:RU: Cardano устраняет недостатки блокчейна первого поколения

Перевод статьи https://cexplorer.io/article/cardano-handles-the-shortcomings-of-first-generation-blockchain

Первое поколение блокчейна, возглавляемое Bitcoin, положило начало децентрализованной финансовой революции. Однако сам блокчейн имеет много недостатков, которые с точки зрения пользователя хуже, чем то, что предлагают традиционные финансовые сервисы. Нестабильные комиссии, практически полное отсутствие конфиденциальности, неопределенная долгосрочная экономическая устойчивость, тенденция к снижению децентрализации и другие вещи. Вы можете быть удивлены тем, как Cardano устраняет эти недостатки или как команда IOG планирует устранить их в будущем. Успех Cardano зависит не от какой-то одной супер крутой функции, которую захотят использовать все, а от множества мелких деталей, которые вместе составят прочную основу для финансовых услуг.

TLDR

Ouroboros Leios сделает Cardano инклюзивным блокчейном, доступным для бедных. Если пользователям удастся отправить транзакцию, она, скорее всего, не завершится неудачей. Комиссии будут оплачиваться токенами. Делегирование экономически доступно для всех. Консенсус остается в руках делегатов, поскольку у Cardano есть ликвидный стейкинг. PoS-система в стиле Накамото более надежна, чем многие протоколы BFT. Распределенные приложения (Dapps) позволят пользователям сохранять контроль над ADA даже при использовании DeFi. Кроме того, это уменьшит концентрацию активов на нескольких адресах. Midnight позаботится о вашей конфиденциальности. Высокая полезность обеспечит экономическую устойчивость. Эти и другие функции сделают Cardano непревзойденной финансовой и социальной платформой. Для успеха необходимо просто продолжать внедрять новые функции.

Фиксированные комиссии

В финансовом мире нет ничего хуже неопределенности. Волатильность - враг бизнеса и удобства использования. Пользователей не волнует, что пространство для блоков является дефицитным ресурсом, и если спрос высок, им приходится платить более высокие комиссии за транзакции. Если бы спрос был высоким в долгосрочной перспективе, комиссия за транзакции регулярно достигала бы ATH.

Механизм комиссионного рынка (эта модель копируется многими проектами) решает проблему спроса на блочное пространство очень неэффективным способом. Не с точки зрения протокола, а с точки зрения обычных пользователей, которые сравнивают блокчейн альтернативу с банковскими услугами с низкими и стабильными комиссиями.

Представьте, что комиссия за Bitcoin-транзакцию составляет 5 сатоши, а в течение недели она достигает 50 сатоши, или очень быстро - 500 сатоши. В течение относительно короткого времени Bitcoin, по сути, станет непригодным для использования многими пользователями. Открывать и закрывать каналы Lightning Network (LN) непросто, поэтому второй слой также не сильно решает проблему. LN в первую очередь предназначен для микроплатежей, поэтому нет смысла платить 50 долларов за открытие канала с 50 долларами. Если вы открыли канал за 10 сатоши, вы же не хотите закрывать его за 500 сатоши.

Волатильность комиссий и предположение того, что где-то в будущем станет обычным делом платить 1000 сатоши за транзакцию в Bitcoin, не является позитивной перспективой для многих. Если вы хотите построить реальный бизнес с помощью Bitcoin, эта неопределенность будет препятствовать вам в этом. Вы не можете предполагать, что люди будут платить 50 долларов за сервис только за то, чтобы использовать блокчейн.

Cardano установила фиксированную комиссию за услуги ончейн. Это означает, что вы заплатите примерно 0,17 ADA за обычную транзакцию, в зависимости от размера. Cardano обрабатывает транзакции в порядке живой очереди, поскольку это более справедливо. За аналогичные транзакции взимается одинаковая комиссия, поэтому нет никаких экономических причин выбирать транзакции с более высокой комиссией. Это немного лучше, но комиссии по-прежнему нестабильны, поскольку они привязаны к обменному курсу ADA к доллару США. Комиссии за транзакции более стабильны, чем мы можем видеть в случае с Bitcoin или Ethereum, но если рыночная стоимость ADA вырастет, то вырастут и комиссии.

Текущая стабильность более высоких комиссий имеет тот недостаток, что при чрезмерном использовании Cardano некоторые транзакции будут отклонены, и пользователям придется повторно отправлять заявки. Кроме того, оказывается, что комиссионный рынок, вероятно, является наилучшим возможным решением для того, чтобы сделать доступ к блокчейн-пространству максимально демократичным (но только для богатых) и обеспечить достаточную прибыль для сети, что важно в контексте долгосрочной экономической устойчивости.

