Являясь ярым сторонником криптовалюты и большим энтузиастом блокчейнов, я хотел бы поделиться своими мыслями по одному из самых перспективных проектов 2018 года - QuarkChain. Проведя свое собственное расследование в Интернете и читая техническую документацию, я пришел к выводу, что QuarkChain обладает одной из самых передовых технологий и имеет потенциал стать ведущим блокчейном в будущем. В этой статье я сделаю обзор QuarkChain и расскажу вам почему этот проект обещает быть одним из самых успешных в этом году.
Что такое QuarkChain и в чем его особенность?
QuarkChain - это передовой по сравнению с blockchain 3.0 проект, основанный на двухслойной блокчейн структуре, производящий около 1 миллиона транзакций в секунду и достигающий высокой степени масштабируемости, безопасности и децентрализации в одно и то же время.
Сегодня проблема блокчейн технологий заключается в том, что большинство из них могут обеспечить только две из вышеупомянутых характеристик. Например, Bitcoin и Ethereum являются очень безопасными и децентрализованными, что делает их пока что основными блокчейнами. Однако они еще не достигли массового использования, поскольку обладают низкой масштабируемостью. С другой стороны, мы могли бы иметь несколько независимых небольших блокчейнов и достичь высокого уровня децентрализации и масштабируемости. Но этот подход был бы очень ненадежен, потому как небольшую одиночную ячейку намного легче взломать, чем огромную систему. Если мы обратим внимание на нынешний бизнес-мир, мы заметим, что уже существует множество решений для баз данных, которые очень хорошо масштабируются и обеспечивают высокую степень безопасности, такие как BigTable или Cassandra. Они уже были введены многими известными компании, но, очевидно, эти технологии пока не достаточно децентрализованы.
На рисунке ниже показаны компромиссы, которые мы имеем:
Двухслойная архитектура QuarkChain
Соответствуя условиям интернационализации предпринимательства, была разработана новая структура блокчейна на основе шардов, которая по существу состоит из двух слоев:
- Первый слой – слой эластичных шардов, содержащий все мелкие блок-цепочки и шарды, которые обрабатывают подмножество всех транзакций, происходящих в сети.
- Второй слой — корневая цепь, которая подтверждает все блоки, обработанные на уровне эластичного шардового блока. Это делается путем включения заголовков блоков в корневые блоки.
На следующем рисунке показана двухслойная архитектура QuarkChain:
(Рис. Двухслойная архитектура QuarkChain)
Преимущество этой архитектуры состоит в том, что две основные функции в каждом блоке цепочки разделены на разные уровни, что снижает сложность уровня и приводит к более высокой масштабируемости, в то же время гарантируя безопасность.
Кроме того, QuarkChain поддерживает возможность легкой и быстрой корректировки количества шардов.
Следует отметить, что по мере увеличения количества шардов, возрастает и количество транзакций обрабатываемых одновременно этими шардами. Следовательно, пропускная способность системы становится выше, поскольку в сеть добавляется все больше шардов.
Совместный майнинг
Для создания экономической модели с открытым рынком и стимулирования децентрализации, QuarkChain использует теоретико-игровой механизм, который имеет несколько особенностей:
- Хэш мощности равномерно распределяется между шардами.
- У каждого блокчейна разная сложность майнинга, что позволяет майнерам выбрать желаемую цепочку с оптимальной ценой и мощностью хэша. Таким образом, слабым майнерам больше не нужно присоединяться к майнинг пулам, что помогает избежать централизации, так как ожидаемая доходность единичного майнинга находится на том же уровне, что и при присоединении к майнинг-пулу.
- Проведение добычи майнеров согласовано с тем, что лучше всего для всей системы.
- Более 50% всей хэш-мощности сети направляется на корневую цепочку для защиты от атак двойного расходования. Фактически, злоумышленнику требуется не менее 50% * 50% = 25% общей мощности для совершения атаки в сети.
