Skalowalność jest jednym z głównych problemów blockchaina Ethereum. Obecne ograniczenia, przed którymi stoi sieć pod względem przepustowości i szybkości, uniemożliwiają jej globalne przyjęcie na większą skalę.

Ethereum Plasma zostało zaproponowane przez Vitalika Buterina, współzałożyciela wspomnianego blockchaina, i Josepha Poona. Koncepcja narodziła się w sierpniu 2017 roku jako technika rozwiązywania problemów skalowalności blockchainu Ethereum. Wraz z Thaddeusem Dryją Joseph Poon byłby także odpowiedzialny za koncepcję Lightning Network, rozwiązania zapewniającego skalowalność Bitcoina zaproponowanego w 2015 roku. Chociaż w obu przypadkach Plasma i Lightning Network były proponowane jako rozwiązania zapewniające skalowalność blockchainów, każde z nich ma swoje własne mechanizmy i specyfikę.

W tym artykule zwięźle przedstawimy Ethereum Plasma, należy jednak pamiętać, że nie jest to projekt, ale raczej technika skalowalności poza łańcuchem lub framework do budowania skalowalnych aplikacji, które mogą być wdrażane na różne sposoby przez różne grupy badawcze lub firmy. 

Jak działa Plazma?

Główną ideą Ethereum Plasma jest ustanowienie szkieletu łańcuchów bocznych, które w jak najmniejszym stopniu oddziałują i komunikują się z łańcuchem głównym – w tym przypadku łańcuchem głównym będzie blockchain Ethereum. Struktura ta została zaprojektowana do działania jako drzewo blockchain, zorganizowane hierarchicznie w celu wzniesienia wielu mniejszych łańcuchów na szczycie głównego łańcucha. Te mniejsze łańcuchy są również znane jako łańcuchy plazmowe lub łańcuchy podrzędne.

Struktura Plazmy budowana jest poprzez wykorzystanie inteligentnych kontraktów i drzew Merkle, które pozwalają na tworzenie nieograniczonej liczby łańcuchów potomnych – które z kolei są w istocie mniejszymi kopiami ich krewnego, blockchainu Ethereum. Na każdym łańcuchu potomnym można zbudować więcej łańcuchów, tworząc w ten sposób strukturę drzewiastą.

Zasadniczo każdy łańcuch podrzędny Plazmy jest konfigurowalnym inteligentnym kontraktem, który można zaprojektować tak, aby działał w unikalny sposób, zaspokajając różne potrzeby. Oznacza to, że łańcuchy mogą współistnieć i działać niezależnie. Docelowo Plasma umożliwi firmom i przedsiębiorstwom wdrażanie rozwiązań skalowalnych na różne sposoby, dostosowując się do ich konkretnego kontekstu i potrzeb. 

Dlatego też, jeśli uda się pomyślnie opracować i wdrożyć Plazmę w sieci Ethereum, prawdopodobieństwo przeciążenia głównego łańcucha będzie mniejsze. Dzieje się tak dlatego, że każdy łańcuch podrzędny zostanie zaprojektowany tak, aby działać w inny sposób, osiągając określone cele, które niekoniecznie muszą być powiązane z celami łańcucha głównego. W rezultacie łańcuchy podrzędne zmniejszą ogólne obciążenie łańcucha głównego.

Dowody oszustwa

Komunikacja między łańcuchami podrzędnymi a łańcuchem głównym jest chroniona przez zabezpieczenia przed oszustwami. Oznacza to, że łańcuch główny jest odpowiedzialny za utrzymanie bezpieczeństwa sieci i karanie złośliwych aktorów.

Każdy łańcuch podrzędny ma własne mechanizmy sprawdzania poprawności bloków i konkretną implementację odporną na oszustwa, którą można zbudować w oparciu o różne algorytmy konsensusu. Najpopularniejsze to Proof of Work, Proof of Stake i Proof of Authority.

W przypadku złośliwej aktywności testy oszustw pozwalają użytkownikom zgłosić, które węzły są nieuczciwe, chronić swoje środki i porzucić transakcję (co wiąże się z interakcją z głównym łańcuchem). Innymi słowy, zabezpieczenia przed oszustwami są wykorzystywane jako mechanizm umożliwiający łańcuchowi podrzędnemu Plazmy złożenie skargi do łańcucha nadrzędnego lub łańcucha głównego.

MapaReduce

Biała księga Plazmy przedstawia również ciekawe zastosowanie tak zwanych obliczeń MapReduce. MapReduce to w zasadzie zestaw funkcji, które są bardzo przydatne do organizowania i obliczania danych z wielu baz danych.

W kontekście Plazmy bazami tymi są blockchainy, których drzewiasta struktura pozwala na zastosowanie MapReduce jako sposobu na ułatwienie weryfikacji danych znajdujących się w obrębie drzewa łańcuchów, co znacząco zwiększa wydajność sieci.

Problem z wyjściem masowym

Jednym z głównych powodów niepokoju w związku z Plazmą jest problem masowego wyjścia. Nawiązuje to do scenariusza, w którym wielu użytkowników próbuje jednocześnie porzucić swój łańcuch Plasma, zalewając łańcuch główny i generując duże przeciążenia sieci. Ten scenariusz może być spowodowany oszukańczą działalnością, atakiem sieciowym lub jakimkolwiek innym rodzajem krytycznej awarii, którą może spowodować łańcuch podrzędny Plazmy lub grupa łańcuchów.

Wniosek

Plasma jest zasadniczo rozwiązaniem off-chain, którego celem jest znaczne zwiększenie ogólnej wydajności sieci Ethereum poprzez utworzenie drzewiastej struktury wielu mniejszych łańcuchów. Łańcuchy te odciążą łańcuch główny, który będzie wówczas w stanie obsłużyć więcej transakcji na sekundę.

Hierarchiczny model połączonych łańcuchów bloków zaproponowany przez Plasma ma ogromny potencjał i jest obecnie testowany przez liczne grupy badawcze. Przy odpowiednim rozwoju Plasma najprawdopodobniej zwiększy wydajność blockchainu Ethereum i zapewni bardziej odpowiednie ramy dla wdrażania zdecentralizowanych aplikacji. Co więcej, pomysł może zostać zaadaptowany i wdrożony przez inne sieci kryptowalut, aby uniknąć przyszłych problemów ze skalowalnością.

Ethereum Plasma to projekt open source, którego repozytorium można znaleźć na GitHubie. Oprócz Ethereum na Plazmie pracuje obecnie wiele innych kryptowalut i repozytoriów GitHub. Wśród nich możemy wymienić OmiseGO, Loom Network i FourthStateLabs. Więcej szczegółów i informacji technicznych można znaleźć w oficjalnym dokumencie Plasma lub na stronie internetowej LearnPlasma.

Bądź na bieżąco, aby uzyskać więcej zasobów edukacyjnych i nie zapomnij obejrzeć pozostałych naszych filmów na Binance Academy.