:RU: Как будет работать протокол Hydra Head

Перевод статьи https://cexplorer.io/article/how-the-hydra-head-protocol-will-work

image

Сеть Cardano позволяет вам отправить транзакцию, за которую вы платите в среднем 0,17 ADA. Это плата за транзакцию, которая должна быть подтверждена всеми нодами Cardano и навсегда сохранена в блокчейне. Перевод транзакции в блок может занять несколько десятков секунд, что является очень длительным сроком для обычной финансовой транзакции. Протокол Hydra Head является основой для создания второго слоя для Cardano, который обеспечит расчеты менее чем за одну секунду, низкие или близкие к нулю комиссии и уменьшенные требования к пространству в блокчейне. Самым большим преимуществом будет значительное увеличение масштабируемости.

TLDR

  • Протокол Hydra Head (Голова Гидры) позволит создать параллельную сеть, которая будет обрабатывать пользовательские транзакции оффчейн способом.
  • Консенсус Hydra основан на согласии всех участников с недавно предложенным состоянием распределения EUTXO.
  • Изоморфизм позволяет использовать те же EUTXO, формат транзакций, скрипты Plutus и подписи, что и в сети Cardano.
  • Команда SundaeSwap показала демо со своим DEX на Hydra.

Зачем нам нужна Hydra?

Сеть Cardano способна создавать новый блок каждые 20 секунд. Однако пространство в блоке ограничено. Если несколько участников захотят использовать сеть одновременно, сеть может стать перегруженной. Одно из решений, которое внедряется в блокчейн индустрию, заключается в обеспечении связи между пользователями в сетях, которые работают параллельно с основной сетью.

Протокол Hydra Head позволит создать параллельную сеть, которая будет обрабатывать пользовательские транзакции оффчейн способом. Это означает, что сети Cardano не нужно проверять эти транзакции или хранить их в блокчейне.

Чтобы использовать Hydra, т.е. открыть канал с одним или несколькими пользователями, необходимо обеспечить безопасную передачу активов с Cardano на Hydra и обратно. Для этой цели используются скрипты Plutus. Пользователи могут напрямую передавать EUTXO с ADA или другими нативными активами в Hydra. В Hydra будут созданы новые EUTXO, которые будут возвращены в блокчейн Cardano, когда Hydra Head будет закрыта.

Hydra обеспечит быстрые и дешевые транзакции оффчейн, используя Cardano в качестве безопасного расчетного слоя. Участники должны иметь запущенную на их компьютере ноду Hydra, чтобы использовать Hydra. С точки зрения пользователя, кошелек, поддерживающий Hydra, позаботится об этом.

Как открывается Hydra Head

Вначале несколько участников соглашаются вместе открыть Hydra Head. Им необходимо перевести средства из блокчейна Cardano на Hydra, для чего им необходимо использовать транзакцию ончейн. Средства переводятся на адрес скрипта, который их блокирует. Поскольку все происходит ончейн, никто из участников не может жульничать и обеспечивается безопасное выполнение. Считается, что участники выделяют средства. Cardano собирает выделенные средства и делает их доступными в Hydra. Если этот этап пройдет успешно, каналы будут открыты между всеми участниками.

Hydra будет находиться в начальном состоянии 0. Отныне участники могут отправлять транзакции друг другу по каналам. По мере отправки средств состояния меняются. Когда пользователь тратит EUTXO, создается новый EUTXO, точно так же, как это происходит в сети Cardano.

Сетевой консенсус в Hydra, по сути, основан на предложении о новом состоянии, с которым должны согласиться другие участники. Состояния называются снапшотами. Они представляют собой своего рода состояние, отражающее распределение EUTXO среди участников. Когда создается транзакция для перемещения EUTXO, одновременно создается новое состояние. Давайте переведем это в состояние 1. Новое состояние 1 будет действительным, если все участники примут его.

Последнее согласованное состояние используется при закрытии Hydra Head. Как только какой-либо участник решает закрыть Hydra Head, все участники должны покинуть ее. Опять же, транзакция ончейн (скрипт, который заблокировал EUTXO при открытии Hydra Head) используется для вставки EUTXO из Hydra в блокчейн Cardano.

Давайте рассмотрим пример. Алиса, Боб, Кэрол и Дейв соглашаются вместе открыть Hydra Head. Каждый отправляет 100 ADA. В Hydra они отправляют ADA друг другу по мере необходимости. Неделю спустя Алиса решает закрыть Hydra Head. У Алисы будет 200 ADA, у Боба - 100 ADA, а у Кэрол и Дейва - по 50 ADA. Протокол Cardano гарантирует, что правильное количество ADA будет возвращено в леджер при закрытии Hydra Head. В регистре Cardano записываются только начальное и конечное состояния EUTXO. Cardano ничего не знает о том, какие транзакции происходили в Hydra Head.

Можно сказать, что Hydra ведет себя в основном как приложение, поскольку использует скрипт Plutus, который блокирует EUTXO и позволяет использовать его в другом протоколе. Hydra может помочь масштабировать приложения на Cardano. Например, команда SundaeSwap смогла запустить свой DEX на Hydra. Это было доказательством концепции.

Важно отметить, что Hydra Head - это не сеть, к которой все пользователи сети Cardano могут присоединиться в любое время. Это решение для групп пользователей, которые часто взаимодействуют друг с другом. Таким образом, они в один момент раскроют Hydra Head между собой. Таким образом, множество Hydra Head будут создаваться параллельно и будут независимы друг от друга.

Hydra Head станет основой для будущих итераций. Команда планирует обеспечить связь между несколькими Hydra Head. Таким образом, могут возникнуть сети, состоящие из взаимосвязанных Hydra Head.

Изоморфные каналы состояний

Термин “изоморфный” относится к двум системам или структурам, которые эквивалентны или сходны по своей форме или структуре, даже если их содержание или значение могут отличаться. Это может относиться к сетевым системам, которые могут быть сопоставлены одна с другой, или к функциям, которые могут быть преобразованы друг в друга при сохранении их поведения.

Hydra вводит концепцию изоморфных каналов состояний. В Hydra можно повторно использовать одно и то же представление активов в леджере, форматы транзакций, скрипты Plutus, подписи и т.д. Вместо создания совершенно новой сети со своими собственными активами и форматами транзакций можно естественным образом расширить существующую сеть Cardano. В этом сила изоморфизма.

Проще говоря, единственное, что меняется в Hydra, - это консенсус среди участников. Команда старается, чтобы все остальное было максимально похоже на протокол Cardano. Вы можете себе представить, что в Hydra происходят те же транзакции, что и в сети Cardano, но вместо PoS консенсуса и механизма стейкинга участники подтверждают новые состояния между собой на основе отправленных транзакций. Если кто-либо из участников не согласен с новым состоянием, они могут закрыть Hydra Head. Используется состояние, с которым в последний раз согласились все участники.

Вывод

Реализация доказательства концепции доступна для ноды Hydra. Команда работает над готовыми к производству решениями и помогает сторонним командам использовать Hydra для своих приложений. Команда ведет общедоступную дорожную карту, чтобы вы могли проверить текущее состояние дел.

// 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!