(Рис. Иллюстрация совместного майнинга, где хэш-мощность распределяется равномерно среди шардов)
Алгоритм консенсуса
Для обеспечения безопасных транзакций QuarkChain использует гибридный алгоритм блокчейна POW, который работает следующим образом:
- В корневой цепочке используется тот же алгоритм POW, который уже запущен в блокчейне Bitcoin и Ethereum. В связи с этим, в случае разветвления корневой цепи, выживают самые длинные ветки/вилки (либо более сложные в целом).
- Каждый шард в шардовом слое использует так называемый «root-chain-first POW алгоритм» определения того, какие ветки должны выжить. Это делается путем сравнения соответствующих корневых цепей веток. Ветка (вилка), с наибольшей длиной корневой цепи, выживет независимо от длины другой ветки.
Основные характеристики QuarkChain
QuarkChain имеет множество функций, которые делают его превосходящим другие существующие решения блокчейнов, о которых я сейчас расскажу.
- Кластеризация
Сегодня проблема традиционных блокчейнов, таких как Bitcoin и Ethereum, заключается в том, что каждая нода полностью проверяет все блоки и отклоняет любой недопустимый блок. Обычно эти задачи выполняются super-full нодами. Однако в сфере с высокой пропускной способностью это становится достаточно проблематично, поскольку super-full ноды требуют большого количества ресурсов и стоят очень дорого. QuarkChain решает эту проблему введя концепцию кластеризации. Это означает, что несколько отдельных мелких нод могут образовывать кластеры и работать как super-full ноды, но дешевле и с меньшей централизацией сети.
(Рис. Super-full ноды заменяются кластерами нод
Фактически, каждая нода кластера проверяет определенное подмножество цепей и до тех пор, пока корневая цепочка блоков и младшие блок-цепи покрыты объединением их подмножеств, вся цепочка блоков может быть полностью проверена без приобретения дорогостоящей машины. Другими словами, даже если отдельная нода выходит из строя, блок все же может быть полностью проверен, так как остальные ноды все еще держат другой кластер, что приводит к высокой доступности таких кластеров.
(Рис. Иллюстрация высокой доступности кластера, работающего в сети QuarkChain с двумя шардами)
- Транзакции перекрестных шардов
QuarkChain использует шардовые методы горизонтального разбиения базы данных на более мелкие части для более быстрой обработки транзакций, обеспечения безопасности и большей децентрализации сети. В связи с этим, QuarkChain поддерживает и внутришардовые транзакции и транзакции перекрестных шардов. Это означает, что транзакции, подтвержденные корневой цепью, могут выполняться с одним и тем же шардом (если входные и выходные адреса транзакции находятся в одном шарде), а также на разных шардах (адреса ввода и вывода находятся в разных шардах).
(Рис. Иллюстрация перекрестных транзакций на QuarkChain)
Транзакции перекрестных цепочек
Архитектурный дизайн QuarkChain поддерживает транзакции с перекрестными цепями, поскольку сеть QuarkChain поддерживает только одну корневую цепочку. Это совершается путем преобразования токенов адаптером, а затем выполнения транзакции, такой как транзакция с перекрестными шардами со стороны сети QuarkChain или путем размещения другой блок-цепи в виде подцепи (шарда), которая затем становится транзакцией с перекрестными шардами.Операции на цепочке и вне цепочки
QuarkChain также обеспечивает возможность размещения транзакций вне цепи. В этом отношении двухслойная шардовая структура сети QuarkChain была спроектирована так, чтобы сделать управление на цепи и вне ее очень гибким.Платформа Смарт Контракт
Поскольку виртуальная машина Ethereum (EVM) является наиболее широко используемым механизмом выполнения интеллектуальных контрактов, QuarkChain включил эту функцию в сеть QuarkChain. Это означает, что существующие dApps, запущенные в сети Ethereum, могут быть легко перенесены в сеть QuarkChain. Более того, шардовые блокчейны управляют своими собственными смарт контрактами одновременно с их блокчейном через EVM, который также имеет свои уникальные индивидуальные кошельки, связанные с ними.Простое управление учетной записью
Обычно пользователю требуется несколько учетных записей для управления различными адресами на разных шардах для взаимодействия со всеми пользователями / смарт контрактами в сети, что крайне неудобно. Чтобы упростить управление учетными записями для разных шардов, QuarkChain внедрил концепцию, которая позволяет пользователям управлять всеми адресами в каждом шарде и взаимодействовать со всеми пользователями используя единую учетную запись. Кроме того, приложения смарт-кошелька будут создаваться автоматически для выполнения внутришардовых или перкрестно-шардовых транзакций (включая смарт контракт) для пользователя, в то время как шардовый механизм остается скрытым для пользователя.
