Skalbarhet är en av de tuffaste utmaningarna för Ethereums blockkedja. De nuvarande begränsningarna som nätverket står inför när det gäller kapacitet och hastighet förhindrar att det kan användas i en större global skala.
Ethereum Plasma föreslogs av Ethereums grundare Vitalik Buterin, tillsammans med Joseph Poon. Konceptet föddes i augusti 2017 som en skalningslösningsteknik för Ethereums blockkedja. Tillsammans med Thaddeus Dryja var Joseph Poon även ansvarig för utformningen av Lightning Network, som är en skalningslösning som föreslogs för Bitcoin 2015. Även om Plasma och Lightning Network båda föreslogs som skalningslösningar för blockkedjor, har var och en sina egna mekanismer och egenskaper.
Den här artikeln kommer kort att introducera Ethereum Plasma. Kom dock ihåg att Plasma själv inte är ett projekt, utan en skalningsteknik utanför kedjan eller ett ramverk för att bygga skalbara applikationer, som kan implementeras på olika sätt av olika forskargrupper eller företag.
Hur fungerar Plasma?
Huvudidén med Ethereum Plasma är att upprätta ett ramverk av sekundära kedjor som kommunicerar och interagerar så sparsamt som möjligt med huvudkedjan (i detta fall Ethereums blockkedja). Ett sådant ramverk utformas för att fungera som ett blockkedjeträd, som är hierarkiskt ordnat på ett sätt så att många mindre kedjor kan skapas ovanpå den huvudsakliga. Dessa mindre kedjor kallas också Plasma-kedjor eller barnkedjor. Observera att sidokedjor och Plasmakedjor är lika varandra, men inte samma sak.
Plasmastrukturen är byggd genom användningen av smarta kontrakt och Merkle-träd, vilket möjliggör skapandet av ett obegränsat antal barnkedjor – som i huvudsak är mindre kopior av den överordnade Ethereum-blockkedjan. Ovanpå varje barnkedja kan fler kedjor skapas och det är detta som bygger en trädliknande struktur.
I grund och botten är varje Plasma-barnkedja ett anpassningsbart smart kontrakt, som kan utformas för att fungera på ett enda sätt och tillgodose olika behov. Detta innebär att kedjorna kan samexistera och fungera oberoende av varandra. Så småningom kommer Plasma att göra det möjligt för affärer och företag att implementera skalbara lösningar på olika sätt, beroende på deras specifika sammanhang och behov.
Om Plasma därför lyckas utvecklas och implementeras i Ethereum-nätverket, kommer huvudkedjan att vara mindre benägna att bli överbelastad, eftersom varje barnkedja skulle utformas för att fungera på ett distinkt sätt mot specifika mål – som inte nödvändigtvis är relaterade till målen för huvudkedjan. Som en följd av detta skulle barnkedjorna underlätta huvudkedjans övergripande arbete.
Bedrägeribevis
Kommunikationen mellan barnkedjorna och rotkedjan säkras av bevis mot bedrägerier, så rotkedjan är ansvarig för att hålla nätverket säkert och för att straffa de skadliga aktörerna.
Varje barnkedja har sina egna mekanismer för validering av block och en viss bedrägerisäker implementering, som kan byggas ovanpå olika konsensusalgoritmer. De vanligaste är arbetsbevis, insatsbevis och auktoritetsbevis.
Bevisen mot bedrägerier säkerställer att användarna i händelse av skadlig aktivitet kan rapportera oärliga noder, skydda sina tillgångar och avsluta transaktionen (vilket innebär en interaktion med huvudkedjan). Med andra ord används bevis mot bedrägerier som en mekanism genom vilken en Plasma-barnkedja lämnar in ett klagomål till sin överordnade kedja eller till rotkedjan.
MapReduce
Ett Plasma-vitpapper finns, som även presenterar en mycket intressant tillämpning av de så kallade MapReduce-beräkningarna. I grund och botten är MapReduce en uppsättning funktioner som är mycket användbara för att organisera och beräkna data i flera databaser.
I Plasma-sammanhang är dessa databaser blockkedjor och kedjornas trädliknande struktur gör det möjligt att tillämpa MapReduce som ett sätt att underlätta verifieringen av data i kedjeträdet, vilket kraftigt ökar nätverkets effektivitet.
Mass Exit-problemet
En av de största utmaningarna med Plasma är Mass Exit-problemet, som är ett scenario där många användare försöker lämna sin Plasmakedja samtidigt, översvämma rotkedjan och orsaka överbelastning av nätverket. Detta kan utlösas av bedräglig aktivitet, nätverksattacker eller någon annan typ av kritiskt fel som en Plasma-barnkedja, eller en grupp av kedjor, kan uppvisa.
Sammanfattningsvis
Plasma är i huvudsak en lösning utanför kedjan som strävar efter att avsevärt öka Ethereum-nätverkets totala prestanda genom att skapa en trädliknande struktur av många mindre kedjor. Dessa kedjor skulle lindra arbetet i huvudkedjan, som skulle kunna hantera fler transaktioner per sekund.
En hierarkisk modell av länkade blockkedjor som föreslagits av Plasma har stor potential och testas för närvarande av många forskargrupper. Med rätt utveckling kommer Plasma sannolikt att öka effektiviteten i Ethereum-blockkedjan och tillhandahålla ett bättre ramverk för distributionen av decentraliserade applikationer. Dessutom kan idén anpassas och implementeras av andra kryptovalutanätverk, som ett sätt att undvika skalbarhetsproblem i framtiden.
Ethereum Plasma är ett projekt med öppen källkod och det offentliga arkivet finns på deras GitHub. Förutom Ethereum finns det många andra kryptovalutor och GitHub-arkiv som för närvarande arbetar med Plasma. Några exempel är OmiseGO, Loom Network och FourthStateLabs. För mer detaljerad och teknisk information kan du läsa det officiella Plasma-vitpappret eller gå till LearnPlasma-webbplatsen.