Škálovateľnosť je jedným z hlavných bodov záujmu blockchainu Ethereum. Súčasné obmedzenia, ktorým sieť čelí, čo sa týka kapacity a rýchlosti, bránia jej prijatiu v globálnejšom rozsahu.
Ethereum Plasma navrhli Vitalik Buterin, spoluzakladateľ siete Ethereum, a Joseph Poon. Koncept sa zrodil v auguste 2017 ako technika riešenia škálovania pre blockchain Ethereum. Joseph Poon bol spolu s Thaddeusom Dryjom zodpovedný aj za koncepciu Lightning Network, čo je riešenie škálovania navrhnuté pre Bitcoin v roku 2015. Hoci Plasma aj Lightning Network boli navrhnuté ako riešenia škálovania pre blockchainy, každé z nich má svoje vlastné mechanizmy a špecifiká.
Tento článok vám stručne predstaví Ethereum Plasma. Nezabúdajte však, že Plasma nie je projekt, je to technika škálovania mimo reťazca alebo rámec na vytváranie škálovateľných aplikácií, ktoré môžu rôzne výskumné skupiny alebo spoločnosti implementovať rôznymi spôsobmi.
Ako funguje rámec Plasma?
Hlavnou myšlienkou Ethereum Plasma je vytvoriť rámec sekundárnych reťazcov, ktoré budú čo najšetrnejšie komunikovať a interagovať s hlavným reťazcom (v tomto prípade s blockchainom Ethereum). Takýto rámec je navrhnutý tak, aby fungoval ako blockchainový strom, ktorý je hierarchicky usporiadaný tak, že nad hlavným reťazcom je možné vytvoriť množstvo menších reťazcov. Tieto menšie reťazce sa tiež označujú ako reťazce Plasma alebo podriadené reťazce. Všimnite si, že vedľajšie reťazce a reťazce Plasma sú si podobné, ale nie sú rovnaké.
Štruktúra reťazca Plasma je postavená na používaní smart kontraktov a stromov Merkle, čo umožňuje vytváranie neobmedzeného počtu podriadených reťazcov. To sú v podstate menšie kópie materského blockchainu Ethereum. Na vrchole každého podriadeného reťazca je možné vytvoriť ďalšie reťazce. Týmto sa vytvára štruktúra podobnú stromu.
V podstate je každý podriadený reťazec Plasma prispôsobiteľným smart kontraktom, ktorý môže byť navrhnutý tak, aby fungoval jedinečným spôsobom a slúžil na rôzne potreby. To znamená, že reťazce môžu existovať súčasne a fungovať nezávisle. Časom rámec Plasma umožní firmám a spoločnostiam implementovať škálovateľné riešenia rôznymi spôsobmi, presne podľa ich konkrétnych súvislostí a potrieb.
Preto, ak sa rámec Plasma úspešne vyvinie a implementuje do siete Ethereum, pravdepodobnosť preťaženia hlavného reťazca bude menšia, pretože každý podriadený reťazec bude navrhnutý tak, aby fungoval odlišným spôsobom smerom k dosiahnutiu konkrétnych cieľov. Tieto ciele však nemusia nevyhnutne súvisieť s cieľmi hlavného reťazca. V dôsledku toho by podriadené reťazce odľahčili záťaž vyvíjanú na hlavný reťazec.
Nástroj Fraud Proofs
Komunikácia medzi podriadenými reťazcami a koreňovým reťazcom je zabezpečená nástrojom Fraud Proofs, takže koreňový reťazec je zodpovedný za udržanie bezpečnosti a potrestanie škodlivých aktérov.
Každý podriadený reťazec má svoje vlastné mechanizmy na overovanie blokov a konkrétnu implementáciu odolnú proti podvodom. Tieto môžu byť postavené na rôznych konsenzuálnych algoritmoch. Najbežnejšie sú Proof of Work, Proof of Stake a Proof of Authority.
Nástroj Fraud Proofs zaisťuje, že v prípade škodlivej aktivity môžu používatelia nahlásiť nepoctivé uzly, chrániť svoje prostriedky a ukončiť transakciu (čo zahŕňa interakciu s hlavným reťazcom). Inými slovami, nástroj Fraud Proofs sa používa ako mechanizmus, prostredníctvom ktorého podriadený reťazec Plasma podáva sťažnosť svojmu nadriadenému reťazcu alebo koreňovému reťazcu.
MapReduce
Biela kniha rámca Plasma tiež predstavuje veľmi zaujímavú aplikáciu výpočtom s názvom MapReduce. V podstate je MapReduce súborom funkcií, ktoré sú veľmi užitočné pri organizovaní a výpočte údajov vo viacerých databázach.
V kontexte rámca Plasma sú tieto databázy blockchainy a stromová štruktúra reťazcov umožňuje použiť MapReduce ako spôsob uľahčenia overovania údajov v rámci stromu reťazcov, čím sa výrazne zvyšuje efektivita siete.
Problém hromadného odchodu
Jedným z hlavných problémov súvisiacich s reťazcom Plasma je problém hromadného odchodu. Tento pojem označuje scenár, kedy sa mnohí používatelia pokúšajú opustiť svoj reťazec Plasma, čím zahltia koreňový reťazec a spôsobia preťaženie siete. Tento scenár môže byť spustený podvodnou činnosťou, sieťovými útokmi alebo akýmkoľvek iným druhom kritického zlyhania, ktoré môže podriadený reťazec Plasma alebo skupina reťazcov predstavovať.
Záverečné myšlienky
Plasma je v podstate riešenie mimo reťazca, ktoré sa snaží výrazne zvýšiť celkový výkon siete Ethereum vytvorením stromovej štruktúry mnohých menších reťazcov. Tieto reťazce majú uľahčiť prácu hlavnému reťazcu, ktorý by mal byť následne schopný zvládnuť viac transakcií za sekundu.
Hierarchický model prepojených blockchainov navrhnutý rámcom Plasma má veľký potenciál a v súčasnosti ho testujú mnohé výskumné skupiny. Pri správnom vývoji rámca Plasma pravdepodobne zvýši efektivitu blockchainu Ethereum a poskytne lepší rámec pre nasadenie decentralizovaných aplikácií. Okrem toho môžu túto myšlienku prispôsobiť a implementovať aj iné siete kryptomien, ako spôsob, ktorý im umožní vyhnúť sa v budúcnosti problémom so škálovateľnosťou.
Ethereum Plasma je projekt s otvoreným zdrojovým kódom a verejné úložisko nájdete na ich GitHub. Okrem siete Ethereum v súčasnosti s rámcom Plasma spolupracuje mnoho ďalších kryptomien a úložísk GitHub. Medzi príkladmi je možné uviesť OmiseGO, Loom Network a FourthStateLabs. Podrobnejšie a technické informácie nájdete v oficiálnej bielej knihe rámca Plasma alebo na webovej stránke LearnPlasma.