详解Linera白皮书:微链、弹性验证器和多链编程_区块链:区块链存证

原文来源:Linera

原文编译:flowie,ChainCatcher

相比于?Aptos、Sui,同样是被?a16z押注的?Diem?继承者?Linera?节奏一直相对缓慢,于今年?6?月底获得?a16z?领投的?600?万美元融资后,今日才正式发布项目白皮书。

据悉,Linera?创始团队成员多由前Zcash、前Meta/Novi的工程师和研究人员构成。Linera创始人?MathieuBaudet?此前在Meta担任工程师,并帮助创建?Diem区块链,是?Novi的首席研究员和工程师,曾作为核心人物参与发明FastPay和Zef协议。

根据白皮书介绍,Linera?的部分技术灵感依然离不开低延迟支付协议FastPay?以及?Move?语言。而在创新上,为提供首个在互联网规模上具有可预测性能、响应能力和安全性的多链基础设施,Linera引入了在同一组验证器中运行许多称为微链的平行链,并使用每个验证器的内部网络在链之间快速传递异步消息。

在白皮书中,Linera?详细地阐述了在解决区块空间稀缺性问题上,区块链分片、Rollups?等现有解决方案的缺陷,以及?Linera?的创新方案和架构优点。ChainCatcher?节选了?Linera?部分内容进行了编译:

路透社:梅西转会巴黎圣日耳曼的财务计划包括支付加密货币粉丝代币:一位知情人士周四告诉路透社,利昂内尔·梅西(Lionel Messi)转会法国巴黎圣日耳曼俱乐部的财务计划包括支付加密货币粉丝代币。梅西周二离开了西班牙球队巴塞罗那,并与巴黎圣日耳曼 (PSG) 签订了一份为期两年的合同,并有第三年的选择权。PSG没有立即回应置评请求。(路透社)[2021/8/12 1:51:00]

一、Linera:解决区块空间稀缺性问题上,现有方案的缺陷

1、更快的单链。单个链中块的生产率通常受到验证器之间的数据传播延迟的限制。从历史上看,块大小一直是第一个要调整的参数,以根据安全要求和网络约束最大化交易吞吐量。由于BFT共识协议的最新进展,如今交易率的新瓶颈似乎是交易的顺序执行而不是共识排序。

预计块中包含的许多交易在实践中应该是独立的,最近的几个项目开发了能够在多个处理单元上并行执行交易子集的架构。虽然这肯定会导致更高的交易率,但此类系统的特征仍然是低于?6位数的每秒最大交易数。此外,有效交易率在很大程度上取决于每个区块中实际独立的交易比例。总而言之,如果不对其他用户的活动做出任何假设,就不可能为用户提前保证费用和/或延迟。

最后,在高吞吐量链中,由于CPU执行要求和数据同步网络要求的结合,审计验证器变得更加困难。具体而言,顺序交易的绝对数量可能会阻止仅使用商品硬件的社区成员以足够快的速度重放交易以以有意义的方式验证验证器的工作。

声音 | 路透社:Virgil Griffith曾意图向朝鲜运送ETH挖矿设备 称这真的很酷:两位消息人士向路透社透露,以太坊基金会科学家 Virgil Griffith 曾于 2018年4月在首尔Walkerhill酒店参加行业会议时透露,打算安排向朝鲜运输用于制造ETH的挖矿设备,而以太坊可通过兑换为法币(例如美元)帮助诸如逃避制裁或的非法活动。 其中一位消息人士称,住在新加坡的 Virgil Griffith计划在一位新加坡朋友的帮助下将挖矿设备从中国运到朝鲜,这位朋友会在平壤参加一年一度的马拉松比赛。另一位消息人士称,Griffith当时表示,计划由人将设备交付给朝鲜的电信机构。当时 Virgil Griffith表示,如果在能朝鲜挖掘ETH,那是真的很酷。路透社表示,目前无法确定 Virgil Griffith 想向朝鲜运送设备的计划是否实现,但 Virgil Griffith 目前正因违反《国际紧急经济权力法案》面临一项最高 20 年徒刑的指控,该指控是因他前往朝鲜参加区块链大会,发表演讲并提供建议,帮助朝鲜利用加密货币和区块链技术逃避制裁,此举违反了美国制裁法案,目前 Virgil Griffith 已被逮捕。此事发生后,以太坊联合创始人Vitalik Buterin在推特上发表长文,澄清以太坊基金会科学家 Virgil Griffith 访问朝鲜是个人行为,未给朝鲜政府提供任何实质性的帮助,并在准备请愿书要求释放 Virgil Griffith。Buterin 表示,对地缘的开放态度是一种美德,而Virgil Griffith的这个优点在之前就已经体现出来了,比如帮助增进了与以太经典、Hyperledger之间的关系。我认为Virgil 并未给朝鲜政府提供任何实质性的帮助,他根据有关开源软件的公开信息发表了演讲,这并不是什么高深的黑客技术辅导。我希望美国能专注到真正有害的事情上,而不是抓捕发表公开信息演讲的程序员。[2019/12/4]

