Топ 7 Найбільш Заплутаних Терміни Криптовалют: Посібник з Технічної Термінології Блокчейна

Навіть досвідчені користувачі можуть знайти складними для розуміння деякі з більш складних термінів криптовалюти. Іноді вам просто доводиться кивати, коли хтось згадує 'blobs' і Візантійську Помилку в своїх історіях. Завдяки швидким інноваціям, індустрія біткоїнів створила витончену лексику, яка інколи викликає труднощі навіть у досвідчених експертів. Давайте вирішимо цю проблему раз і назавжди.

Ця стаття розбиває на сім найбільш складних і часто неправильно інтерпретованих фраз у середовищі блокчейн на атоми, тим самим пропонуючи детальне вивчення їхніх значень, застосувань і майбутніх наслідків для цифрових грошей.

Візантійська Помилка: Основна Засада Безпеки Блокчейну

Більшість мільйонів фанатів криптовалют, можливо, щось чули про Візантійську Помилку. 99,9% з них, однак, не можуть адекватно пояснити, що це.

Зазвичай люди, які вивчають історію створення біткоїна і дізнаються, що Сатоші Накамото використовував саме майнінг для вирішення проблеми Візантійської Помилки, теж не мають чіткого розуміння того, що це.

Чи традиційно вважати, що це питання відноситься до майнінгу? Ні, дійсно.

Візантійська Помилка (BFT), термін, взятий з теоретичної проблеми комп'ютерних наук, відомої як Проблема Візантійських Генералів, є ключовим для технології блокчейн. Вперше представлена у 1982 році Леслі Лемпортом, Робертом Шостаком та Маршаллом Пізом, ця проблема підкреслює труднощі досягнення консенсусу в розподіленій системі, де учасники можуть бути ворожими або ненадійними.

У Проблемі Візантійських Генералів кілька генералів повинні координувати атаку на місто. З них можуть бути тільки посланці для взаємодії; певні генерали можуть бути зрадниками, які намагаються підірвати стратегію. Трудність полягає в розробці стратегії, яка дозволить лояльним генералам прийти до згоди, навіть у присутності зрадників.

В контексті блокчейна, Візантійська Помилка є здатністю системи функціонувати належним чином і досягати консенсусу, навіть коли деякі з її компонентів виходять з ладу або діють злочинно. Збереження цілісності та безпеки розподілених мереж залежить від цього.

Засобами консенсусного механізму proof-of-work (PoW), Сатоші Накамото, псевдонімний автор Біткоїна, фактично розв'язав Проблему Візантійських Генералів для цифрової валюти. Майнеры в PoW змагаються у вирішенні складних математичних задач; переможець отримує можливість додати новий блок до блокчейну. Оскільки цей метод є обчислювально витратним, майнери мають велику фінансову мотивацію працювати чесно.

Пояснення рішення PoW:

1. Участь є витратною, що знижує як доброякісну, так і негативну активність.
2. Складність головоломок гарантує, що жодна сутність не може легко домінувати в мережі.
3. Правило найдовшого ланцюга пропонує простий підхід до виявлення правильної версії блокчейну.

PoW не є єдиним рішенням для Проблеми Візантійський Генералів у блокчейні. Для вирішення BFT більш енергозберігаючим способом створено інші консенсусні системи, такі як делегований proof-of-stake (DPoS) та proof-of-stake (PoS).

Наприклад, Ethereum використовувала метод консенсусу BFT під назвою Gasper, коли вона перейшла від PoW до PoS, іноді називаючи це "The Merge". Об'єднання Casper FFG (система фіналізації на основі PoS) з правилом вибору вилки LMD-GHOST забезпечує сильні гарантії Візантійської Помилки, значно знижуючи енерговитрати.

Оволодіння основами, які забезпечують надійність та безпеку блокчейн систем, залежить від розуміння BFT. Нові методи BFT продовжують з'являтися по мірі розвитку технології, визначала напрям розподілених систем.

Нонс: Елемент Криптографічної Головоломки

Нонс це свого роду кузня для блокчейна. Перепрошую за цей жарт. Хоча інші можливо чули його раз або двічі і просто вважають його компонентом коду безпеки, майнери і розробники знають, що це. Так, воно є компонентом безпеки до певної міри.

Хоча ця ідея здається простою, нонс має велике значення в блокчейн технології - особливо в системах proof-of-work як Bitcoin. «Нонс» це термін для «числа, що використовується лише один раз,» і це основна частина в процесі майнінгу, який забезпечує і верифікує транзакції блокчейну.

У майнінгу Bitcoin, нонс це 32-розрядне (4-байтове) поле, що знаходиться в заголовку блоку. Майнеры керують цим числом, щоб отримати хеш заголовка блоку, який задовольняє певні вимоги - більш спеціально, хеш що менше певного значення, визначеного поточною складністю мережі.

Процес майнінгу відбувається наступним чином. Майнер поручається зібрати блок під час очікування транзакцій.

