🇨🇿 Jak bude fungovat Hydra Head protokol

Síť Cardano umožňuje submitnout transakci, za kterou zaplatíte v průměru 0,17 ADA. To je poplatek za to, že transakci ověří všechny uzly Cardano a navždy ji uloží do blockchainu. Zařazení transakce do bloku může trvat několik desítek sekund, což je pro běžnou finanční transakci velmi dlouhá doba. Protokol Hydra Head je základem pro vytvoření druhé vrstvy pro Cardano, která umožní vypořádání za méně než jednu sekundu, nízké až téměř nulové poplatky a menší nároky na prostor v blockchainu. Největším přínosem bude výrazné zvýšení škálovatelnosti.

TLDR

  • Protokol Hydra Head umožní vytvoření paralelní sítě, která bude zpracovávat transakce uživatelů mimo řetězec.
  • Konsensus Hydra je založen na souhlasu všech účastníků s nově navrženým stavem distribuce EUTXO.
  • Izomorfismus umožňuje používat stejné EUTXO, formát transakcí, skripty Plutus a podpisy, jaké používá síť Cardano.
  • Tým SundaeSwap předvedl ukázku se svým DEX na platformě Hydra.

Proč potřebujeme Hydru?

Síť Cardano je schopna vytvořit nový blok každých 20 sekund. Místo v bloku je však omezené. Pokud by síť chtělo používat více účastníků najednou, mohlo by dojít k jejímu zahlcení. Jedním z řešení, které se prosazuje v celém odvětví blockchainu, je umožnit komunikaci mezi uživateli v sítích, které běží paralelně s hlavním řetězcem.

Protokol Hydra Head umožní vytvoření paralelní sítě, která bude zpracovávat transakce uživatelů mimo řetězec. To znamená, že síť Cardano nemusí tyto transakce ověřovat ani ukládat do blockchainu.

Aby bylo možné systém Hydra používat, tj. otevřít kanál s jedním nebo více uživateli, musí být zajištěn bezpečný přenos aktiv ze systému Cardano do systému Hydra a zpět. K tomuto účelu se používají skripty Plutus. Uživatelé mohou do Hydry přímo přenášet EUTXO s ADA nebo jiná nativní aktiva. V Hydře se vytvoří nové EUTXO, které se po uzavření hlavy Hydry vrátí do blockchainu Cardano.

Hydra bude poskytovat rychlé a levné off-chain transakce a zároveň bude využívat Cardano jako bezpečnou vypořádací vrstvu. Účastníci musí mít na svém počítači spuštěný uzel Hydra, aby mohli Hydru používat. Z pohledu uživatele se o to postará peněženka podporující Hydru.

Jak se tvoří hlava Hydry

Na začátku se několik účastníků dohodne na společném otevření Hlavy Hydry. Potřebují převést finanční prostředky z blockchainu Cardano do Hydry, k čemuž musí použít on-chain transakci. Prostředky se přesunou na adresu skriptu, který je uzamkne. Protože vše probíhá on-chain, žádný z účastníků nemůže podvádět a je zajištěno bezpečné provedení. Říká se, že účastníci odevzdávají finanční prostředky. Cardano commitované prostředky sbírá a zpřístupňuje v Hydře. Pokud je tato fáze úspěšná, otevřou se kanály mezi všemi účastníky.

Hydra bude v počátečním stavu 0. Od této chvíle si mohou účastníci navzájem posílat transakce prostřednictvím kanálů. Jak jsou prostředky odesílány, stavy se mění. Když uživatel utratí EUTXO, vytvoří se nové EUTXO, stejně jako se to děje v síti Cardano.

Síťový konsensus v systému Hydra je v podstatě založen na návrhu nového stavu, se kterým musí ostatní účastníci souhlasit. Tyto stavy se nazývají snímky. Jsou to jakési stavy odrážející rozložení EUTXO mezi účastníky. Když je vytvořena transakce pro přesun EUTXO, je zároveň vytvořen nový stav. Nazvěme jej stavem 1. Nový stav 1 bude platný, pokud jej přijmou všichni účastníci.