2、区块链分片。解决区块链可扩展性的另一个流行方向包括将执行状态划分为固定数量的并行链,每个并行链由一组单独的验证器独立运行,这称为区块链分片。虽然这种方法仍在不断改进,但它在历史上一直遭受着一些挑战。

路透社:亚洲加密货币价差套利盛况不再,但仍有利可图:据路透社消息,随着中国当局去年底关闭国内加密货币交易所,由比特币”跨境偷运者”组成的地下生态系统和P2P平台如雨后春笋般涌现出来,带动比特币交易蓬勃发展,同时避开监管机构的视线。最简单的地域套利方法,是在一个不受监管的市场,比如泰国,或比特币交易已经合法化的市场,比如日本,购买比特币,然后出售给比特币被禁止的市场,比如韩国、中国或印度。第二种套利是在交易所之间。动作麻利的交易员在不太知名的比特币交易所以低价购买比特币,然后以高价在流动性更好、用户更多的平台出售。[2018/4/3]

首先,使用不同的验证器集会产生安全权衡,因为攻击者可能会选择性地攻击系统中最弱的一组。其次,重组分片,即用户帐户跨链分布的方式,是一项复杂的操作,需要广泛的网络通信。最后,当分片数量增加以支持额外流量时,需要交换的跨链消息数量也会增加。在每个分片都有一组独立的验证器的系统中,跨链消息会产生显着的延迟,最终抵消添加新链的影响。

3、Rollups。解决区块空间稀缺性的另一种流行方法是?Rollups?协议,无论是?optimistic?还是基于?validityproofs。在高层次上,optimistic?和?validityrollups都包含一个?layer?2?协议,该协议构建一系列大块,旨在在?layer?1?执行、压缩和确认。不幸的是,确认交易的过程在这两种情况下,layer?1?都需要很长时间。Optimisticrollups必须等待几天才能解决争议。validityrollups?必须一次压缩许多?layer?2?交易以支付?layer?1?的?gas。

12月Solana链上NFT交易额超7500万美元创Q4最高记录:金色财经报道,据cryptoslam数据显示,12月Solana链上NFT交易额达到75,391,207.42美元,创Q4最高记录。此外,上个月Solana链上NFT销售量达到850,624笔,平均单笔交易额约为88.63美元,独立买家52,992个,独立卖家77,987个。[2023/1/2 22:21:06]

在实践中,收集足够多的?layer?2?交易、计算有效性证明和归档交易以强制执行严格的数据可用性需要每个?layer?2块花费几个小时。较长的?layer?1?确认时间可能会鼓励某些用户接受安全权衡并相信?layer?2?对某些应用程序的最终确定性。一般来说,Rollups?必须被信任以执行协议并公平地选择交易。在最近设计去中心化?rollups?协议的努力中可以看出这种担忧。

二、Linera?有哪些创新点?

基于对以上方案的观察和启发,Linera?表示旨在开发基于以下三个关键原则的新型web3基础设施:

1、通过在一组弹性验证器中运行多个链,构建具有可预测性能和响应能力的安全基础架构;

2、通过在新的执行层上工作使多链编程成为主流,启用可扩展的web3应用程序的丰富生态系统;

CryptoCompare分析师:大部分被迫抛售已经过去:金色财经报道,CryptoCompare 的研究分析师David Moreno在一份研究报告中写道:市场蔓延最严重的时期可能已经过去,大部分被迫抛售已经过去。 然而,分析师仍警告称,近期市场不会出现任何显着上涨。此外,鉴于第二季度的严重负面表现,出现’缓解’反弹也就不足为奇了。我们相信未来几个月市场将继续区间震荡。(CNBC)[2022/7/21 2:28:39]

3、通过确保弹性验证器得到最佳激励和社区大规模审计,最大化去中心化。

Linera?创新点体现在以下方面:

