Algoritma Konsensus Proof-of-Stake Lease (LPOS) dan Protokol Waves-NG

Penulis: Guy Brandon, disumbangkan oleh Waves.

Jaringan Waves menggunakan algoritma konsensus Lease-in-Proof-of-Stake (LPOS), yang dikombinasikan dengan protokol Waves-NG memungkinkan skalabilitas tinggi dan throughput transaksi jaringan.


memperkenalkan

Jaringan Waves diluncurkan pada tahun 2016 dengan ICO yang mengumpulkan 30.000 Bitcoin, senilai sekitar $16 juta. Proyek ini bertujuan untuk mengembangkan ekosistem blockchain komprehensif yang dapat digunakan untuk proses transaksi bisnis. Ini mencakup perangkat yang mencakup berbagai persyaratan fungsional, termasuk pembuatan token mata uang digital khusus yang mudah, penulisan langsung kontrak pintar, dan dekripsi bawaan untuk peer-to. -transaksi rekan. Pertukaran terpusat (DEX), cara yang aman dan nyaman untuk berinteraksi dengan dApps, dan layanan web yang disediakan oleh plug-in browser Waves Keeper.


Skalabilitas

Sejak awal, Waves menyadari bahwa skalabilitas adalah kebutuhan untuk promosi dan penggunaan sebagian besar proyek blockchain, dan menyadari bahwa teknologi yang relevan perlu dikembangkan untuk mengatasi keterbatasan blockchain yang ada. Misalnya saja Bitcoin yang memiliki keamanan tinggi namun kecepatan transaksinya relatif lambat dan hanya mampu mendukung sekitar 7 transaksi per detik (TPS). Oleh karena itu, Bitcoin tidak cukup efisien untuk menjadi mata uang global. Solusi berbasis lapisan 2 seperti Lightning Network Bitcoin diterapkan untuk mencapai tujuan ini. Waves mengambil pendekatan berbeda pada lapisan ini, dengan fokus pertama pada skalabilitas on-chain sebelum mempertimbangkan aplikasi lapisan kedua.


saldo sewa

Algoritme konsensus asli Waves didasarkan pada protokol bukti kepemilikan yang sederhana. Sebanyak 100 juta token WAVES didistribusikan setelah ICO, dan pasokannya juga tetap: karena WAVE adalah token "PoW", tidak ada inflasi. Oleh karena itu, validator blok Waves (pemalsu, sebagaimana mereka sering disebut 'penambang' di ekosistem Waves) menerima biaya transaksi dari blok yang mereka proses, namun tidak ada imbalan blok tambahan.

Sistem Leaseable Proof-of-Stake (LPoS) diluncurkan sepenuhnya pada bulan Mei 2017, dan protokol ini memungkinkan pengguna dengan klien Waves lite (mereka yang tidak menjalankan node penuh) untuk menyewakan token WAVES mereka ke node penambangan. WAVES yang disewa terkunci di akun pengguna dan tidak dapat ditransfer atau diperdagangkan. Selain itu, token tetap dikontrol sepenuhnya oleh pemegang akun dan dapat dibatalkan kapan saja setelah masa sewa berakhir. Mengingat overhead teknis yang terkait dengan menjalankan node penambangan dan online 24/7, hanya ada sedikit komunitas Waves yang menjalankan node penambangan (daftar generator blok dapat ditemukan di https://dev.pywaves.org/generators/ Check) .

Token WAVES yang disewakan ke node penambangan dapat digunakan untuk meningkatkan bobot penambang dan, pada gilirannya, meningkatkan peluang penambang untuk menemukan blok berikutnya. Sistem bukti kepemilikan yang disewakan meningkatkan keamanan jaringan setidaknya dalam dua cara. Pertama, semakin banyak token WAVES yang digunakan untuk melindungi jaringan, semakin baik, karena akan mempersulit penyerang untuk mengumpulkan jumlah token yang diperlukan untuk melakukan serangan 51%. Kedua, token WAVES disewakan ke node penambangan dari dompet dingin pengguna, namun node itu sendiri (yang tetap online) mungkin hanya memiliki saldo kecil. Karena dana sewaan tidak ditransfer ke penambang, hal ini dapat mengurangi risiko serangan terhadap token WAVES yang disimpan online secara signifikan.


Metode konsensus baru: Waves-NG

Pada bulan Desember 2017, WAVES semakin meningkatkan jaringannya dan meluncurkan protokol konsensus Waves-NG. Ini adalah protokol baru berdasarkan skema Bitcoin NG, yang ditemukan oleh profesor TI Cornell, Emin Gün Sirer.