Как сделать Cardano инклюзивным, то есть экономически доступным для всех, а тарифы стабильными, то есть предсказуемыми на будущее?

Проблема высоких комиссий имеет только одно возможное решение, и это более высокая масштабируемость блокчейна. Команда IOG решит проблему с масштабируемостью посредством внедрения Ouroboros Leios PoS (индоссанты ввода), который, возможно, является одним из лучших проектов во всей блокчейн индустрии.

Еще одним значительным улучшением станет многоуровневое ценообразование. В документе о многоуровневом ценообразовании предлагается разделить пространство блока на уровни. Каждый уровень будет иметь разную задержку при отправке транзакции и комиссию. Количество уровней, а также задержки и комиссии на каждом уровне будут скорректированы автоматически в зависимости от текущего спроса. Многоуровневое ценообразование позволит использовать разнообразие трафика, чтобы сделать Cardano более инклюзивным. В то же время это позволяет пользователям и приложениям назначать приоритет транзакциям.

Идеальным решением было бы привязать комиссии за ончейн услуги к курсу доллара на первом уровне. Пользователи могли бы приблизительно подсчитать, сколько они заплатили бы за использование Cardano, если бы совершали, скажем, 10 ончейн транзакций в месяц. Это также было бы хорошо для бизнеса.

Вавилонские комиссии

Еще одним улучшением, касающимся комиссий за услуги ончейн, станет функция Вавилонских комиссий.

Эта функция позволит пользователям оплачивать комиссию за транзакцию токенами, которые у них есть в кошельке и которые они хотят отправить контрагенту. Таким образом, пользователи могут использовать Cardano, например, для стейблкоинов, и им не нужно приобретать и хранить монеты ADA. Это может упростить подключение новых пользователей к DeFi и RealFi, поскольку они смогут установить кошелек и получать на него стейблкоины, а затем отправлять их без необходимости использовать ADA в качестве газа. Это может показаться мелочью, но на самом деле это очень мощная функция, например, для игровой индустрии.

Блокчейн Cardano не нуждается в смарт контракте для выпуска и передачи токенов, поскольку он разработан для использования нативных токенов по умолчанию. Передача токенов осуществляется напрямую по протоколу Cardano, который аналогичен отправке монет ADA с точки зрения вычислительных ресурсов. Операции с токенами всегда будут более эффективными в Cardano, чем в Ethereum, поскольку передача через смарт контракт менее эффективна и, следовательно, более затратна.

Стоит добавить, что токены также могут быть выпущены на Bitcoin по стандарту BRC-20. Это наименее эффективное из существующих решений, которое не может конкурировать с тем, что позволяют платформы смарт контрактов.

Влияние масштабируемости на принятие

Блокчейны первого поколения, особенно Bitcoin, плохо масштабируются, потому что у них очень длительное время создания блока, а размер блока ограничен скоростью распространения данных через Интернет.

На данный момент неясно, может ли масштабируемость быть полностью решена на вторых слоях (L2). С нашей точки зрения, это маловероятно, поскольку решения L2 всегда будут зависеть от L1 в части расчетов и комиссий ончейн. Подключение большого числа пользователей может быть очень трудным, если не невозможным, без более высокой масштабируемости L1.

Более высокая масштабируемость очень важна в контексте долгосрочной экономической устойчивости блокчейна, поскольку люди с большей вероятностью будут платить низкие комиссии, а не высокие.

Каждая блокчейн сеть должна иметь достаточную прибыль для обеспечения своей безопасности. Если сеть не масштабируется, небольшое число пользователей должно платить высокие комиссии. Это означает, что для большинства пользователей сеть не будет доступна экономически или технически (как только мемпул заполнится, сеть должна отбросить некоторые транзакции в соответствии с определенными правилами).

Для блокчейна гораздо выгоднее, если он обладает высокой пропускной способностью и может обрабатывать большое количество транзакций. Такой блокчейн может иметь такую же или даже более высокую прибыль и в то же время удовлетворять пользователей, платящих низкие комиссии за транзакции, которые всегда попадают в следующий блок.

L2 решает вопрос масштабируемости, но часто за счет безопасности L1. Или L2 может решить проблему масштабируемости, но функционирование происходит медленно и дорого из-за L1, что делает L2 практически недоступным.

Более того, большинство современных L2 не наследуют децентрализацию и безопасность L1. Командам часто трудно заново изобрести децентрализованный консенсус, потому что L2 часто работают только на нескольких нодах или даже на сервере.