Створюється заголовок блоку, який включає кілька елементів:

• Версійний номер
• Хеш попереднього блоку
• Корінь Меркле (хеш, що представляє всі транзакції в блоці)
• Метка часу
• Цільова складність
• Нонс (спочатку встановлений на 0)

Майнер шифрує заголовок блоку, використовуючи алгоритм SHA-256. Якщо отриманий хеш задовольняє вимогам складності, блок вважається «розв’язаним», і майнер поширює його в мережі. Якщо хеш не відповідає вимогам, майнер збільшує нонс і пробує знову.

Це збільшення нонса і перевірка продовжується, поки не буде знайдено дійсний хеш або поки не вичерпається простір нонса — 2^32, або приблизно 4 мільярди можливостей. Якщо простір нонса вичерпано без правильного хеша, майнери можуть змінити інші елементи заголовка блоку (як, наприклад, метку часу) і почати заново.

Нонс виконує кілька значних ролей.

Мережа може змінювати складність майнінгу, вимагаючи від майнерів визначити конкретний нонс, який генерує хеш відповідно до визначених вимог. Це підтримує постійний час блоку - приблизно 10 хвилин для Bitcoin - незалежно від коливань загальної потужності хешування в мережі.

Нонс — це змінна, якою майнери керують для здійснення справжньої «роботи» в proof-of-work. Визначення правильного нонса демонструє, що майнер використав обчислювальні ресурси.

Маніпулювати блокчейном заважає те, що нонс, який розв'язує блок, непередбачуваний. Щоб регулярно випереджати чесних майнерів, нападник буде змушений контролювати понад половину потужності хешування в мережі.

Нонс забезпечує рівні умови для майнерів." Content: Всесвіт Ethereum. Багато споживачів, тим часом, не можуть насправді зрозуміти, що таке блоуби. І зрештою це слово стає одним з тих, які ви бажаєте знати, але ніколи не знайдете слушного часу на вивчення технічних специфікацій.

Давайте це виправимо.

Особливо в контексті майбутнього оновлення Dencun — поєднання оновлень Deneb та Cancun — блоуби, скорочено від великих двійкових об'єктів, позначають значний зрушення в масштабуванні Ethereum.

Розуміння блоубів вимагає дослідження технічних аспектів управління даними Ethereum та його шляху до підвищеної масштабовності.

Блоуби в контексті Ethereum — це великі обсяги даних, які знаходяться осторонь від шару виконання, де виконуються смарт-контракти, але все ж є частиною екосистеми Ethereum. Вони спроектовані як транзитні, залишаючись у мережі від вісімнадцяти до двадцяти п’яти днів, перш ніж їх видаляють.

Ключові характеристики блоубів включають:

1. Розмір: Кожен блоуб може бути до 128 КБ у розмірі, що значно більше від даних, зазвичай включених у транзакції Ethereum.
2. Призначення: Основна мета блоубів — слугувати рішеннями другого рівня, особливо згортуванням, забезпечуючи більш економічний спосіб публікації даних на основній мережі Ethereum.
3. Верифікація: Хоча блоуби не обробляються на EVM, їхня цілісність перевіряється за допомогою криптографічного методу, відомого як зобов'язання KZG.
4. Тимчасова природа: На відміну від традиційних блокчейн-даних, які зберігаються постійно, блоуби розроблені як тимчасові, знижуючи вимоги до довгострокового зберігання.

Блоуби тісно пов’язані з ідеєю "прото-данкшардингу", проміжною стадією до повного шардингу в Ethereum (ми обговоримо це трохи пізніше). Названий на честь своїх авторів Протоламби та Данкрада Фейста, прото-данкшардинг представляє новий тип транзакцій (EIP-4844), який дозволяє вставку блоубу.

Ось як працюють блоуби в контексті прото-данкшардингу:

1. Рішення другого рівня (наприклад, згортування) генерують транзакційні дані.
2. Ці дані форматуються у блоуби.
3. Блоуби прикріплюються до спеціальних транзакцій на основній мережі Ethereum.
4. Верифікатори та вузли перевіряють цілісність блоубів з допомогою зобов'язань KZG, не потребуючи обробки всього обсягу даних блоубу.
5. Дані блоубів доступні протягом обмеженого періоду часу, що дозволяє будь-кому реконструювати стан шару два, якщо це необхідно.
6. Після 18-25 днів дані блоубу вилучаються, але зобов’язання відносно даних залишаються в ланцюгу назавжди.

Запровадження блоубів має різноманітні переваги:

1. Зменшення витрат: Забезпечуючи більш ефективний спосіб для згортувань публікувати дані на Ethereum, транзакції з блоубами можуть значно зменшити збори користувачів другого рівня.
2. Збільшення масштабованості: Блоуби дозволяють включати більше даних у кожен блок Blockchain Ethereum без збільшення обчислювального навантаження на мережу.
3. Покращена доступність даних: Хоча дані блоубів є тимчасовими, вони гарантують доступність даних шару два для періодів виклику у оптимістичних згортувань або для користувачів, які потребують реконструкції стану шару два.
4. Підготовка до шардингу: Прото-данкшардинг служить кроком до повного шардингу, дозволяючи екосистемі Ethereum поступово адаптуватися до нових парадигм управління даними.

