Тимур Машнин - Разработка смарт-контрактов в Ethereum

И вы можете программировать довольно сложные приложения, чья логика будет работать на цепочке блоков.

Из-за этого существует огромное сообщество разработчиков, растущее вокруг Ethereum, которые создают множество приложений и развивают экосистему Ethereum.

У системы Ethereum, как и у Биткойна, есть проблемы с масштабированием.

Например, вся система в настоящее время может обрабатывать только 17 транзакций в секунду.

Потому что вся сеть должна запускать каждое вычисление на каждом компьютере, а это значит, что вся система может работать настолько быстро, насколько быстро в ней работают самые медленные компьютеры.

Доказательство работы неэффективно, и сам блокчейн продолжает расти.

Сообщество пытается решить эти проблемы масштабирования с помощью нескольких подходов: доказательстве ставки, каналов состояний, Sharding и Plasma.

Переход на доказательство ставки вместо доказательства работы уменьшит значительную вычислительную нагрузку на сеть.

Вместо того, чтобы добывать блоки, ища допустимо низкое значение хэша, сеть будет создавать блоки путем распределения разрешения на их создание пропорционально доле валюты, предоставленной узлом в качестве ставки, а не исходя из количества вычислительной мощности, которое узел может иметь.

Эфериум предлагает свой вариант доказательства ставки по названием Casper.

Casper реализует процесс, с помощью которого можно наказывать вредоносные узлы в сети.

Последняя версия протокола представляет собой гибрид алгоритмов доказательства работы и доказательства ставки.

Для создания блоков по-прежнему используется работа майнеров, а для фиксации контрольных точек блокчейна применяется «доказательство ставки».

Доказательство ставки создаёт дополнительную прослойку безопасности поверх результатов доказательства работы.

Для этого участники доказательства ставки или валидаторы отправляют личные монеты в пул валидаторов.

И блок будет считаться найденным только в том случае, если предложение поддержат две трети участников.

Если голоса не набираются, цепь продолжает работу на усилиях майнеров.

Каналы состояний обеспечивают своего рода кластеризацию транзакций в сети.

Это уменьшит количество отдельных транзакций, которые сеть должна будет обрабатывать сама.

Следующий подход для решения проблемы масштабирования, это Sharding – это идея разделения сети на более мелкие части, которые работают независимо.

И наконец, Plasma – это серия смарт контрактов, запущенная на вершине основного блокчейна.

В Plasma все данные обрабатываются в дочерних блокчейнах, и только результаты отправляются в основной блокчейн.

Если сравнивать Биткойн и Эфериум,

Биткойн был открытием, окном в технологию blockchain, за что мы должны поблагодарить и Сатоши Накамото, псевдонима, который создал протокол биткойна.

Примерно через девять лет академических исследований консенсусных алгоритмов, одноранговой сети, криптографических токенов и, что наиболее важно, виртуальной машины, Ethereum захотел взять тот же принцип одноранговой связи и применить его к любому типу программного приложения.

Таким образом, в основе как Ethereum, так и Bitcoin, лежат одни и те же принципы блокчейна, одноранговой сетевой инфраструктуры и архитектуры, криптографии и консенсуса.

Основное различие между Bitcoin и Ethereum заключается в наличии виртуальной машины Эфериума, которая по сути является мировым компьютером и для которой мы можем программировать приложения.

Таким образом, хотя Биткойн и Эфириум работают на принципе распределенного реестра и криптографии, у них есть множество технологических отличий.

Например, язык программирования, используемый Ethereum, является полным, в то время как у биткойна язык программирования стековый.

Другие отличия состоят во времени создания блока и подтверждения транзакции, транзакция Ethereum подтверждается в течении секунд по сравнению с минутами биткойна.

Кроме того, Ethereum использует алгоритм хэширования Ethash, в то время как Bitcoin использует алгоритм хэширования, SHA-256.

Также Ethereum использует доказательство работы, устойчивое к ASIC.

В алгоритме майнинга Эфериума, майнеры должны извлекать случайные данные из состояния, вычислять некоторые случайно выбранные транзакции из последних N блоков в цепочке блоков и возвращать хэш результата.

Это имеет два важных преимущества.

Во-первых, контракты Ethereum могут включать в себя любые вычисления, поэтому ASIC для Ethereum должен быть, по существу, ASIC для общих вычислений, т. е. процессором.

Во-вторых, для добычи требуется доступ ко всей цепочке блоков, заставляя майнеров хранить весь блок-цепочку.

Таким образом, применение ASIC для Эфериума, по сути, бесполезно, потому что это просто общие вычисления.

И, в довершение всего, в блокчейн могут быть записаны контракты, которые специально предназначены для усложнения работы ASIC.

Еще одна интересная вещь, заключается в том, что так как майнеры работают с состоянием, память должна быть быстрой.

И стандартная DRAM на самом деле не справляется с этой задачей, поэтому для майнинга используются RAM графических процессоров.

Подытоживая, с общей точки зрения, у Биткойн и Эфириум разные предназначения.

В то время как биткойн создавался как альтернатива традиционным деньгам и, таким образом, является средством оплаты и сохранения стоимости, Ethereum разрабатывался как платформа для выполнения одноранговых контрактов и приложений.

И основная цель эфира – не быть альтернативой традиционным деньгам, в отличие от биткойнов, а облегчать и монетизировать работу сети Ethereum.

В целом, Bitcoin и Ethereum – это разные реализации технологии blockchain с разными целями.

Масштабирование

Давайте сравним децентрализованные системы блокчейна с централизованными системами.

Блокчейн взял на себя роль посредника в виде проверки, подтверждения и регистрации транзакций и, конечно же, выполнения консенсусного процесса для обеспечения целостности цепочки.

Все эти функции требуют времени и приводят к значительным накладным расходам по сравнению с централизованной системой.

Транзакции в Ethereum, например, обрабатываются на всех узлах и обрабатываются последовательно, а не параллельно.

В соответствии с порядком, определенным майнером.

Майнеры предпочитают сначала обрабатывать транзакции с более высокой комиссией.