Первое поколение блокчейнов использует консенсус PoW, безопасность которого основана на высоком энергопотреблении. Экономическая устойчивость очень неопределенна, и после нескольких халвингов безопасность может начать снижаться. В сочетании с низкой масштабируемостью полезность (передача ценности) также будет низкой.

Cardano использует консенсус PoS. PoS система более чем на 99% менее энергозатратна и при этом одинаково или даже более безопасна. Однако PoS, как правило, автоматически масштабируется не лучше, чем PoW, поскольку можно только сократить время создания блока, но невозможно увеличить размер блока каким-либо существенным образом. Масштабируемость может быть увеличена порядка нескольких десятков раз. Этого недостаточно, если блокчейн будет использоваться, скажем, 10% населения, и каждый пользователь должен будет отправлять по крайней мере одну транзакцию в день.

С нашей точки зрения, важно, что команда IOG планирует улучшить масштабируемость Cardano с помощью Ouroboros Leios. Мы не верим, что проблема масштабируемости может быть решена только с помощью L2, если только не придется пожертвовать децентрализацией и безопасностью.

Конечно, лучше подготовиться к будущему и быть готовым, чем ждать, когда люди захотят использовать блокчейн, и быть неприятно удивленными. Cardano должен быть готов к массовому принятию в течение нескольких лет без необходимости пожертвования высоким уровнем децентрализации и безопасности.

PoS - это огромная инновация не только в контексте снижения потребления электроэнергии, но и главным образом с точки зрения долгосрочной экономической устойчивости. Первое поколение блокчейнов PoW теоретически может достичь точки, когда они перестанут быть безопасными. Блокчейны PoS может постигнуть аналогичная участь, но их шансы на выживание выше, поскольку взимаемых комиссий за транзакции, скорее всего, будет достаточно для обеспечения безопасности.

Cardano пытается решить проблему бюджета безопасности за счет масштабируемости и полезности сервисов DeFi. Но одно связано с другим. Чтобы внедрить сервисы DeFi, платформа должна масштабироваться.

Масштабируемость особенно важна для пользователей, которые оценивают блокчейн в сравнении с тем, что могут сделать финансовые сервисы. В частности, они оценивают такие характеристики, как скорость транзакций, надежность и комиссии. Если какая-либо сеть перегружается, надежность падает, отправка транзакций может занять несколько дней, а комиссии резко возрастают. Качество всех решений L2, включая кастодиальные услуги, напрямую зависит от L1. Следовательно, не следует недооценивать необходимость масштабируемости L1.

Качество одноранговых сервисов

Блокчейн Cardano привнес много инноваций в область смарт контрактов. Первым крупным игроком в этой области стал Ethereum, который определил стандарт. Хотя многие проекты копируют виртуальную машину Ethereum (EVM), у этого стандарта есть много недостатков, или, скажем так, недочетов.

Ethereum был первым, кто предложил модель, основанную на учетных записях. Транзакции интерпретируются как события, которые изменяют глобальное состояние. Предыдущее состояние становится неотъемлемой частью следующего вычисления нового глобального состояния. В модели, основанной на учетных записях, все учетные записи отслеживают состояние. Переход в новое состояние требует временной блокировки глобального состояния. Этот механизм требует, чтобы порядок транзакций в блоке сохранялся во время проверки. Транзакции должны обрабатываться последовательно. Обрабатывать их параллельно невозможно.

EVM обладает значительным преимуществом для разработчиков, которым не нужно беспокоиться о параллелизме. Однако для пользователей существует ряд неудобств.

Невозможно заранее локально проверить, попадет транзакция в блок или нет, поскольку контекст (глобальное состояние после обработки всех предыдущих транзакций) недоступен. Может случиться так, что транзакция окажется недействительной, когда нода попытается включить ее в блок. Однако пользователь должен оплатить комиссию за неудачную транзакцию. Кроме того, это усложняет построение смарт контрактов и может считаться уязвимой областью для атак. Из-за необходимости упорядочивания транзакций существует основной вектор атаки, известный как извлекаемое значение майнера (MEV).

Cardano внедрила модель учета Bitcoin, и команда IOG улучшила ее. Была создана модель расширенных UTXO (E-UTXO).

Модель E-UTXO обладает более высокой степенью программируемости, сохраняя при этом все преимущества UTXO Bitcoin.

E-UTXO предлагает некоторые преимущества по сравнению с моделью, основанной на учетной записи. В частности, повышенная безопасность при выполнении смарт контрактов (скриптов Plutus), предсказуемость комиссионных, локальная проверка, гарантирующая, что транзакции будут (с большой вероятностью) приняты после отправки, и изначально фрагментированное состояние блокчейна. Это позволяет распараллеливать обработку транзакций.

