Масштабируемость — одна из основных проблем блокчейна Ethereum. Текущие ограничения, с которыми сталкивается сеть с точки зрения пропускной способности и скорости, препятствуют ее глобальному внедрению в более широком масштабе.

Ethereum Plasma была предложена Виталиком Бутериным, соучредителем указанного блокчейна, и Джозефом Пуном. Концепция родилась в августе 2017 года как метод решения проблем масштабируемости блокчейна Ethereum. Вместе с Таддеусом Дрийей Джозеф Пун также будет отвечать за концепцию Lightning Network — решения для масштабируемости Биткойна, предложенного в 2015 году. Хотя Plasma и Lightning Network в обоих случаях предлагались как решения для масштабируемости блокчейнов, каждый из них имеет свои механизмы и особенности.

В этой статье будет кратко представлено Ethereum Plasma, но имейте в виду, что это не проект, а скорее метод автономного масштабирования или структура для создания масштабируемых приложений, которые могут быть реализованы разными исследовательскими группами или компаниями. 

Как работает плазма?

Основная идея Ethereum Plasma состоит в том, чтобы создать структуру боковых цепей, которые как можно меньше взаимодействуют и взаимодействуют с основной цепочкой — в этом случае основной цепочкой будет блокчейн Ethereum. Эта структура спроектирована так, чтобы работать как дерево блокчейнов, иерархически организованное для создания множества второстепенных цепочек поверх основной цепочки. Эти второстепенные цепи также известны как плазменные цепи или дочерние цепи.

Структура Plasma построена за счет использования смарт-контрактов и деревьев Меркла, которые позволяют создавать неограниченное количество дочерних цепочек, которые, в свою очередь, являются, по сути, уменьшенными копиями своего родственника — блокчейна Ethereum. На каждой дочерней цепи можно создать больше цепочек, образуя таким образом древовидную структуру.

По сути, каждая дочерняя цепочка Plasma представляет собой настраиваемый смарт-контракт, который может быть спроектирован так, чтобы функционировать уникальным образом и удовлетворять различные потребности. Это означает, что цепочки могут сосуществовать и работать независимо. В конечном итоге Plasma позволит компаниям и предприятиям внедрять решения масштабируемости различными способами, адаптируясь к их конкретному контексту и потребностям. 

Следовательно, если Plasma удастся успешно разработать и развернуть в сети Ethereum, вероятность перегрузки основной цепи будет меньше. Это связано с тем, что каждая дочерняя цепочка будет спроектирована для работы по-разному для достижения конкретных целей, которые не обязательно должны быть связаны с целями основной цепочки. Следовательно, дочерние цепи облегчат общую нагрузку на основную цепь.

Доказательства мошенничества

Связь между дочерними цепочками и корневой цепочкой защищена доказательствами мошенничества. Это означает, что корневая цепочка отвечает за поддержание сетевой безопасности и наказание злоумышленников.

Каждая дочерняя цепочка имеет свои собственные механизмы проверки блоков и специальную реализацию защиты от мошенничества, которая может быть построена на различных алгоритмах консенсуса. Наиболее распространенными являются Proof of Work, Proof of Stake и Proof of Authority.

В случае вредоносной активности тестирование на мошенничество позволяет пользователям сообщить, какие узлы ведут себя нечестно, защитить свои средства и отказаться от транзакции (которая предполагает взаимодействие с основной цепочкой). Другими словами, доказательства мошенничества используются как механизм, который позволяет дочерней цепочке Plasma подать жалобу в свою родительскую или корневую цепочку.

КартаСвернуть

В официальном документе Plasma также представлено интересное применение так называемых вычислений MapReduce. MapReduce — это, по сути, набор функций, которые очень полезны для организации и вычисления данных из нескольких баз данных.

В контексте Plasma эти базы данных представляют собой блокчейны, древовидная структура которых позволяет применять MapReduce как способ облегчить проверку данных, находящихся в дереве цепочек, что значительно повышает эффективность сети.

Проблема массового производства

Одной из основных причин беспокойства по поводу Plasma является проблема Mass Exit. Это намекает на сценарий, в котором многие пользователи пытаются одновременно покинуть свою цепочку Plasma, переполняя корневую цепочку и создавая большую перегрузку сети. Этот сценарий может быть вызван мошеннической деятельностью, сетевой атакой или любым другим типом критического сбоя, который может возникнуть в дочерней цепочке Plasma или группе цепочек.

Заключение

Plasma — это, по сути, автономное решение, целью которого является значительное повышение общей производительности сети Ethereum за счет создания древовидной структуры из множества более мелких цепочек. Эти цепочки облегчат рабочую нагрузку основной цепочки, которая затем сможет обрабатывать больше транзакций в секунду.

Иерархическая модель связанных блокчейнов, предложенная Plasma, имеет большой потенциал и в настоящее время тестируется многочисленными исследовательскими группами. При правильном развитии Plasma, скорее всего, повысит эффективность блокчейна Ethereum и предоставит более подходящую среду для развертывания децентрализованных приложений. Кроме того, эта идея также может быть адаптирована и реализована другими криптовалютными сетями, чтобы избежать будущих проблем с масштабируемостью.

Ethereum Plasma — это проект с открытым исходным кодом, репозиторий которого можно найти на GitHub. Помимо Ethereum, над Plasma в настоящее время работает множество других криптовалют и репозиториев GitHub. Среди них можно отметить OmiseGO, Loom Network и FourthStateLabs. Более подробную информацию и техническую информацию можно найти в официальном документе Plasma или на веб-сайте LearnPlasma.

Следите за дополнительными образовательными ресурсами и не забудьте посмотреть остальные наши видеоролики в Binance Academy.