Autor: Decent Land Labs

Quelle: Xiaosong HU @ Mitwirkender von PermaDAO

Rezensiert von: John Khor @ Mitwirkender von PermaDAO

Motivation

Viele Web3-Dapps, -Produkte und -Protokolle streben zunächst danach, vollständig dezentralisiert zu sein und nur mit On-Chain-Komponenten erstellt zu werden. Wenn sie jedoch vor Skalierungsherausforderungen stehen, wird die Einführung von Web2-Elementen zu einer leistungsstarken Lösung zur Verbesserung der Skalierbarkeit und Benutzererfahrung (UX).

Eine zentralisierte Web2-Architektur bietet erhebliche Vorteile für die Skalierbarkeit, kann aber gleichzeitig zu Lasten der Kernprinzipien von Web3 gehen.

Frage

Wenn ein Projekt Web2-Elemente in seinen Technologie-Stack integriert, beginnt es zwangsläufig, einige zentrale Dezentralisierungsprinzipien zu gefährden, darunter Transparenz, Vertrauenslosigkeit und Überprüfbarkeit.

Um dieser Herausforderung zu begegnen, führen wir das Verifiable Atomic Computing Paradigm (VACP) und die in Echtzeit implementierte Molecular Execution Machine (MEM) ein.

Dieser Ansatz zielt darauf ab, die Integrität der zentralen Dezentralisierungsprinzipien aufrechtzuerhalten und gleichzeitig Skalierbarkeits- und Benutzererfahrungsprobleme anzugehen.

Was ist also VACP?

Das Verifiable Atomic Computing Paradigm (VACP) wird durch die Synergie von drei Komponenten ermöglicht:

  • Lazy Evaluation, entwickelt von SmartWeave Protocol und 3EM.

  • Permissionless Verifiable Computation (VC), die es ermöglicht, Berechnungen unabhängig zu verifizieren und ohne zentrale Kontrolle auszuführen.

  • Nutzen Sie eine manipulationssichere Datenverfügbarkeitsschicht (Data Availability, DA) wie Arweave, um die Datenintegrität und -verfügbarkeit während des gesamten Prozesses sicherzustellen.

Durch die Kombination dieser drei Grundelemente bietet VACP ein leistungsstarkes Framework zur Aufrechterhaltung von Dezentralisierung, Transparenz und Vertrauenslosigkeit und bietet gleichzeitig skalierbare und überprüfbare Berechnungen für Web3-Entwickler.

Arweave dient als grundlegende Rolle für die blockkettenübergreifende L0-Schicht, die es VACP ermöglicht, nahtlos mit Multi-Chain-Funktionalität zu arbeiten. VACP nutzt eine Kombination aus der Datenverfügbarkeitsüberprüfung von Arweave und dem KYVE-Protokoll, um die Datenintegrität auf einzelnen Blockchains zuverlässig sicherzustellen und so seine Vielseitigkeit und Zuverlässigkeit zu verbessern.

VACP-Visualisierung

1. Datenberechnungsregeln und anfänglicher Status-Upload:

  • Eine Reihe von Regeln (intelligente Verträge/serverloser Funktionscode) und der Anfangszustand werden auf die Datenverfügbarkeitsschicht (Data Availability, DA) hochgeladen.

  • Der Anfangszustand zeichnet alle Zustandsänderungen im Laufe der Zeit auf.

2. Vertrauenswürdiger Dritter (TTP) für die Verarbeitung von Benutzerinteraktionen, auch als Atomknoten bezeichnet:

  • Ein Trusted Third Party (TTP) kann ein hoch skalierbarer zentraler Knoten sein, der für die Verwaltung von Benutzerinteraktionen innerhalb des Systems verantwortlich ist.

  • Die Glaubwürdigkeit von TTP beruht auf Vertrauen, das auf der Treue zu den auf die DA-Ebene hochgeladenen Daten basiert (Datenauthentizitätsvalidität).

  • Die Vertrauenswürdigkeit eines TTP hängt von seiner Fähigkeit ab, überprüfbare rechnerische Prüfungen durch Endbenutzer zu bestehen und so die Integrität und Genauigkeit seiner Aktionen sicherzustellen.

  • TTP übernimmt Aufgaben wie den Empfang von Benutzertransaktionen, die Auswertung neuer Zustände und die Verwaltung von Datencaches.