Poslední odsouhlasený stav se použije při uzavírání hlavy Hydra. Jakmile se některý z účastníků rozhodne Hydra Head uzavřít, všichni účastníci ji musí opustit. K vložení EUTXO z Hydry do blockchainu Cardano se opět použije on-chain transakce (skript, který uzamkl EUTXO při otevření Hydra Head).

Uveďme si příklad. Alice, Bob, Carol a Dave se dohodnou, že společně otevřou Hydra Head. Každý z nich odevzdá 100 ADA. V Hydře si podle potřeby navzájem posílají ADA. O týden později se Alice rozhodne Hydra Head uzavřít. Alice bude mít 200 ADA, Bob bude mít 100 ADA a Carol a Dave budou mít každý 50 ADA. Protokol Cardano zajistí, aby se při uzavření Hydra Head do účetní knihy vrátil správný počet ADA. V hlavní knize Cardano jsou zaznamenány pouze počáteční a koncové stavy EUTXO. Cardano neví nic o tom, jaké transakce v Hydra Head proběhly.

Lze říci, že Hydra se chová v podstatě jako aplikace, protože používá skript Plutus, který uzamyká EUTXO a umožňuje jeho použití v jiném protokolu. Hydra může pomoci škálovat aplikace na Cardano. Například tým SundaeSwap dokázal na Hydře spustit svůj DEX. Jednalo se o ověření konceptu.

Je důležité poznamenat, že Hydra Head není síť, ke které by se mohli kdykoli připojit všichni uživatelé sítě Cardano. Je to řešení pro skupiny uživatelů, kteří spolu často komunikují. Ti tedy v jeden okamžik mezi sebou otevřou síť Hydra Head. Paralelně tak vznikne mnoho Hydra Hlav, které budou na sobě nezávislé.

Hydra Head bude základem pro další iterace. Tým plánuje umožnit komunikaci mezi více hlavami Hydry. Mohou tak vzniknout sítě složené z propojených hlav Hydra.

Izomorfní stavové kanály

Termín “izomorfní” označuje dva systémy nebo struktury, které jsou ekvivalentní nebo podobné svou formou nebo strukturou, i když jejich obsah nebo význam může být odlišný. Může jít o síťové systémy, které lze vzájemně mapovat jedna ku jedné, nebo o funkce, které lze vzájemně transformovat při zachování jejich chování.

Hydra zavádí koncept izomorfních stavových kanálů. V systému Hydra je možné opakovaně používat stejnou reprezentaci hlavní knihy aktiv, formátů transakcí, skriptů Plutus, podpisů atd. Namísto vytváření zcela nové sítě s vlastními aktivy a transakčními formáty je možné přirozeně rozšířit stávající síť Cardano. To je síla izomorfismu.

Jednoduše řečeno, jediné, co se v Hydře mění, je konsensus mezi účastníky. Vše ostatní se tým snaží zachovat co nejpodobnější protokolu Cardano. Můžete si představit, že v Hydře probíhají stejné transakce jako v síti Cardano, ale místo konsensu PoS a mechanismu stakingu si účastníci mezi sebou potvrzují nové stavy na základě odeslaných transakcí. Pokud některý z účastníků s novým stavem nesouhlasí, může hlavu Hydry zavřít. Použije se stav, na kterém se všichni účastníci shodli jako na posledním.

Závěr

K dispozici je zkušební implementace pro uzel Hydra. Tým pracuje na řešeních připravených k výrobě a pomáhá týmům třetích stran při používání systému Hydra pro jejich aplikace. Tým udržuje veřejnou roadmapu, takže se můžete podívat na aktuální stav.

Článek připravili Cardanians s podporou Cexplorer.

Přečtěte si článek v AJ: https://cexplorer.io/article/how-the-hydra-head-protocol-will-work