Во время обработки транзакций и скриптов их порядок в блоке не важен. Нет необходимости учитывать предыдущие результаты выполнения. Общего глобального состояния не существует.

Это положительно влияет на ончейн масштабируемость. Ouroboros Leios не мог бы быть спроектирован без модели E-UTXO. Распараллеливание важно как для проверки транзакций, так и для выполнения смарт контрактов. Оба процесса могут обрабатываться независимо, то есть параллельно. В результате остается меньше пространства для атак.

Хотя это может показаться слишком техническим, это имеет конкретные преимущества для пользователей, которые заранее знают, попадет ли их транзакция в блок (детерминизм) и какова будет комиссия. Транзакция не останется необработанной только потому, что комиссия ниже, чем ожидает создающая блок нода в данный момент. Более высокая надежность и меньшее пространство для атак - это значительные сдвиги вперед в реализации децентрализованных приложений.

Модель E-UTXO позволяет реализовывать приложения, которые невозможно создать с помощью модели, основанной на учетной записи. Многие приложения на Cardano копируют дизайн приложений EVM. Разработчики еще не использовали весь потенциал E-UTXO в полной мере.

Многие dApps используют несколько адресов, где сосредоточены активы. Пользователи отправляют активы на эти адреса, например, когда они хотят предоставить ликвидность автоматическим маркет-мейкерам на DEX. Основными недостатками такого дизайна являются концентрация ресурсов и снижение контроля со стороны пользователя. Активы по адресам приложений регулируются правилами смарт контрактов. Если кто-то получает контроль над приложением (хакер, но это также может быть команда), он, по сути, получает контроль над активами.

Высокая концентрация активов на адресах может стать проблемой для масштабируемости и противоречит духу децентрализации. Активы контролируются напрямую не людьми (командой), а смарт контрактами. Однако в контексте доверия могут быть задействованы ключи администратора или какая-либо форма DAO.

Особенно опасно для PoS сетей, если кто-то получает контроль над большим количеством нативных монет (ADA, ETH и т.д.). В идеале делегаты должны сохранять контроль над своим делегированным стейком (полномочиями по принятию решений на основе консенсуса) даже при использовании приложений.

Возможно ли этого достичь?

Благодаря модели E-UTXO можно рассмотреть возможность создания распределенных приложений на Cardano. Одной из обсуждаемых концепций является использование так называемых токенов Beacon, которые упрощают запрос данных ончейн за счет их эффективного тегирования. Благодаря тегированию к данным можно легко получить доступ через автономные API. Токены Beacon используются для тегирования данных в соответствии с требованиями логики приложения. Приложение может тегировать адреса, UTXO или транзакции. Приложение, по сути, умело сочетает выпуск токенов для определения цели. Может быть достигнута сложная логика приложения.

Распределенные приложения устойчивы к цензуре, поскольку пользователи сохраняют контроль над своими активами на протяжении всего времени использования приложения и взаимодействуют только с контрагентом (без делегирования активов). Для работы не требуется никакой третьей стороны, поскольку скрипты полностью одноранговые. Нет необходимости в дополнительных токенах управления. Большим преимуществом является то, что распределенные приложения по своей сути являются параллельными, независимо от растущего числа пользователей. Адреса пользователей могут служить идентификацией пользователей.

Концепция распределенных приложений все еще недостаточно изучена. Разработчикам необходимо изменить свое мышление и начать мыслить иначе, чем они привыкли в случае с EVM. Cardano существенно отличается от Ethereum во многих областях и позволяет использовать инновационные концепции.

Ликвидный стейкинг и децентрализация

Я помню время, когда говорили, что, делегируя токены, нужно зафиксировать их на определенный период времени. Но это не имеет никакого смысла, потому что заблокированные токены нельзя использовать. А пользователи хотят использовать их для платежей или в DeFi.

У Cardano есть нативный ликвидный стейкинг. Это означает, что пользователи могут делегировать монеты ADA непосредственно из своего собственного кошелька и могут тратить их в любое время. Cardano не блокирует монеты и не имеет слешинга.

Можно делегировать буквально несколько монет ADA, так что любой желающий может принять участие в децентрализации сети Cardano.

Это большое преимущество с точки зрения пользователя, если учесть, что PoW майнинг сегодня недоступен обычным людям (во многих странах он практически нерентабелен). Для делегирования на Ethereum у вас должно быть не менее 32 ETH или вы можете использовать третью сторону для обмена ETH на токены. Придется идти на компромисс в части децентрализации.

