Jedním z hlavních problémů blockchainu Ethereum je škálovatelnost. Současná omezení sítě z hlediska kapacity a rychlosti brání jejímu rozšíření v celosvětovém měřítku.
Řešení Plasma sítě Ethereum navrhli Vitalik Buterin, spoluzakladatel Etherea, a Joseph Poon. Tento koncept vznikl v srpnu 2017 jako škálovací řešení pro blockchain Ethereum. Joseph Poon byl spolu s Thaddeusem Dryjaou zodpovědný také za koncepci sítě Lightning Network, což je škálovací řešení pro Bitcoin navržené v roce 2015. Přestože Plasma i Lightning Network jsou řešení pro škálování blockchainů, každé z nich má vlastní mechanismy a specifika.
Tento článek stručně představí řešení Plasma sítě Ethereum, ale je důležité si uvědomit, že řešení Plasma samo o sobě není projektem. Je to offchainová technika škálování nebo rámec pro vytváření škálovatelných aplikací, který mohou různé výzkumné týmy nebo společnosti implementovat různými způsoby.
Jak Plasma funguje?
Hlavní myšlenkou řešení Plasma sítě Ethereum je vytvořit rámec sekundárních blockchainů, které budou komunikovat a spolupracovat s hlavním blockchainem (v tomto případě s blockchainem Ethereum) co nejméně. Takový rámec je navržen tak, aby fungoval jako blockchainový strom, který je hierarchicky uspořádán takovým způsobem, že nad hlavním blockchainem lze vytvořit řadu menších blockchainů. Těmto menším blockchainům se říká Plasma chainy nebo podřízené blockchainy. Upozorňujeme, že sidechainy a Plasma chainy jsou si sice podobné, ale nejsou stejné.
Strukturu řešení Plasma tvoří chytré kontrakty a Merkleovy stromy, které umožňují vytvářet neomezený počet podřízených blockchainů, což jsou v podstatě menší kopie nadřazeného blockchainu Ethereum. Nad každým podřízeným blockchainem je možné vytvářet další blockchainy, které vytváří stromovou strukturu.
Každý podřízený Plasma chain je v podstatě přizpůsobitelný chytrý kontrakt, který může být navržen tak, aby fungoval jedinečným způsobem a sloužil různým potřebám. To znamená, že tyto blockchainy mohou koexistovat a fungovat nezávisle na sobě. Řešení Plasma časem podnikům a společnostem umožní různými způsoby implementovat škálovatelná řešení podle jejich konkrétních podmínek a potřeb.
Proto pokud se podaří řešení Plasma na síti Ethereum úspěšně vyvinout a implementovat, bude zahlcení hlavního blockchainu méně pravděpodobné, protože každý podřízený blockchain by byl navržen tak, aby pracoval odlišným způsobem na specifických cílech, které nemusí nutně souviset s cíli hlavního blockchainu. V důsledku toho by podřízené blockchainy usnadnily hlavnímu blockchainu celkovou práci.
Zabezpečení proti podvodům
Komunikace mezi podřízenými blockchainy a kořenovým blockchainem je zabezpečena pomocí důkazů o podvodech, takže za bezpečnost sítě a potrestání subjektů s nekalými úmysly zodpovídá kořenový blockchain.
Každý podřízený blockchain má vlastní mechanismus k ověřování bloků a konkrétní implementaci odolnou proti podvodům, která může fungovat na různých algoritmech konsenzu. Mezi nejčastější z nich patří Proof of Work, Proof of Stake a Proof of Authority.
Důkazy o podvodech zajišťují to, že v případě nekalé činnosti mohou uživatelé nahlásit nepoctivé uzly, ochránit své prostředky a ukončit transakci (která zahrnuje interakci s hlavním blockchainem). Zabezpečení proti podvodům se jinými slovy používá jako mechanismus, pomocí kterého může podřízený Plasma chain podat stížnost svému nadřízenému nebo kořenovému blockchainu.
MapReduce
Bílá kniha řešení Plasma představuje i velmi zajímavé využití výpočtů zvané MapReduce. MapReduce je v podstatě sada funkcí, které jsou velmi užitečné při organizaci a výpočtu dat napříč několika databázemi.
V kontextu řešení Plasma jsou těmito databázemi blockchainy a stromová struktura blockchainů umožňuje použít sadu funkcí MapReduce jako způsob, jak usnadnit ověřování dat v blockchainovém stromu, což výrazně zvyšuje efektivitu sítě.
Problém hromadného odchodu
Jedním z hlavních problémů řešení Plasma je záležitost hromadného odchodu, která se týká situace, kdy se mnoho uživatelů pokusí opustit Plasma chain ve stejnou chvíli, čímž zahltí kořenový blockchain a přetíží síť. Hromadný odchod může být vyvolán podvodnou činností, síťovými útoky nebo jakýmkoli jiným kritickým selháním, které může nastat na podřízeném Plasma chainu nebo skupině blockchainů.
Závěrem
Plasma je v podstatě offchainové řešení, které vytvořením stromové struktury z několika menších blockchainů usiluje o výrazné zvýšení celkového výkonu sítě Ethereum. Tyto blockchainy by ulehčily práci hlavnímu blockchainu, který by díky tomu dokázal zpracovat víc transakcí za sekundu.
Hierarchický model propojených blockchainů navržený řešením Plasma má velký potenciál a v současné době ho testuje řada výzkumných týmů. Správný vývoj řešení Plasma pravděpodobně zvýší efektivitu blockchainu Ethereum a poskytne lepší rámec pro nasazení decentralizovaných aplikací. Tuto myšlenku by mohly přizpůsobit a implementovat i další kryptoměnové sítě, aby se v budoucnu vyhnuly problémům se škálovatelností.
Řešení Plasma pro síť Ethereum je projekt s otevřeným zdrojovým kódem a jeho úložiště najdete na GitHubu. Na řešení Plasma v současné době pracují kromě Etherea i další kryptoměny a úložiště na GitHubu. Můžeme jmenovat například OmiseGO, Loom Network nebo FourthStateLabs. Podrobnější a technické informace najdete v oficiální bílé knize řešení Plasma nebo na webu LearnPlasma.