Η κλιμάκωση είναι ένα από τα κύρια σημεία προβληματισμού για το blockchain του Ethereum. Οι τρέχοντες περιορισμοί που αντιμετωπίζει το δίκτυο όσον αφορά τη χωρητικότητα και την ταχύτητα εμποδίζουν την υιοθέτησή του σε μεγαλύτερη παγκόσμια κλίμακα.
Το Ethereum Plasma προτάθηκε από τον συνιδρυτή του Ethereum Vitalik Buterin μαζί με τον Joseph Poon. Η ιδέα γεννήθηκε τον Αύγουστο του 2017 ως τεχνική λύσης κλιμάκωσης για το blockchain του Ethereum. Μαζί με τον Thaddeus Dryja, ο Joseph Poon ήταν επίσης υπεύθυνος για τη σύλληψη της ιδέας του δικτύου Lightning, το οποίο είναι μια λύση κλιμάκωσης που προτάθηκε για το Bitcoin το 2015. Παρόλο που το Plasma και το δίκτυο Lightning προτάθηκαν αμφότερα ως λύσεις κλιμάκωσης για blockchain, το καθένα έχει τους δικούς του μηχανισμούς και ιδιαιτερότητες.
Το παρόν άρθρο θα παρουσιάσει εν συντομία το Ethereum Plasma, όμως λάβετε υπόψη ότι το Plasma από μόνο του δεν είναι ένα έργο, είναι μια τεχνική κλιμάκωσης εκτός αλυσίδας ή ένα πλαίσιο για τη δημιουργία κλιμακούμενων εφαρμογών, το οποίο μπορεί να εφαρμοστεί με διαφορετικούς τρόπους από διαφορετικές ερευνητικές ομάδες ή εταιρείες.
Πώς λειτουργεί το Plasma;
Η κύρια ιδέα του Ethereum Plasma είναι η δημιουργία ενός πλαισίου δευτερευουσών αλυσίδων που θα επικοινωνούν και θα αλληλεπιδρούν όσο το δυνατόν πιο σπάνια γίνεται με την κύρια αλυσίδα (σε αυτήν την περίπτωση, το blockchain του Ethereum). Ένα τέτοιο πλαίσιο σχεδιάζεται για να λειτουργεί ως δέντρο blockchain, το οποίο είναι ιεραρχικά διατεταγμένο έτσι ώστε να μπορούν να δημιουργούνται πολλές μικρότερες αλυσίδες πάνω στην κύρια. Αυτές οι μικρότερες αλυσίδες είναι γνωστές και ως αλυσίδες Plasma ή αλυσίδες child. Λάβετε υπόψη ότι οι παράπλευρες αλυσίδες και οι αλυσίδες Plasma είναι παρόμοιες, αλλά δεν είναι το ίδιο.
Η δομή του Plasma δημιουργήθηκε με τη χρήση έξυπνων συμβάσεων και Merkle tree, επιτρέποντας τη δημιουργία απεριόριστου αριθμού αλυσίδων child - οι οποίες είναι, ουσιαστικά, μικρότερα αντίγραφα του μητρικού blockchain του Ethereum. Πάνω σε κάθε αλυσίδα child, μπορούν να δημιουργηθούν περισσότερες αλυσίδες και αυτό είναι που χτίζει μια δομή που μοιάζει με δέντρο (tree).
Στην ουσία, κάθε αλυσίδα child του Plasma είναι μια προσαρμόσιμη έξυπνη σύμβαση η οποία μπορεί να σχεδιαστεί για να λειτουργεί με μοναδικό τρόπο, εξυπηρετώντας διαφορετικές ανάγκες. Αυτό σημαίνει ότι οι αλυσίδες μπορούν να συνυπάρχουν και να λειτουργούν ανεξάρτητα. Τελικά, το Plasma θα δώσει τη δυνατότητα σε επιχειρήσεις και εταιρείες να εφαρμόσουν κλιμακούμενες λύσεις με διάφορους τρόπους, σύμφωνα με το συγκεκριμένο πλαίσιο και τις ανάγκες τους.
Επομένως, εάν το Plasma αναπτυχθεί και εφαρμοστεί με επιτυχία στο δίκτυο του Ethereum, η κύρια αλυσίδα θα είναι λιγότερο πιθανό να συμφορηθεί, επειδή κάθε αλυσίδα child θα έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί με διαφορετικό τρόπο ως προς την επίτευξη συγκεκριμένων στόχων - οι οποίοι δεν σχετίζονται απαραίτητα με τους στόχους της κύριας αλυσίδας. Επομένως, οι αλυσίδες child θα μείωναν τη συνολική εργασία της κύριας αλυσίδας.
Αποδεικτικά απάτης
Η επικοινωνία μεταξύ των αλυσίδων child και της βασικής αλυσίδας διασφαλίζεται με αποδεικτικά απάτης, επομένως η βασική αλυσίδα είναι υπεύθυνη για τη διατήρηση της ασφάλειας του δικτύου και για την τιμωρία των κακόβουλων παραγόντων.
