha, lakini kwa mantiki ya uundaji wanayotumia. Taka nyaraka zilizo wazi: "Itifaki yetu inatumia uundaji wa pembetatu wa Minyororo X, Y, Z, ikitoa usalama ikiwa ≤1 ni ya uovu na uhai ikiwa ≤1 haifanyi kazi." Ukosefu wa mfano wazi kama huo ni alama nyekundu.

Thamani ya karatasi hii itaamuliwa sio na nadharia zake, lakini na kupitishwa kwake kama lugha ya muundo kwa kizazi kijacho cha miundombinu inayoweza kushirikiana. Ina uwezo wa kufanya kwa usalama wa mnyororo-mwingine kile nadharia ya CAP ilichofanya kwa hifadhidata zilizogawanyika: kutoa usawazishaji wa msingi, usioweza kuepukwa ambao mifumo ya vitendo lazima ijengwe karibu nayo.

7. Matarajio ya Utumizi na Mwelekeo wa Baadaye

Matumizi ya Karibuni:

  • Madaraja ya Mnyororo-Mwingine Yanayoweza Kusanidiwa: Kuruhusu watumiaji au dApp kuchagua usawazishaji wao wa upendeleo wa usalama-uhai kupitia njia tofauti za uundaji.
  • Kamati za Usalama za Tabaka la 2 na Rollup: Kuiga kamati zilizo na wanachama kutoka mazingira tofauti ya utekelezaji au tabaka za DA kama "minyororo ya msingi," kwa kutumia uundaji ili kuboresha usalama wa sahihi za kamati.
  • Usalama wa Mnyororo-Mwingine kwa Zoni kama za Cosmos: Kutoa mfumo wa usalama wenye utata zaidi kuliko uhusiano rahisi wa "mnyororo wa watumiaji," kuruhusu zona kuchukua usalama kutoka kwa minyororo mingi ya watoa huduma na dhamana zilizobinafsishwa.

Mwelekeo wa Utafiti wa Baadaye:

  • Uundaji Asynchonasi: Kuchunguza uundaji chini ya miundo ya mtandao yenye usawazishaji kamili kwa upinzani wa juu wa ukandamizaji.
  • Muundo wa Kiuchumi na Motisha: Kuunganisha miundo ya kiuchumi ya siri ili kuwapa adhabu minyororo ya msingi inayosababisha kutofaulu kwa usalama/uhai katika mnyororo wa jua.
  • Uundaji wa Nguvu: Itifaki zinazoweza kurekebisha topolojia yao ya uundaji kulingana na vipimo vya utendaji wa wakati halisi au usalama wa minyororo ya msingi.
  • Ushirikiano na Uthibitisho Rasmi: Kutumia muundo wazi wa algebra ili kuwezesha uthibitisho rasmi wa kiotomatiki wa mifumo changamano, iliyoundwa ya mnyororo-mwingine.
  • Uchambuzi wa Mzigo wa Kimajaribio: Ulinganisho wa kina wa ucheleweshaji na gharama kwa uundaji tofauti kwenye mitandao hai.

8. Marejeo

  1. Tas, E. N., Tse, D., & Wang, Y. (2024). A Circuit Approach to Constructing Blockchains on Blockchains. arXiv preprint arXiv:2402.00220v4.
  2. Nakamoto, S. (2008). Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System.
  3. Zindros, D. (2023). Interchain Timestamping. Proceedings of the ACM on Programming Languages.
  4. Buchman, E. (2016). Tendermint: Byzantine Fault Tolerance in the Age of Blockchains. PhD Thesis.
  5. Gilbert, S., & Lynch, N. (2002). Brewer's Conjecture and the Feasibility of Consistent, Available, Partition-Tolerant Web Services. ACM SIGACT News.
  6. ChainSecurity. (2023). Security Assessment of Cross-Chain Bridge Protocols. ChainSecurity AG Reports.
  7. Buterin, V. (2021). Why sharding is great: demystifying the technical properties. Ethereum Foundation Blog.