Mērogojamība ir viens no lielākajiem Ethereum blokķēdes izaicinājumiem. Tīkla pašreizējie ierobežojumi veiktspējas un ātruma jomā neļauj to ieviest plašākā, globālā mērogā.
Ethereum Plasma risinājumu ierosināja Ethereum līdzdibinātājs Vitālijs Buterins un Džozefs Pūns. Šī ideja radās 2017. gada augustā kā mērogošanas risinājuma tehnika Ethereum blokķēdei. Džozefs Pūns kopā ar Tadeusu Driju bija atbildīgi arī par Lightning tīkla koncepcijas izstrādi, kas ir 2015. gadā Bitcoin tīklam piedāvāts mērogošanas risinājums. Lai gan Plasma un Lightning tīkls tika piedāvāti kā blokķēžu mērogošanas risinājumi, katram no tiem ir raksturīgi savi mehānismi un īpatnības.
Šajā rakstā īsumā iepazīstināsim ar Ethereum Plasma, taču atceries ka Plasma pats par sevi nav projekts – tas ir ārpusķēdes mērogošanas paņēmiens jeb sistēma mērogojamu lietotņu izstrādei, un dažādas grupas vai uzņēmumi var to ieviest atšķirīgos veidos.
Kā darbojas Plasma?
Ethereum Plasma koncepcijas pamatā ir tādas sekundāro ķēžu sistēmas izveide, kas iespējami taupīgāk sazinātos un mijiedarbotos ar galveno ķēdi (šajā gadījumā – ar Ethereum blokķēdi). Šāda sistēma tiek veidota kā blokķēdes koks, kura hierarhiskajā struktūrā uz galvenās ķēdes var izveidot vairākas mazākas ķēdes. Šīs mazākās ķēdes sauc arī par Plasma ķēdēm jeb meitas ķēdēm. Ņem vērā, ka sānķēdes un Plasma ķēdes ir līdzīgas, taču nav viens un tas pats.
Plasma struktūra ir veidota, izmantojot viedos līgumus un Merkles kokus, kas nodrošina iespējas veidot neierobežotu skaitu meitas ķēžu, kas būtībā ir Ethereum mātes blokķēdes mazākas kopijas. Uz katras meitas ķēdes var izveidot papildu ķēdes, tādējādi veidojot kokam līdzīgu struktūru.
Būtībā katra Plasma meitas ķēde ir pielāgojams viedais līgums, kuru var izstrādāt tā, lai tas darbotos atšķirīgā veidā un kalpotu dažādām vajadzībām. Tas nozīmē, ka ir iespējama ķēžu līdzāspastāvēšana un neatkarīga darbība. Rezultātā Plasma ļaus uzņēmumiem dažādos veidos ieviest mērogojamus risinājumus atbilstoši to konkrētajai situācijai un vajadzībām.
Tāpēc, ja Plasma tiks sekmīgi izstrādāts un ieviests Ethereum tīklā, galvenā ķēde būs mazāk noslogota, jo katra meitas ķēde darbosies ar konkrētiem mērķiem, kam nav obligāti jābūt saistītiem ar galvenās ķēdes mērķiem. Tādējādi meitas ķēdes atvieglotu galvenās ķēdes darbu kopumā.
Krāpniecības apliecinājumi
Komunikāciju starp meitas ķēdēm un saknes ķēdi aizsargā krāpniecības apliecinājumi, un saknes ķēde ir atbildīga par tīkla aizsardzību un ļaunprātīgo tīkla dalībnieku sodīšanu.
Katra meitas ķēde bloku validēšanai izmanto savus mehānismus un īpašu, pret krāpniecību drošu risinājumu, ko iespējams izveidot uz dažādu konsensa algoritmu pamata. Populārākie no tiem ir darba apliecinājums, likmes apliecinājums un pilnvaras apliecinājums.
Krāpniecības apliecinājumi nodrošina, ka ļaunprātīgas darbības gadījumā lietotāji var ziņot par negodīgajiem mezgliem, aizsargāt savus līdzekļus un aizvērt savas pozīcijas (kas ietver mijiedarbību ar galveno ķēdi). Citiem vārdiem sakot, krāpniecības apliecinājumi tiek izmantoti kā mehānismi, ar kuriem Plasma meitas ķēde reģistrē sūdzību mātes ķēdē vai saknes ķēdē.
MapReduce
Plasma tehniskajā dokumentā ir iekļauts arī ļoti interesants t. s. MapReduce aprēķinu pielietojums. Būtībā MapReduce ir funkciju kopums, kas ir ļoti noderīgs datu organizēšanai un skaitļošanai vairākās datubāzēs.
Plasma kontekstā šīs datubāzes ir blokķēdes, un kokam līdzīgā ķēžu struktūra ļauj izmantot MapReduce datu verifikācijas atvieglošanai ķēžu kokā, tādējādi ievērojami veicinot tīkla efektivitāti.
Masveida iziešanas problēma
Viens no satraucošākajiem ar Plasma saistītajiem aspektiem ir t. s. masveida iziešanas problēma, kas saistīta ar scenāriju, kad daudzi lietotāji vienlaikus cenšas iziet no savas Plasma ķēdes, tādējādi pārslogojot saknes ķēdi un izraisot tīklā sastrēgumu. Šādu situāciju varētu izraisīt kāda krāpnieciska darbība, uzbrukums tīklam vai jebkāda kritiska darbības kļūme Plasma meitas ķēdē vai ķēžu grupā.
Noslēgumā
Plasma būtībā ir ārpusķēdes risinājums, kura mērķis ir ievērojami palielināt Ethereum tīkla kopējo veiktspēju, izveidojot kokam līdzīgu struktūru ar vairākām mazākām ķēdēm. Šīs ķēdes atvieglotu galvenās ķēdes darbu, kas tādējādi varētu apstrādāt lielāku darījumu skaitu sekundē.
Plasma piedāvātajam saistītu blokķēžu hierarhiskajam modelim ir liels potenciāls, un to pašlaik testē vairākas izpētes grupas. Atbilstoši organizējot izstrādes procesu, Plasma varētu palielināt Ethereum blokķēdes efektivitāti un nodrošinātu labāku sistēmu decentralizēto lietotņu izvietošanai. Turklāt šo ideju var pārņemt un ieviest arī citi kriptovalūtu tīkli, lai novērstu mērogojamības problēmas nākotnē.
Ethereum Plasma ir atvērtā pirmkoda projekts, un tā publiskais repozitorijs ir pieejams attiecīgajā GitHub. Papildus Ethereum ir daudz citu kriptovalūtu un GitHub repozitoriju, kas pašlaik strādā ar Plasma. Kā piemērus var minēt OmiseGO, Loom Network un FourthStateLabs. Sīkāku un tehniskāku informāciju vari skatīt oficiālajā Plasma tehniskajā dokumentā un vietnē LearnPlasma.