Im Wesentlichen nutzt VACP eine Kombination aus Regeln und Daten, die auf der DA-Ebene und vertrauenswürdigen Entitäten (TTPs) hochgeladen werden, um überprüfbare Berechnungen zu ermöglichen und gleichzeitig ein gewisses Maß an Skalierbarkeit und Vertrauen in den Systembetrieb aufrechtzuerhalten.

MEM ist eine VACP-Implementierung

Der Molecular Executor (MEM) ist eine rechtliche Umsetzung des Verifiable Atomic Computing Paradigm (VACP), da er den grundlegenden Paradigmenanforderungen entspricht:

Atomarität: MEM arbeitet als einzelner Knoten (Trusted Third Party – TTP), der in der Lage ist, effiziente und skalierbare Web2.5-Netzwerke zu betreiben.

Überprüfbare Berechnung: Innerhalb des MEM-Frameworks unterliegen atomare Knoten ständig strengen Ehrlichkeitsprüfungen, die vom Endbenutzer oder einer interessierten Partei durchgeführt werden. Jeder vom Knoten ausgeführte Vorgang kann repliziert und überprüft werden, wodurch Transparenz und Vertrauen innerhalb des Systems gewährleistet werden.

In MEM befinden sich intelligente Verträge und Interaktionen in derselben DA-Schicht, was die Überprüfung des endgültigen Zustands durch verzögerte Auswertung und überprüfbare Berechnungsprinzipien erleichtert, die mit VACP konform sind.

Was passiert, wenn ein Atomknoten zu einem böswilligen Akteur wird?

Wenn ein Atomknoten als böswilliger Akteur identifiziert wird, verfügt das VACP-System über Schutzmechanismen. Wenn zu jedem Zeitpunkt festgestellt wird, dass sich ein Atomknoten unehrlich verhält, kann jede interessierte Partei auf die unveränderlichen VACP-Interaktionen zugreifen, die in der Datenverfügbarkeitsschicht (Data Availability, DA) gespeichert sind. Anschließend können sie eine verzögerte Auswertung durchführen und den Transaktionsverlauf rekonstruieren, bis ein endgültiger ehrlicher Zustand erreicht ist.

Das System kann dann einen „Hard Fork“ des Netzwerks ab der Blockhöhe initiieren, die dem letzten bekannten ehrlichen Zustand entspricht, und dabei alle betrügerischen Aktionen böswilliger Atomknoten effektiv ignorieren. Dieser Ansatz ermöglicht es dem Netzwerk, von einem vertrauenswürdigen Punkt aus weiterzuarbeiten und gleichzeitig die Auswirkungen unehrlicher Handlungen von Akteuren zu isolieren und abzuschwächen, wodurch die Integrität und Vertrauenswürdigkeit des Netzwerks sichergestellt wird.

Was sind die Unterschiede zwischen VACP und MEM in der Welt der Smart Contracts?

MEM hält sich an die VACP-Prinzipien, indem es verbesserte Skalierbarkeit, bessere Benutzer- und Entwicklererfahrung, diversifizierte Datenquellen, Protokollentwicklung, Effizienz atomarer Knoten, optimale Nutzung und Erschwinglichkeit der Arweave-DA-Schicht bietet und so die datengesteuerte Smart-Contract-Landschaft neu definiert. Dieser umfassende Ansatz macht MEM zu einem Pionier auf diesem Gebiet:

  • Skalierbarkeit und Durchsatz: MEM erreicht eine überlegene Skalierbarkeit und Transaktionsverarbeitungsfähigkeiten und übertrifft andere Plattformen bei Transaktionen pro Sekunde (TPS) sowie Transaktionsendgültigkeit und -latenz. Dadurch kann das Netzwerk mehr Interaktionen verarbeiten.

  • Benutzererfahrung (UX) und Entwicklererfahrung (DX): Die Implementierung von VACP wird zu einem benutzerfreundlicheren und entwicklerfreundlicheren Ökosystem in MEM führen und es sowohl für Benutzer als auch für Entwickler zugänglicher und effizienter machen. Dieser Wettbewerbsvorteil fördert die Akzeptanz und Innovation.