Κάθε αλυσίδα child έχει τους δικούς της μηχανισμούς για την επικύρωση Block και μια συγκεκριμένη εφαρμογή για προστασία από απάτες, η οποία μπορεί να δημιουργηθεί πάνω σε διαφορετικούς αλγόριθμους συναίνεσης. Οι πιο συνηθισμένοι είναι το Proof of Work, το Proof of Stake και το Proof of Authority.
Τα αποδεικτικά απάτης διασφαλίζουν ότι σε περίπτωση κακόβουλης δραστηριότητας, οι χρήστες μπορούν να αναφέρουν ανέντιμους κόμβους, να προστατεύουν τα κεφάλαιά τους και να εξέρχονται από συναλλαγές (οι οποίες περιλαμβάνουν αλληλεπίδραση με την κύρια αλυσίδα). Με άλλα λόγια, τα αποδεικτικά απάτης χρησιμοποιούνται ως μηχανισμός μέσω του οποίου μια αλυσίδα child του Plasma υποβάλλει καταγγελία στη μητρική της αλυσίδα ή στη βασική αλυσίδα.
MapReduce
Το whitepaper του Plasma παρουσιάζει επίσης μια πολύ ενδιαφέρουσα εφαρμογή των λεγόμενων υπολογισμών MapReduce. Βασικά, το MapReduce είναι ένα σύνολο λειτουργιών που είναι πολύ χρήσιμες για την οργάνωση και τον υπολογισμό δεδομένων σε πολλές βάσεις δεδομένων.
Στο πλαίσιο του Plasma, αυτές οι βάσεις δεδομένων είναι blockchain και η δομή των αλυσίδων, η οποία μοιάζει με δέντρο, επιτρέπει την εφαρμογή του MapReduce ως έναν τρόπο για διευκόλυνση της επαλήθευσης των δεδομένων μέσα στο δέντρο των αλυσίδων, γεγονός που αυξάνει σημαντικά την αποτελεσματικότητα του δικτύου.
Πρόβλημα μαζικής εξόδου
Ένα από τα κύρια σημεία ανησυχίας με το Plasma είναι το πρόβλημα μαζικής εξόδου, το οποίο αναφέρεται σε ένα σενάριο κατά το οποίο πολλοί χρήστες προσπαθούν να εξέλθουν από την αλυσίδα του Plasma ταυτόχρονα, πλημμυρίζοντας τη βασική αλυσίδα και προκαλώντας συμφόρηση του δικτύου. Αυτό μπορεί να προκληθεί από δόλια δραστηριότητα, επιθέσεις δικτύου ή οποιοδήποτε άλλο είδος σημαντικής αστοχίας που μπορεί να παρουσιάσει μια αλυσίδα child του Plasma ή μια ομάδα αλυσίδων.
Συμπεράσματα
Το Plasma είναι, ουσιαστικά, μια λύση εκτός αλυσίδας, η οποία προσπαθεί να αυξήσει σημαντικά τη συνολική απόδοση του δικτύου του Ethereum, δημιουργώντας μια δομή που μοιάζει με δέντρο, από πολλές μικρότερες αλυσίδες. Αυτές οι αλυσίδες θα μετριάσουν το έργο της κύριας αλυσίδας, η οποία θα είναι σε θέση να διαχειρίζεται περισσότερες συναλλαγές ανά δευτερόλεπτο.
Ένα ιεραρχικό μοντέλο συνδεδεμένων blockchain, όπως προτείνεται από το Plasma, έχει πολλές δυνατότητες και δοκιμάζεται, επί του παρόντος, από διάφορες ερευνητικές ομάδες. Με την κατάλληλη ανάπτυξη, το Plasma πιθανότατα θα αυξήσει την αποτελεσματικότητα του blockchain του Ethereum και θα παρέχει ένα καλύτερο πλαίσιο για την ανάπτυξη αποκεντρωμένων εφαρμογών. Επιπλέον, η ιδέα μπορεί να προσαρμοστεί και να εφαρμοστεί και από άλλα δίκτυα κρυπτονομισμάτων, ως ένας τρόπος αποφυγής προβλημάτων κλιμάκωσης στο μέλλον.
Το Ethereum Plasma είναι ένα έργο ανοιχτού κώδικα και το δημόσιο αποθετήριο βρίσκεται στο GitHub τους. Εκτός από το Ethereum, υπάρχουν πολλά άλλα κρυπτονομίσματα και αποθετήρια GitHub που συνεργάζονται αυτήν τη στιγμή με το Plasma. Μερικά παραδείγματα περιλαμβάνουν το OmiseGO, το δίκτυο Loom και το FourthStateLabs. Για περισσότερο λεπτομερείς και τεχνικές πληροφορίες, μπορείτε να ανατρέξετε στο επίσημο Whitepaper του Plasma ή στον ιστότοπο LearnPlasma.