Vitalik respondió a Musk: La mejora de la escalabilidad de blockchain no es simple

Hace algún tiempo, el fundador de Tesla, Musk, tuiteó que Dogecoin idealmente puede acelerar el tiempo de confirmación del bloque 10 veces, aumentar el tamaño del bloque 10 veces y reducir la tarifa de transacción 100 veces, y luego ganará fácilmente. Esta declaración ha despertado críticas de muchos KOL en la industria del cifrado. Vitalik, el fundador de Ethereum, también escribió un artículo hoy para hablar sobre este asunto, diciendo que simplemente mejorar los parámetros de la red blockchain causará más problemas, y profundizó en el mejora del rendimiento de la red blockchain Los problemas y limitaciones que deben afrontarse, por lo que el receptor de la cadena tradujo este artículo y realizó eliminaciones que no afectan la intención original. ¿Hasta dónde puede impulsar la escalabilidad de blockchain? Como espera Musk, ¿puede realmente lograr "reducir el tiempo de confirmación del bloque 10 veces, aumentar el tamaño del bloque 10 veces y reducir las tarifas de transacción 100 veces" sin causar una centralización extrema y perjudicar a los usuarios? ¿Propiedades básicas de blockchain? Si no, ¿hasta dónde puedes llegar? ¿Qué pasa si cambias el algoritmo de consenso? Más importante aún, ¿qué sucede si cambia la tecnología para introducir funciones como ZK-SNARK o fragmentación? Resulta que, fragmentado o no, existen factores técnicos importantes y bastante sutiles que limitan la escalabilidad de las cadenas de bloques. En muchos casos, estas limitaciones tienen solución, pero aún con solución, hay limitaciones. Este artículo explorará estas preguntas. A las 2:35 de la mañana, recibe una llamada urgente de un socio del otro lado del mundo que lo está ayudando a administrar el grupo de minería (o posiblemente el grupo de participación). Comenzando hace unos 14 minutos, su socio le dijo que su grupo de minería y algunos otros se bifurcaron de la cadena de bloques que aún alberga el 79% de la red. Según su nodo, los bloques de la cadena mayoritaria no son válidos. Aquí viene el error de saldo: el bloque de llaves parece haber asignado por error 4,5 millones de monedas adicionales a una dirección desconocida. Una hora después, estás en un chat de Telegram con otros dos pequeños grupos de minería. Terminas viendo a alguien pegar un enlace en un tweet con un mensaje publicado. El tweet comenzó con "Anuncio de un nuevo fondo de desarrollo de protocolo sostenible en cadena". Por la mañana, los argumentos estaban por todas partes en Twitter y en los foros de la comunidad. Pero para entonces, una parte significativa de esos 4,5 millones de tokens se había convertido en la cadena en otros activos, y se habían realizado miles de millones de dólares en transacciones DeFi. El 79% de los nodos de consenso, así como todos los principales exploradores de blockchain y nodos de billetera ligera siguen esta nueva cadena. Tal vez un nuevo fondo para desarrolladores financie algunos desarrollos, o tal vez todos sean absorbidos por los principales intercambios. Pero sea cual sea el resultado, el fondo es, a todos los efectos, un hecho consumado, y los usuarios comunes son impotentes para defenderse. ¿Puede suceder esto en su cadena de bloques? La élite de su comunidad de blockchain probablemente esté bien coordinada, incluidos los grupos de minería, los exploradores de bloques y los nodos de custodia. Es probable que todos estén en el mismo canal de Telegram y en el mismo grupo de WeChat. Si realmente quisieran hacer cambios repentinos en las reglas del protocolo para promover sus propios intereses, probablemente lo harían. La única forma segura de anular este ataque social coordinado es a través de la defensa pasiva, y ese grupo está efectivamente disperso: los usuarios. Imagínese cómo se desarrollaría la historia si los usuarios estuvieran ejecutando nodos que validaran la cadena de bloques y luego rechazaran automáticamente los bloques que infringieron las reglas del protocolo (incluso si más del 90% de los mineros o las partes interesadas lo apoyaron). Si cada usuario ejecuta un nodo de validación, el ataque fallará rápidamente: algunos grupos de minería e intercambios se bifurcarán en el proceso, lo que parece bastante estúpido. Sin embargo, incluso si algunos usuarios ejecutan nodos de validación, el ataque no le da al atacante una gran victoria; en cambio, genera confusión, ya que diferentes usuarios ven