Децентрализация блокчейн сетей будет только увеличиваться, если число участвующих в них людей будет расти. Участие в майнинге PoW сетей сокращается уже несколько лет подряд. Появляются майнинговые компании с растущей долей в общем хешрейте. Более 50% блоков производится только двумя доминирующими Bitcoin пулами.

Более 1200 пулов производят блоки в сети Cardano (есть операторы, управляющие мульти-пулами), и число делегатов, вероятно, со временем будет расти (тенденция пока положительная).

Важно отметить, что Cardano использует PoS консенсус в стиле Накамото, очень похожий на механизм, используемый в Bitcoin. Если нода в сети Cardano создает валидный блок, этот блок будет принят независимо от того, сколько нод запущено в данный момент. Другие ноды в сети напрямую не голосуют за новый блок, а только проверяют его (и принимают, если он валиден). В случае какой-либо серьезной проблемы сеть не остановится, даже если большое количество нод будет недоступно. Если нода которая становится лидером слота, в данный момент запущена, она может создать валидный блок.

Многие сети используют ту или иную форму консенсуса BFT. Протоколы BFT приходят к консенсусу путем голосования по каждому блоку перед его добавлением. Каждый предложенный блок должен быть одобрен более чем 2/3 голосов, чтобы быть добавленным в блокчейн. Блок может стать окончательным после добавления.

Недостатком является то, что как только 1/3 нод неожиданно отключается, сеть, по сути, не может прийти к консенсусу. Более того, если злоумышленник получает 1/3 часть прав по принятию решения, он, по сути, получает контроль над сетью. В случае с Cardano (и Bitcoin) злоумышленник должен получить контроль над половиной ресурсов (монетами ADA или хешрейтом).

Конфиденциальность

Первое поколение блокчейна является псевдоанонимным. По сути, это означает, что любой желающий может анонимно создать новый блокчейн адрес. Как только активы будут перемещены на указанный адрес, транзакция с этим адресом навсегда будет отслеживаться в блокчейне. Если адреса могут быть привязаны к конкретным пользователям (а это происходит из-за нормативных требований), блокчейн, по сути, становится общедоступной базой данных транзакций, включая возможность отслеживать людей, совершивших транзакцию.

Прозрачность - это палка о двух концах. Большинство пользователей не хотят, чтобы их финансовые транзакции были публичными. То же самое относится и к предприятиям, где им законом запрещено разглашать определенную информацию.

Популярные решения каналов состояния L2 часто не решают проблему полностью, поскольку даже если транзакции, например, в Lightning Network или Hydra анонимны (они происходят только между участниками открытого канала), для открытия и закрытия канала требуется транзакция ончейн.

У Cardano будет сайдчейн Midnight, который защитит конфиденциальность пользователей таким образом, что будет возможно соблюдать правила (доказывать конкретные факты) без необходимости публичного раскрытия личности пользователей.

Вывод

Новые пользователи будут использовать блокчейн не потому, что это другая технология, а потому, что она будет обладать лучшими функциями, чем существующие сервисы. Давайте не будем наивными и не будем ожидать, что люди массово начнут пользоваться технологией, которая вынудит их платить высокие комиссии, будет иметь враждебный пользовательский интерфейс и, вдобавок ко всему, они могут потерять свои деньги из-за какого-то ненадежного сервиса DeFi.

На текущем этапе необходимо продолжать внедрять технологию и уделять больше внимания реальным потребностям пользователей. Людей интересует не сетевой консенсус, а возможность получения пассивного дохода за счет делегирования. Людей интересует не название протокола, а скорость и комиссия за международную транзакцию. Людей не волнует децентрализация, но их будет беспокоить то, что их финансовые транзакции общедоступны.

Команде IOG удалось устранить многие технологические недостатки, обнаруженные в блокчейне первого и второго поколений. В настоящее время ведется работа над многими вещами. Исследования продолжаются. Разработка Cardano никогда не будет закончена. Точнее будет сказать, что Cardano будет постоянно совершенствоваться.

// От переводчика: для получения дополнительных переведенных на русский язык статей о Cardano посетите русскоязычный раздел на форуме Cardano. Видеоролики о Cardano на русском можно найти на YouTube канале нашего замечательного амбасадора Тимура Сахабутдинова, а также на канале Чарльз Хоскинсон на русском. Хотите поговорить или задать вопрос о Cardano по-русски? Приглашаем вас в наше уютное сообщество в Telegram. Оставайтесь на связи, все только начинается!