Масштабирование ETH 2.0 с помощью bloXroute

Валидаторы

Валидаторы заменят функции майнеров в текущем proof of work (PoW) фреймворке. Валидаторы будут предлагать блоки на шардах, принимать участие в комиссиях при подписании аттестации блоков, предложенных другими валидаторами, передавать аттестации в Beacon Chain, а также периодически синхронизировать данные шард посредством процесса, который имеет название Стейкинг.

Стейкинг

Стейкинг работает путём разрешения валидаторам подвергать риску депозит ETH для демонстрации, что они являются добросовестными и они могут получать вознаграждения ETH. Валидаторы вознаграждаются благодаря получению годового процента от эфира, заблокированного в сделанной ставке. ETH 2.0 использует “динамическую схему вознаграждения”, которая регулирует ежегодное вознаграждение для валидаторов, основываясь на общем количестве ставок и проценте валидаторов онлайн. Требуется 32 ETH, чтобы стать валидатором.

Beacon Chain

Beacon Chain — основа PoS в ETH 2.0, которая поддерживает реестр валидаторов, случайным образом назначает валидаторы шардам и синхронизирует данные из шардов. Beacon Chain будет запущена параллельно с главной цепью Ethereum, которая будет впоследствии слита с ETH 2.0, возможно, в качестве собственного шарда.

Шарды

Шардинг призван помочь масштабированию ETH 2.0 посредством сегментирования ETH на менее крупные фрагменты "мини-блокчейнов", которые запущены параллельно друг другу. Хотя оригинальный проект предполагал сотни и тысячи шардов, новые обновления показали, что будет 64 шарда. Так как данные являются разделёнными, каждый шард будет более производительным. Шарды периодически будут обновлять свои данные в центральном командном центре данных ETH — Beacon Chain. Каждый шард имеет свой собственный набор валидаторов, которые работают только исключительно на этом шарде, но валидаторы являются периодически ротируемыми между этими шардами.

Как bloXroute будет масштабировать Ethereum (ETH) 2.0

bloXroute может помочь даже с самыми значительными изменениями в ETH 2.0, поскольку по своей сути масштабируемость является сетевой проблемой. bloXroute является решением layer-0 (сетевой уровень), которое работает для оптимизации блокчейнов на сетевом уровне. bloXroute спроектирован быть совместимым со всеми механизмами консенсуса, а его сетевые техники, такие как кэширование транзакций, сквозная маршрутизация, оптимизированная топология и динамический выбор маршрута для оптимальной передачи блоков и транзакций, являются полностью совместимыми с ETH 2.0. Чтобы понять почему, давайте рассмотрим различные компоненты.

bloXroute может оптимизировать неэффективную коммуникационную структуру Ethereum (ETH) 2.0

ETH 2.0 является динамической сетью, которая содержит многочисленные элементы в своей коммуникационной иерархии: валидаторы формируют комитет, который работает совместно, чтобы делать ставку ETH, аттестовать корректные блоки, подтвердить валидность блока и в конечном счёте предложить новые блоки. Каждый из этих шагов требует эффективную передачу данных между узлами и приводит к многочисленным узким местам связи. По соображениям безопасности эти узлы назначаются случайным образом и, вероятно, будут географически рассредоточены, чтобы поддержать децентрализацию — это не оптимально для быстро обменивающихся данных.

BDN bloXroute лежит под всей этой сложной коммуникацией и использует оптимизированную топологию, а также динамический выбор маршрута, чтобы определить, какое сообщение должно быть доставлено наилучшим образом и кому.

bloXroute ретранслирует информацию по серверам, стратегически расположенным по всему миру, которые будут отправлять данные ETH 2.0 так прямо и эффективно, насколько это возможно. Прежде всего, сетевые шлюзы bloXroute могут узнать карту сети ETH 2.0 посредством пассивного прослушивания Beacon Chain. Как только есть изменения в назначении (шардов) для определенного валидатора, информация берётся сетью bloXroute и таблицы маршрутизации для шарда могут быть соответственно изменены. Если конкретный путь является медленным, непрерывный мониторинг bloXroute помечает его и динамически настраивает, чтобы создать больше коммуникационных маршрутов. Например, если передача данных из A в B является медленной, bloXroute добавит маршруты ACB и ADB, а также будет передавать данные по обоим маршрутам одновременно. Таким образом, данные ETH 2.0 могут стремительно и эффективно передаваться между всеми участниками сети, при поддержании безопасности и децентрализации их сети.

Устранение индивидуального узкого места каждого шарда Ethereum (ETH) 2.0

ETH 2.0 попытается решить проблемы масштабируемости посредством использования шардинга. Шардинг может достигнуть некоторого масштаба от эффекта мультиплицирования, но несмотря на это проблема не является решённой, она дублируется. Каждый шард имеет свой собственный процесс валидации блока, который требует взаимосвязанной коммуникации и поэтому отдельные шарды всё ещё страдают от первоначальной проблемы медленного распространения блока. На самом деле проблема углубляется по сравнению с PoW, так как совокупность валидаторов, которые обязаны стремительно передавать изменения, постоянно меняется. Используя передовые сетевые технологии bloXroute, упомянутые выше, BDN может дать возможность валидаторам ETH 2.0 и участникам комитетов оптимально передавать данные друг другу, чтобы устранить узкое место каждого отдельного шарда. Таким образом, bloXroute может работать в тандеме с шардингом, чтобы привнести приумноженную масштабируемость: если шарды увеличивают масштабируемость на X, а bloXroute на Y, то общее улучшение масштабируемости будет x*y.

Включить Большие Блоки

И последнее, но не менее важное: BDN bloXroute позволит валидаторам отправлять большие блоки без ущерба для скорости или производительности сети благодаря использованию кэширования транзакций и быстрой передачи последнего состояния сети. Во-первых, BDN гарантирует, что все узлы синхронизированы и имеют целостное представление обо всех транзакциях, ожидающих в мемпуле, чтобы стать включенными в блок. Как только узел ETH шлёт блок на сетевой шлюз BDN, сетевой шлюз заменяет каждую транзакцию 4-байтовым внутренним ID, для эффективного сжатия размера блока более чем в 100 раз. Затем блок распространяется по сети и восстанавливается после его получения принимающими сетевыми шлюзами. Таким образом bloXroute снижает избыточность сети, чтобы сделать возможным более стремительное распространение больших блоков в ETH 2.0. Ethereum заявил, что ETH 2.0 будет иметь целевой размер блока 128 KB, но это на самом деле зависит от комьюнити Ethereum — как они хотели бы настроить параметры системы для лучшего использования BDN.

Заключение

ETH 2.0 преследует цель усовершенствовать сеть Ethereum и усилить масштабируемость посредством реструктуризации в новую архитектуру, которая разделяет основную цепь на отдельные шарды и применяет механизм консенсуса PoS. Однако, ETH 2.0 будет продолжать страдать от узкого места масштабируемости, так как не касается основного сетевого уровня. bloXroute обращается к данному уровню, layer-0, чтобы помочь ETH 2.0 по-настоящему достигнуть оптимизированной сетевой инфраструктуры и добиться максимального улучшения масштабируемости. bloXroute уже создано первое решение масштабируемости layer-0, интегрированное с основной сетью Ethereum, и мы будем продолжать оставаться приверженными содействию сообществу Ethereum в дальнейшем расширении при переходе на ETH 2.0.