IOHK官网博客:我们如何在 2022 年扩展 Cardano

原文来自IOHK Tim Harrison,由卡尔达诺大使陈哲Anson翻译

随着核心智能合约功能的部署,Cardano 的下一阶段将专注于性能优化和扩展。它就从这里开始……

卡尔达诺项目一直致力于解决经典的区块链三难困境;可扩展性、安全性和(重要的)去中心化。作为负责创建核心平台的组织,我们一直追求定义明确、分阶段明确的路线图,以发挥 Cardano 的能力并发挥其长期潜力。

利用正式的开发方法和 Haskell 代码——深深植根于同行评审的学术方法——我们提供了一个适合未来的强大、安全的平台。为正确性而构建。我们将此阶段命名为 Byron。

一个令人难以置信的社区在我们的努力下成长起来,通过大约 3,000 个权益池运营商的网络,我们现在拥有世界上最分散的权益证明网络之一。这个权力下放和权益池的时代,我们以诗人和政治激进分子 Percy Bysshe Shelley 的名字命名为 Shelley。

Goguen(包括 Alonzo HFC 事件)带来了核心智能合约功能,为 DeFi 和 DApps 铺平了道路。随着初始 Plutus 功能的部署,我们与不断壮大的开发人员社区合作,继续发展 Plutus 语言的表现力和整体主张。

现在,随着我们进入 Basho 阶段,我们正在将更多的精力投入到优化和扩展上。在这些基础上,稳步增加容量和吞吐量,以应对 DApp 生态系统的增长,首先是数十万,然后是数百万新用户。从 DeFi degens 到发展中国家的公民。

在今年的过程中,从现在开始,我们将追求我们使命的下一阶段。参数调整、改进、增强等创新都将稳步发挥作用在 2022 年期间增加 Cardano 的容量和吞吐量。同时保持迄今为止为我们服务的深思熟虑、安全的方法。是的,我们预计会有高需求时期,有时会出现网络拥塞。我们正处于一段激动人心的旅程中,使用率将会很高。虽然我们有时可能会感到不耐烦,但这就是方式。以下是我们将如何随着我们的成长而优化和扩展。

链上解决方案

块大小增加

区块越大,它可以承载的交易就越多。块大小最近增加了 8KB 至 72KB(增加了 12.5%);随着时间的推移,将根据持续的系统监控和整体网络健康状况进一步增加。

流水线

通过合并验证和传播来改进块传播时间。目标是通过减少块之间的“死时间”(块传播开销),在 5 秒内将块传播到至少 95% 的对等点。这为进行更激进的缩放更改提供了空间,例如增加块大小/增加 Plutus 参数限制。

输入背书者

输入背书者通过允许将交易分成预先构建的块来提高块传播时间和吞吐量。这提高了块传播时间的一致性并允许更高的交易率。

Plutus 的内存/CPU 参数

整个链的内存使用效率更高。具体来说,在未使用交易输出 (UTXO) 处理、权益分配、实时权益分配和池以及哈希表示方面有内存改进。

Plutus 脚本增强功能

通过智能合约优化更有效地使用强大的 EUTXO 模型,包括:

• 参考输入 (CIP-0031) – Plutus 脚本可以检查交易输入,而无需花费它们。这意味着没有必要仅仅为了检查输入所持有的信息而创建 UTXO。

• Plutus Datums (CIP-0032) – 可以将基准直接附加到输出而不是基准哈希。这简化了数据的使用方式,因为用户可以看到实际数据,而不必提供与给定哈希匹配的数据。

• 脚本共享 (CIP-0033) – Plutus 脚本引用可以与交易输出相关联,这意味着它们可以记录在链上以供后续重用。无需为每笔交易提供脚本副本,从而极大地减少了开发人员的摩擦。在多个交易中重用脚本可显着减少交易大小,提高吞吐量并降低脚本执行成本。

节点增强

改进将有助于在各个时期均匀分配权益和奖励计算,从而为区块大小的增加提供更大的空间。此外,内存使用现在更加高效。内存压缩减少了 RSS 占用,内存共享意味着我们需要更少的数据实例化。从 2022 年 1 月开始,节点版本 1.33.0 减少了关键点的峰值负载,包括时代边界。

磁盘存储

通过将部分协议状态存储在磁盘上,节点将需要在内存中保存更少,这意味着 RAM 受限的系统将能够运行节点,只要它们有足够的存储空间,并且内存将不再是可扩展性的瓶颈。这将使区块链状态显着增长。

链下解决方案

侧链

侧链是通过双向机制(“桥”)连接到主区块链(“主”链,也称为父链)的单独区块链,使来自一条链的代币和其他数字资产能够被使用在另一个和结果返回到原来的链。资产可以根据需要在链之间移动。一条母链可以连接多个可互操作的侧链,它们可能以完全不同的方式运行。来到 Cardano 的 EVM 侧链包括 dcSpark 的 Milkomeda 和 IOG 的 Mamba。

Hydra

引入同构状态通道以最大限度地提高吞吐量,最大限度地减少延迟,产生低成本甚至无成本,并大大降低存储需求。 Hydra 提供了一种更有效的方式来处理链下交易,同时使用主链分类帐作为安全结算层。

链下计算

卸载一些计算,例如使用异步合同执行 (ACE) 可以提高核心网络的效率。交易发生在区块链本身之外,但可以通过信任模型提供快速、廉价的交易。

Mithril

为了实现更高的可扩展性,您需要解决与参与者数量成对数关系的关键操作的复杂性。 Mithril将在保持信任的同时改善链同步。结果?在不影响安全功能的情况下,快速高效的多重签名聚合。

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信息图来源:Mikki Pham/Fernando Sanchez

原文链接:How we’re scaling Cardano in 2022 - IOHK Blog

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扩展应该是Cardano今年最重要的一个主题了