(Рис. Закрытый ключ выполняет транзакции на любом из шард)
Смарт-кошелек
QuarkChain определяет следующие типы учетных записей для дальнейшего упрощения управления учетными записями:
A) Первичная учетная запись: эта учетная запись содержит адрес пользователя в шарде по умолчанию.
B) Вторичная учетная запись: эта учетная запись содержит остальные адреса, принадлежащие пользователю в шарде по умолчанию.
Таким образом, основная учетная запись используется в большинстве случаев для инициирования транзакций, а вторичная учетная запись используется как временная станция для перемещения токенов через смарт-контракт в разных шардах. В случае если на вторичном счете остался неиспользованный баланс, остатки переносятся обратно на основную учетную запись, что означает, что остатки постоянно находятся на основной учетной записи. В результате этого, пользователю не нужно управлять адресами вторичной учетной записи, которая является функцией смарт-кошелька (open source). Преимущество смарт-кошелька также заключается в том, что пользователи могут передавать токены между различными адресами в любое время, не думая о разных шардах, потому что транзакции с перекрестными шардами автоматически обрабатываются смарт-кошельком.
Дорожная карта
Что делает меня уверенным в этом проекте:
• Двухслойная архитектура блокчейна обеспечивает эффективные и безопасные транзакции, поскольку сложность разделяется на разные уровни, а злоумышленники вынуждены набирать достаточную хэш-мощность из корневой цепи и шардов.
• Антицентрализованная горизонтальная масштабируемость: дорогостоящие super-full ноды могут быть заменены кластерами узлов, что также снижает централизацию.
• Кластеры узлов обеспечивают высокую масштабируемость, что означает, даже если определенная нода разрушается, транзакции все еще могут быть проверены, пока корневая и небольшая блок-цепи охвачены их подмножествами.
• Возможности сети и состояния, которые также позволяют выполнять транзакции с перекрестными шардами, что делает это решение блокчейна более продвинутым относительно существующих технологий с технической точки зрения (таких как Zilliqa - один из крупнейших конкурентов QuarkChain).
• Скорость транзакций с перекрестными шардами увеличивается линейно, так как в сеть добавляется больше шард.
• Смарт контракты Turing-complete поддерживают EVM, что позволяет легко переносить существующие dApps c платформы Ethereum в сеть QuarkChain (что также не предоставляется Zilliqa).
• Слой шардов может быть легко заменен без изменения корневой цепи, чтобы реагировать на изменяющиеся бизнес-потребности, что делает эту блок-цепочку очень гибкой.
• Совместный майнинг поддерживает широкую децентрализацию, так как не позволяет не использовать майнинг-пулы, поскольку хэш-мощность распределяется равномерно между корневой цепью и различными шардами в соответствии с трудностью майнинга и заявленными наградами.
• Простое управление учетными записями в сочетании со смарт-кошельком создает отличный пользовательский интерфейс, который очень важен с точки зрения пользователя (большинство современных IT-приложений сегодня удобны для пользователя).
• Прикладные методы в QuarkChain уже успешно применяются в централизованном мире для обработки миллиардов транзакций.
• Масштабирование достигается путем шардинга, которое является лучшим масштабирующим решением, чем lightning network биткойнов, потому как он более гибкий, прозрачный и все транзакции отслеживаются на основной блок-цепочке.
• Внедрение шардинга на существующих блокчейн системах является сложным и может занять несколько лет, пока не будет поддерживаться полная транзакция с перекрестными шардами, поэтому иногда легче просто создать новую систему с нуля (что часто бывает в области IT).