Penambang yang dipilih berdasarkan protokol Bitcoin asli dapat dilacak. Setelah satu blok ditambahkan ke blockchain, para penambang bersaing satu sama lain untuk menemukan nilai hash yang valid untuk blok berikutnya berdasarkan keadaan blockchain saat ini. Pada saat yang sama, transaksi yang baru dibuat dimasukkan ke dalam mempool, di mana transaksi tersebut akan tetap tertunda hingga penambang mengumpulkan dan memverifikasinya.

Meskipun Bitcoin dan protokol Bitcoin NG dianggap sebagai sistem Byzantine Fault Tolerant (BFT), sistem yang terakhir diusulkan pada tahun 2015 sebagai alternatif terukur untuk mekanisme kerja yang berbeda. Dalam sistem Bitcoin-NG, penambang berikutnya telah dipilih sebelumnya, yang membuat "blok kunci" kosong - blok ini pada akhirnya ditambahkan ke blockchain. Blok kecil disebut 'microblock' (terdiri dari beberapa transaksi), dan ditambahkan ke blok kunci ini hampir secara real-time. Menggunakan analogi dari kehidupan sehari-hari, ini seperti menambahkan beberapa tas belanja (blok mikro) ke keranjang belanja (blok kunci) dan kemudian mendorong seluruh keranjang ke kasir (ditambahkan ke jaringan blockchain). Ini berarti bahwa transaksi dapat ditambahkan ke blockchain dalam hitungan detik, dan satu-satunya penundaan yang mungkin terjadi adalah pada jaringan. Waves meningkatkan mekanisme bukti kepemilikan untuk membuat protokol Waves-NG, yang juga merupakan pertama kalinya protokol Bitcoin NG dikonfigurasikan ke dalam blockchain publik terbuka.

Perbaikan lebih lanjut terhadap ekosistem dicapai melalui "Transfer Massal". Ini memungkinkan hingga 100 transfer dieksekusi dalam satu transaksi dan mengurangi biaya pemrosesan. Di satu sisi, untuk menyeimbangkan perluasan kapasitas dan kenyamanan, MassTransfer membatasi setiap MassTransfer hanya 100 txs. Di sisi lain, ini juga membatasi kemampuan untuk mengirim sejumlah besar transaksi berbiaya rendah pada saat yang bersamaan. Jika diperlukan jumlah transaksi transfer yang lebih besar, beberapa transaksi transfer MassTransfers dapat dikirimkan secara berurutan.

Dengan kata lain, pengguna cukup memilih MassTransfer sebagai cara alternatif untuk "mengirim transaksi", yang memungkinkan mereka menambahkan hingga 100 penerima pembayaran dalam satu transaksi. Selain itu, alamat penerima dapat diberikan melalui JSON atau diunggah menggunakan file CSV, sehingga memungkinkan untuk melakukan airdrop dalam jumlah besar atau pembayaran mingguan secara langsung dan efisien kepada pengguna yang menyewakan token WAVES ke node penambangan. Dikombinasikan dengan Waves-NG, fitur MassTransfer memungkinkan tingkat throughput yang sangat tinggi pada jaringan.

Untuk mengevaluasi potensi throughput protokol baru, sejumlah stress test dilakukan pada jaringan Waves. Pada bulan Oktober 2018, stress test volume tinggi dilakukan di MainNet. Pengujian menunjukkan bahwa protokol blockchain publik (bukan hanya TestNet yang terbatas dan terkontrol) dapat mendukung lebih dari 6,1 juta transaksi dalam 24 jam dengan rata-rata 4,200 txs per menit atau 71 txs per detik, dengan throughput puncak hingga Ratusan transaksi .


Meringkaskan

Lease Proof of Stake (LPOS) memungkinkan pengguna biasa tanpa keahlian teknis untuk membantu melindungi jaringan Waves dan menyewakan WAVES ke node penuh sambil mengendalikan token WAVES. Pada saat yang sama, Waves-NG mencapai throughput hingga 100 TPS, yang merupakan tingkatan yang lebih tinggi daripada kebanyakan blockchain. Karena tidak perlu membayar imbalan finansial kepada penambang, dan penambang tidak perlu menanggung tagihan listrik yang tinggi dan perangkat keras yang mahal, biaya transaksi menjadi sangat rendah.

Bagi Waves, skalabilitas on-chain selalu menjadi prioritas, namun blockchain mana pun dapat melakukan skala seperti ini karena ruang penyimpanan dan bandwidth yang diperlukan. Pengembang Waves percaya bahwa solusi saat ini dapat dioptimalkan sebelum menerapkan lebih lanjut solusi terukur dan kemampuan untuk mendukung transaksi hingga 1.000 TPS. Waves saat ini sedang menjajaki solusi penskalaan lapis kedua yang melibatkan sidechain, yang dapat mendukung pemrosesan transaksi dalam jumlah besar pada rantai paralel dan pada akhirnya memungkinkan perlindungan pada mainnet Waves.