diferentes vistas de la cadena de bloques. Como mínimo, el pánico del mercado resultante y la probable fragmentación continua reducirán en gran medida las ganancias del atacante. La sola idea de navegar por un conflicto tan prolongado disuadiría la mayoría de los ataques por sí mismo. Hashmasks se convertirá en socio de lanzamiento de Coinbase NFT: Jinse Finance informó que Hashmasks, una plataforma de colección de arte digital de NFT, anunció en Twitter que servirá como socio de lanzamiento para lanzar una serie de derivados que se incluirán en Coinbase NFT. La plataforma permitirá que los artistas derivados envíen su trabajo. [2021/10/14 20:27:03] Tweet de Hasu, socio de investigación de Paradigm Si tiene una comunidad de 37 corredores de nodos y 80,000 oyentes pasivos que verifican firmas y bloquean encabezados de bloques, el ataque a quien gane. Si todos en su comunidad ejecutan un nodo, el atacante fallará. No sabemos cuál es el umbral exacto de inmunidad colectiva contra ataques coordinados, pero una cosa está absolutamente clara: más nodos son buenos, menos nodos son malos y definitivamente necesitamos docenas o cientos más de un nodo. Para maximizar la cantidad de usuarios que pueden ejecutar un nodo, nos estamos enfocando en hardware de consumo regular. Existen tres restricciones clave en la capacidad de un nodo completo para procesar una gran cantidad de transacciones: Poder de cómputo: ¿Qué porcentaje de la CPU de un nodo se requiere para ejecutarlo de manera segura? Ancho de banda: Dadas las realidades de las conexiones a Internet actuales, ¿cuántos bytes puede contener un bloque? Almacenamiento: ¿Cuánto GB de disco le podemos pedir al usuario que almacene? Además, ¿qué tan rápido tiene que ser para ser leído? (es decir, ¿se puede usar un disco duro o necesitamos SSD?) Muchas personas piensan erróneamente hasta dónde pueden escalar las cadenas de bloques usando tecnología "simple", debido a que son demasiado optimistas acerca de estos números. Podemos observar los siguientes tres factores uno por uno: 1) Potencia informática Respuesta incorrecta: el 100 % de la potencia de la CPU se puede gastar en la validación de bloques. Respuesta correcta: alrededor del 5 al 10 % de la potencia de la CPU está disponible para la validación de bloques. Hay cuatro razones principales por las que la tasa de límite es tan baja: necesitamos un margen de seguridad para cubrir la posibilidad de ataques DoS (las transacciones realizadas por los atacantes para explotar las debilidades del código tardan más en procesarse que las transacciones regulares); Necesidad de poder sincronizar el cadena de bloques Si me desconecto de la red por un minuto, debería poder ponerme al día en segundos; ejecutar un nodo no debería agotar la batería en el corto plazo, ralentizando todas las demás aplicaciones; el nodo también necesita realizar otras tareas que no producen bloqueos , principalmente en torno a la autenticación y respuesta a transacciones y solicitudes entrantes en una red p2p. Tenga en cuenta que, hasta hace poco, la mayoría de las explicaciones de "¿Por qué solo entre el 5 y el 10 %?" se centraban en un problema diferente: dado que los bloques de PoW aparecen aleatoriamente, cuanto más se tarde en validar un bloque, más aumentará al mismo tiempo. bloques Hay muchas soluciones a este problema (por ejemplo, Bitcoin NG o simplemente usando prueba de participación). Pero estas correcciones no solucionan las otras cuatro, por lo que no brindan las enormes ganancias de escalabilidad que muchos pensaron originalmente. El paralelismo no lo es todo. En general, incluso los clientes de blockchain aparentemente de un solo subproceso ya están paralelizados: las firmas pueden ser verificadas por un subproceso mientras que la ejecución la realizan otros subprocesos, y hay una lógica de grupo de transacciones de manejo de subprocesos separada en segundo plano. Además, cuanto más se acerque al 100 % de utilización de todos los subprocesos, más energía se consumirá para ejecutar el nodo y menor será el margen de seguridad contra DoS. KuCoin incluirá EFX a las 16:00 el 3 de septiembre: según las noticias de intercambio de KuCoin, KuCoin incluirá Effect.AI (EFX) a las 16:00 el 3 de septiembre y admitirá los servicios comerciales de EFX/BTC. Effect.AI creó The Effect Network (TEN), una red de IA abierta, democrática y descentralizada respaldada por el token de utilidad EFX. Effect Force, una plataforma de