  • Datenquelle: Während MEM auf einer einzigen Datenquelle für die DA-Schicht (Arweave L2) basiert, nutzt es diese Datenquelle effizient, um einen schnelleren und sichereren Sequenzer für datengesteuerte Smart Contracts zu erstellen.

  • Weiterentwicklung des SmartWeave-Protokolls: MEM implementiert 3EM mithilfe eines verbesserten SmartWeave-Protokolls und stellt so sicher, dass es an der Spitze der Protokollfortschritte steht und die neuesten Innovationen in der datengesteuerten Vertragstechnologie integriert.

  • Atomic-Node-Konzept: MEM übernimmt das Atomic-Node-Konzept, um einen leichten und hoch skalierbaren Ansatz bereitzustellen, der die Konkurrenz in Bezug auf Effizienz und Reaktionsfähigkeit übertrifft.

  • Nutzung der Arweave-DA-Schicht: MEM vermeidet die mit Arweave-Tags verbundenen Einschränkungen, indem Datentransaktionen als Interaktionsplatzhalter verwendet werden. Diese Innovation ermöglicht unternehmensweite Anfragen zur Vertragsdatenberechnung und eröffnet neue Möglichkeiten für datengesteuerte Smart Contracts.

  • Web2.5-Optimierung: MEM konzentriert sich auf die Bereitstellung von Web2.5 UX und DX, um die Anforderungen von Unternehmens- und Verbrauchersegmenten zu erfüllen und Möglichkeiten für Wachstum und Expansion zu schaffen.

  • Kostengünstiger und effizienter Netzwerkaufbau: Für weniger als 100 US-Dollar pro Monat kann jeder sein eigenes Web2.5-Datenverarbeitungsnetzwerk mithilfe der Open-Source-MEM-Codebasis bereitstellen. Dieser kostengünstige Ansatz nutzt die richtige Kombination aus Web2-Komponenten und Software, um MEM eine schnelle Skalierbarkeit zu ermöglichen, wodurch die Notwendigkeit herkömmlicher Cache-Designs entfällt und die Verantwortung auf Vertragsbereitsteller verlagert wird.

UI-gesteuerte Datenbescheinigung basierend auf dem VACP-Protokoll

ACP verfügt über MEM- und On-Chain-Daten-Token-Gating-Beispiele

(Hinweis: Token-Gating: ist ein Sicherheitsmechanismus, der Benutzer oder Anwendungen daran hindert, auf bestimmte Inhalte oder Dienste zuzugreifen und diese zu nutzen, indem Zugriffstokens verschiedenen Ressourcen oder Funktionen zugewiesen werden. Dieser Mechanismus kann zum Schutz personenbezogener Daten, sensibler Informationen oder digitaler Vermögenswerte verwendet werden unbefugter Zugriff und unbefugte Nutzung).

Stellen Sie sich ein Szenario vor, in dem eine Anwendungsbenutzeroberfläche (UI) einen Nachweis über die von ihr erfassten Daten auf der Grundlage von Informationen liefern kann, die aus dem Ethereum-Netzwerk abgerufen werden, vorausgesetzt, dass die Daten authentisch sind (z. B. Überprüfung des Guthabens einer verbundenen Wallet zur Verwendung für Token-Gating-Zwecke). . Der Nachweis sollte die notwendigen Metadaten enthalten:

  • FE fordert einen Ethereum-Block mit einem externen Kontostand (EOA).

  • Token-Vertragsadresse.

  • Bescheinigung von Zeitstempeln, wenn Datenanfragen auf der Persistent Data Availability (DA)-Schicht mithilfe von Molecular Execution Machines (MEM) gestellt werden.

Sobald diese Beweismetadaten erfasst sind, können sie an den MEM-Vertrag übermittelt werden, der sie als dauerhaften Beweis speichert. Jeder Benutzer kann die Gültigkeit dieses Beweises und Beweises überprüfen, indem er die Prinzipien des Verifiable Atomic Computing Paradigm (VACP) umsetzt.

Zusammenfassen

Zusammenfassend definiert VACP das Konzept von Web 2.5 neu und bietet ein Modell, das Vertrauen, Skalierbarkeit, Kosteneffizienz, Benutzererfahrung, Datenintegrität, Interoperabilität und Innovation kombiniert und letztendlich ein praktisches und skalierbares Framework bereitstellt, das die Lücke zwischen Web2- und Web3-Paradigmen schließt.