• У проекта уже есть своя тестовая сеть, работающая с 8ми-шардными блокчейнами, которые в настоящее время могут обрабатывать 1000-2000 + транзакций в секунду (ТPS). Необходимо учитывать, что при достижении большего количества шардов следует увеличить TPS).
• Отличная команда, состоящая из выпускников лучших университетов мира, которые уже работали в таких известных компаниях, как Google, Facebook, Dell, Instagram и т. д., и занимались миллиардами транзакций в режиме реального времени и масштабируемости в централизованном мире.
• Проект нацелен на область мобильных децентрализованных приложений (DApp2go), которая является областью с большим потенциалом, поскольку мобильный рынок является одним из основных двигателей экономического роста в наше время (источник: https://www.bcg.com/publications/2015/telecommunications-technology-industries-the-mobile-revolution.aspx).
Потенциальные соображения
Хотя я очень уверен в проекте, есть еще некоторые факты, которые необходимо учитывать:
• Высокая конкуренция в области блокчейнов где уже достаточно много инновационных решений, которые также имеют отличную технологию и сильную команду с сообществом, стоящим за ней (например, Zilliqa, ICON, WAN, Seele, Credits, Matrix AI Network и т.д.).
• Чтобы выполнить вредоносную атаку в сети, требуется общая мощность хеширования 25%, которая меньше, чем у других блокчейнов. Однако из-за того, что сеть более децентрализована, относительно других, это не такая большая проблема.
• Учитывая тот факт, что есть несколько перспективных проектов блокчейнов, которые уже запустили свою основную сеть (или проекты, которые собираются запустить свою основную сеть раньше, чем QuarkChain), существует риск упустить преимущество. С другой стороны, QuarkChain запустит свою основную сеть в конце 2018 года, что все еще очень скоро, учитывая тот факт, что они привносят много инновационных идей.
• Пока не объявлено о заключении значительных партнерских соглашений.
Вывод
Масштабируемость и производительность всегда были одной из основных причин, по которым блокчейн технология еще не была принята массами. QuarkChain пытается решить эту проблему, введя очень масштабируемую блок-цепь, которая безопасна и децентрализована в одно и то же время. Будучи способными решить эту проблему, я думаю, что QuarkChain ускоряет адаптацию блокчейнов из-за ее большой экосистемы, которая послужит основой для новых dApps, которые также могут интегрироваться с существующими системами, обеспечивая при этом масштабируемость, производительность и безопасность. Я также считаю, что QuarkChain имеет не только видение удивительного блокчейна, но также имеет отличную и опытную команду, способную исполнить это видение.
Будучи страстным разработчиком программного обеспечения и работающим IT консультантом, я всегда ищу блокчейн проекты, которые имеют отличную экосистему, где я смогу создать новые эффективные и надежные dApps, и QuarkChain определенно является одним из этих потенциальных кандидатов.
С точки зрения инвестора, QuarkChain также очень прибыльный, учитывая тот факт, что это одна из лучших технологий, жесткий пакет которой составляет всего 20 000 000 долларов США (у крупнейшего конкурента Zilliqa в настоящее время рыночная капитализация составляет более миллиарда долларов США). Поэтому QuarkChain следует рассматривать как долгосрочные инвестиции, на мой взгляд.
Наконец, я считаю, что не шумиха приведет данный проект к успеху, а технология, команда и сильное сообщество. Относительно этого я считаю, что QuarkChain обладает всеми необходимыми характеристиками, чтобы стать одной из ведущих блокчейн систем в будущем.
Ссылки:
Веб-сайт: https://quarkchain.io/
Medium: https://medium.com/@quark_30920
Telegram: https://t.me/quarkchain
Facebook: https://www.facebook.com/quarkchain.quark.5
Twitter: https://twitter.com/Quark_Chain
Weibo: http://weibo.com/QuarkChain
Github: https://github.com/QuarkChain
Отказ от ответственности: это не инвестиционный совет, а отдельное мнение о проекте на платформе. Обязательно проводите свое собственное исследование.