microtareas basada en blockchain que permite a las personas trabajar en sus vidas de criptomonedas a tiempo completo. KuCoin es un intercambio de moneda digital que brinda servicios integrales como moneda, moneda legal, contratos, grupos de minería y préstamos para 5 millones de usuarios de 207 países. [2020/9/3] 2) Ancho de banda RESPUESTA INCORRECTA: Si tenemos fragmentos de 10 MB cada 2-3 segundos, entonces la mayoría de los usuarios tienen velocidades de red > 10 MB/seg, por lo que, por supuesto, pueden manejarlo. Respuesta correcta: tal vez podamos procesar bloques de 1 a 5 MB cada 12 segundos, aunque es difícil. A menudo escuchamos estadísticas publicitarias en estos días sobre cuánto ancho de banda puede proporcionar una conexión a Internet: a menudo escuchamos cifras de 100 Mbps o incluso 1 Gbps. Sin embargo, existe una gran discrepancia entre las cifras de ancho de banda anunciadas y el ancho de banda real debido a varias razones: "Mbps" significa "millones de bits por segundo", y un bit es 1/8 de un byte, por lo que se necesita Dividir los bits anunciados por 8 para obtener bytes anunciados; como todas las empresas, los proveedores de Internet a menudo mienten; siempre hay varias aplicaciones que usan la misma conexión a Internet, por lo que los nodos no pueden acaparar todo el ancho de banda; las redes p2p inevitablemente tienen su propia sobrecarga: los nodos a menudo descargan y vuelven a cargue el mismo bloque varias veces (sin mencionar las transacciones transmitidas a través del mempool antes de ser incluidas en el bloque). Cuando Starkware experimentó en 2019, lanzó bloques de 500 kb por primera vez, porque la reducción en los costos de gas de transacción lo hizo posible por primera vez, y varios nodos en realidad no pudieron procesar bloques de ese tamaño. Desde entonces, la capacidad de blockchain para manejar grandes bloques de datos ha mejorado y seguirá mejorando. Pero hagamos lo que hagamos, todavía estamos lejos de obtener ingenuamente un ancho de banda promedio en MB/s, convenciéndonos de que podemos vivir con una latencia de 1 segundo y ser capaces de tener fragmentos de este tamaño. 3) Almacenamiento Respuesta incorrecta: 10 TB. Respuesta correcta: 512G. Como probablemente puedas adivinar, el argumento principal aquí es el mismo que en otros lugares: la distinción entre teoría y práctica. En teoría, podrías comprar un SSD de 8 TB en Amazon. En realidad, la computadora portátil que estoy usando para escribir esta publicación de blog tiene 512 GB, y si hiciera que las personas compraran su propio hardware, muchos de ellos serían perezosos (o no podrían pagar un SSD de 8 TB de $ 800), En su lugar, use un proveedor centralizado. Y, incluso si pudiera poner en funcionamiento un blocknode en algún disco de almacenamiento, los altos niveles de actividad fácilmente podrían quemar el disco rápidamente, obligándolo a seguir comprando discos nuevos. Además, el tamaño del almacenamiento determina el tiempo que tardan los nuevos nodos en conectarse y comenzar a participar en la red. Todos los datos que deben almacenar los nodos existentes son datos que deben descargar los nuevos nodos. El tiempo de sincronización inicial (y el ancho de banda) también es un obstáculo importante para los usuarios que ejecutan un nodo. Al momento de escribir este blog, me tomó cerca de 15 horas sincronizar un nuevo nodo geth. Hoy en día, ejecutar un nodo en la cadena de bloques de Ethereum se ha convertido en un desafío para muchos usuarios. Por lo tanto, llegamos a un cuello de botella. La mayor preocupación de los desarrolladores principales es el tamaño del almacenamiento. Por lo tanto, actualmente, es poco probable que los esfuerzos para abordar los cuellos de botella computacionales y de datos, o incluso los cambios en el algoritmo de consenso, resulten en grandes aumentos del límite de gas. Incluso resolver la vulnerabilidad DoS más importante de Ethereum solo aumentaría el límite de gas en un 20 %. La única solución al problema del tamaño del almacenamiento es la apatridia y la caducidad del estado. La apatridia permite que una clase de nodos validen la cadena de bloques sin mantener un almacenamiento permanente. La caducidad del estado borra el estado al que no se ha accedido recientemente, lo que obliga al usuario a proporcionar manualmente una prueba de renovación. Ambos caminos se han utilizado durante mucho tiempo y también han comenzado las implementaciones de prueba de