1、具有弹性验证器的集成多链系统

为了实现对具有可预测性能和大规模响应能力的web3基础设施的愿景,Linera?利用云基础设施,开发了一种新的多链协议——具有弹性验证器的集成多链系统。

在Linera中,验证器是一种类似web2的弹性服务,可并行验证和执行多条链中的交易块。因为Linera系统中存在的链的数量是无限的,也称它们为微链。

用新区块积极扩展微链的任务与验证或执行是分开的,由每条链的所有者承担。鼓励每个Linera用户创建一个他们自己的链并将他们的帐户放在那里。

每个验证者管理所有的微链。微链使用异步消息进行交互,否则独立运行。因此,验证者可以通过在许多内部分片之间分配工作量来弹性扩展。使用每个验证器的内部网络有效地实现链之间的异步消息。

微链接受新区块的方式可能不同。在扩展自己的链时,用户使用受可靠广播启发的低延迟、无内存池协议直接向验证器提交新块。需要用户之间更复杂交互的应用程序也可能依赖于按需创建的临时微链。实际上,只有?Linera?基础设施拥有的公共微通道有完整的?BFT?共识协议。

验证者之间的微链同步委托给链所有者。这意味着不活跃的微链除了存储之外对验证者没有成本。

使用弹性验证器是Linera的一个独特假设。Linera打算让Linera社区支持新验证者可以选择的各种云提供商。Linera?最初的灵感来自Meta开发的低延迟支付协议FastPay。Linera通过将用户帐户转变为微链、添加智能合约以及支持链间的任意异步消息,显着推广了FastPay。

2、让多链编程成为主流

Linera将许多链集成到一组独特的验证器中。由于每个验证器的内部网络,这极大地促进了跨链通信。这是第一次,各种web3应用程序有机会通过利用廉价高效的多链架构进行弹性扩展。为了促进多链编程的采用做出了以下设计选择:

Linera的执行模型被设计为与语言无关且对开发人员友好。Linera的初始SDK将基于Wasm并以Rust编程语言为目标。

Linera应用程序是可组合的和多链的。一旦一个应用程序创建后,它可以在任何链上按需运行。同一应用程序的运行实例使用异步消息和发布/订阅通道跨链协调。在同一微链中运行的应用程序使用跨合约调用和临时会话对象进行交互。

Linera中会话对象的灵感来自Move语言中的资源。Move中的静态类型资源已被提议用于帮助提高可组合性。在Linera中,类资源的可组合性是通过使用会话句柄和运行时检查来实现的。例如,为了发送代币,Linera合约将能够转移包含代币的临时会话的所有权。一般来说,建立一个大型的开发者社区是采用区块链基础设施的一个主要因素。由于Wasm生态系统正在不断改进其多语言工具,它为Linera提供了为多个开发人员社区服务的长期可能性。

3、弹性验证器的稳健去中心化

经典的“区块链三难困境”断言同时实现可扩展性、安全性和去中心化是困难的。虽然这一观察对于固定容量的验证者来说肯定是成立的,但?Linera?认为,在为弹性验证者定义和实施令人满意的去中心化概念方面大家所做的努力还不够。

Linera依靠委托权益证明(DPoS)来确保安全并定期支持更改验证器集。由于区块的链接,过去的交易、跨链消息和每个微链的执行状态都是不可篡改的。

微链设计为可独立审计。这意味着Linera作为一个整体将由社区仅使用商品硬件、以分布式方式进行审计。区块链社区已经在rollups?的背景下讨论了使用大型验证器来提高性能并使用社区驱动的验证器来维护去中心化。随着Linera项目的进展,将继续关注?validity证明和?rollup?方面的技术进步。

四、Linera?架构的优点

Linera旨在提供首个在互联网规模上具有可预测性能、响应能力和安全性的多链基础设施。为此,Linera引入了在同一组验证器中运行许多称为微链的平行链的想法,并使用每个验证器的内部网络在链之间快速传递异步消息。Linera?认为这种架构有很多优点:

弹性缩放。在Linera中,可扩展性是通过添加链来获得的,而不是通过增加块的大小或速率来获得的。每个验证者都可以随时添加和删除容量,以维持多链应用程序的标称性能。

响应能力。当微链由单个用户操作时,Linera使用受可靠广播启发的简化的无内存池共识协议。这减少了块延迟并最终使Web3应用程序更具响应性。

可组合性。与其他多链系统相比,低块延迟也有助于可组合性:通过添加新块快速回答,允许接收来自另一条链的异步消息。

链安全。与传统的多链系统相比,在同一组验证器中运行所有微链的一个好处是创建链不会影响Linera的安全模型。

权力下放。?Linera依靠委托权益证明(DPoS)来确保安全。每个微链都可以在商品硬件上单独执行。这允许客户和审计员持续运行他们自己的验证并让验证者负责。

语言“不可知论者”。?Linera的编程模型不依赖于特定的编程语言。经过深思熟虑,Linera决定在Linera的初始执行层集中精力在Wasm和Rust上。

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