concepto de la apatridia. Combinadas, estas dos mejoras pueden aliviar en gran medida estas preocupaciones y abrir espacio para un aumento sustancial en el límite de gas. Sin embargo, incluso después de implementar la apatridia y la expiración del estado, el límite de gas solo puede aumentarse de manera segura en un factor de aproximadamente 3 hasta que otros límites comiencen a dominar. La fragmentación pasa por alto fundamentalmente las limitaciones antes mencionadas, ya que desacopla los datos contenidos en la cadena de bloques de lo que los nodos individuales necesitan procesar y almacenar. Utilizan técnicas matemáticas y criptográficas avanzadas para verificar bloques indirectamente, en lugar de que los nodos verifiquen los bloques descargándolos y ejecutándolos ellos mismos. Por lo tanto, las cadenas de bloques fragmentadas pueden tener de manera segura un nivel de rendimiento de transacciones que las cadenas de bloques no fragmentadas no pueden. Se necesita mucho ingenio criptográfico para crear una verificación completa eficiente y simple que rechace con éxito los bloques no válidos, pero se puede hacer: la teoría está bien establecida y las pruebas de concepto basadas en especificaciones preliminares ya están en marcha. Ethereum planea usar fragmentación cuadrática, por lo que la escalabilidad total es limitada porque los nodos deben poder manejar fragmentos individuales y la cadena de balizas (debe realizar una cierta cantidad de trabajo administrativo para cada fragmento). Si los fragmentos son demasiado grandes, el nodo ya no puede procesar un solo fragmento, y si hay demasiados fragmentos, el nodo ya no puede procesar la cadena de balizas. El producto de estas dos restricciones forma el límite superior. Es concebible ir más allá haciendo fragmentación cúbica o incluso fragmentación exponencial. En tal diseño, el muestreo de disponibilidad de datos ciertamente sería mucho más complicado, pero se puede hacer. Sin embargo, Ethereum no irá más allá de la curva cuadrática. La razón es que la fragmentación de transacciones en realidad no puede lograr ganancias de escalabilidad adicionales a menos que las otras apuestas sean muy altas. Entonces, ¿cuáles son estos riesgos? 1) Número mínimo de usuarios Es concebible que mientras haya un usuario dispuesto a participar, la cadena de bloques no fragmentada pueda funcionar. Este no es el caso de las cadenas de bloques fragmentadas: ningún nodo individual puede procesar la cadena de bloques completa por sí solo, por lo que se necesitan suficientes nodos para procesarla en conjunto. Si cada nodo puede manejar 50 TPS y la cadena de bloques necesita manejar 10 000 TPS, entonces se requieren al menos 200 nodos en la cadena para ejecutarse. Si la cadena de bloques tiene menos de 200 nodos en un momento dado, entonces los nodos no pueden seguir el ritmo de la cadena de bloques, o los nodos no pueden detectar bloques no válidos, o pueden suceder otras cosas malas, según el nodo. Cómo está el software instalado Si la capacidad de una cadena de bloques fragmentada aumenta 10 veces, la cantidad mínima de nodos también aumentará 10 veces. Entonces, podría preguntarse: ¿por qué no comenzamos con poca capacidad, aumentamos la capacidad cuando vemos una gran afluencia de usuarios y reducimos la capacidad si la cantidad de usuarios disminuye? Para que podamos conseguir las piezas que realmente lo necesitan. Aquí hay algunos problemas: la cadena de bloques en sí no puede detectar exactamente cuántos nodos únicos hay, por lo que esto requerirá algún tipo de control para detectar y establecer la cantidad de fragmentos. Superar los límites de capacidad puede ser fácilmente una fuente de fragmentación y conflicto. ¿Qué sucede si muchos usuarios cierran sesión repentina e inesperadamente? Aumentar la cantidad mínima de nodos necesarios para que se lance una bifurcación haría más difícil defenderse de las adquisiciones hostiles. Casi con seguridad, es mejor que el número mínimo de nodos no supere los 1000. Por lo tanto, parece difícil justificar una cadena de bloques con más de unos pocos cientos de fragmentos. 2) Capacidad de recuperación histórica Una propiedad importante de blockchain que los usuarios realmente valoran es la permanencia. Cuando la empresa quiebre o pierda la capacidad de mantener el ecosistema, los activos digitales almacenados en el servidor se borrarán después de 10 años

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