Запровадження блоубів, тим часом, також приносить складнощі:

1. Збільшені вимоги до пропускної здатності і зберігання: Вузли потребуватимуть обробки більших обсягів даних, навіть якщо тимчасово.
2. Складність: Додавання нового типу транзакцій і структури даних підвищує загальну складність протоколу Ethereum.
3. Потенційні тиски до централізації: Збільшені вимоги до ресурсів можуть ускладнити запуск повних вузлів окремими особами.

Блоуби і прото-данкшардинг є ключовими компонентами в балансуванні між масштабованістю, децентралізацією і безпекою, коли Ethereum продовжує розвиватися до Ethereum 2.0. Блоуби прокладають шлях до більш масштабованої екосистеми Ethereum, забезпечуючи більш ефективний рівень доступності даних, особливо допомагаючи рішенням другого рівня, які стають все більш значущими в блокчейн-сцені.

Прото-данкшардинг: крок Ethereum до масштабованості

Прото-данкшардинг вже згадувався вище. Давайте розглянемо його уважніше.

Представляючи значний поворотний момент у маршруті масштабовності Ethereum, інколи відомий як EIP-4844 (Ethereum Improvement Proposal 4844). Прагнучи значно знизити витрати на дані для згортувань і інших рішень для масштабування другого рівня, ця ідея — названа на честь своїх авторів Протоламби та Данкрада Фейста — слугує проміжною ланкою до справжнього шардингу.

Спершу потрібно зрозуміти шардинг, перш ніж осягнути прото-данкшардинг.

Шардинг — це метод розподілу бази даних, за допомогою якого блокчейн розбивається на менші, більш керовані шардінги. Посередництвом паралельного зберігання даних і обробки транзакцій кожен шард теоретично може підвищити місткість мережі. Проте впровадження повного шардингу є складним завданням, яке вимагає значних змін у протоколі Ethereum.

Прото-данкшардинг приносить багато важливих ідей:

1. Транзакції, що перенесуть блоуби: новий тип транзакцій, який може переносити великі обсяги даних (блоуби), що відокремлені від шару виконання.

2. Вибіркова доступність даних: метод, що дозволяє вузлам перевіряти доступність даних блоубів без завантаження всього обсягу.

3. Зобов'язання KZG: криптографічний метод, який використовується для створення лаконічних доказів вмісту блоубів, що дозволяють ефективну верифікацію.

4. Тимчасове зберігання даних: дані блоубів зберігаються в мережі лише обмежений час (18-25 днів), після чого вони можуть бути видалені, зберігаючи при цьому зобов’язання відносно даних у ланцюзі.

Так працює прото-данкшардинг:

1. Рішення другого рівня (як згортування) генерують транзакційні дані.
2. Ці дані форматуються у блоуби (великі двійкові об'єкти).
3. Блоуби приєднуються до спеціальних транзакцій у основній мережі Ethereum.
4. Верифікатори та вузли перевіряють цілісність блоубів з допомогою зобов'язань KZG, не потребуючи обробки всього обсягу даних блоубу.
5. Дані блоубів доступні обмежений час, що дозволяє будь-кому реконструювати стан шару два за потреби.
6. Після закінчення періоду зберігання дані блоубу вилучаються, але зобов’язання відносно даних залишаються в ланцюгу назавжди.

Прото-данкшардинг має чимало важливих переваг:

1. Зменшення витрат: забезпечуючи більш ефективний спосіб для згортувань публікувати дані на Ethereum, транзакції з блоубами можуть значно знизити збори для користувачів другого рівня. Це може потенційно зменшити витрати в 10-100 разів.

2. Збільшення масштабовності: Блоуби дозволяють включати більше даних у кожен блок Ethereum без збільшення обчислювального навантаження на мережу. Ємність даних Ethereum може так підвищитися до 100 разів.

3. Покращена доступність даних: Хоча дані блоубів є тимчасовими, вони гарантують, що дані шару два доступні для періодів виклику в оптимістичних згортувань або для користувачів, які потребують реконструкції стану шару два.

4. Поступовий розвиток протоколу: Прото-данкшардинг дозволяє екосистемі Ethereum адаптуватися до нових парадигм управління даними поступово, прокладаючи шлях до повного шардингу в майбутньому.

Однак впровадження прото-данкшардингу також створює складнощі:

1. Збільшена складність: Додавання нового типу транзакцій і структури даних підвищує загальну складність протоколу Ethereum.

2. Вимоги до вузлів: Вузли потребуватимуть обробки більших обсягів даних, навіть якщо тимчасово, що може збільшити вимоги до апаратного забезпечення.

3. Потенційний тиск до централізації: Збільшені вимоги до ресурсів можуть ускладнити запуск повних вузлів окремими особами, потенційно ведучи до певної міри централізації.

4. Адаптація екосистеми: Рішення другого рівня та інші інструменти Ethereum повинні будуть бути оновлені, щоб повністю використати переваги прото-данкшардингу.

Ключовий етап у розвитку Ethereum, прото-данкшардинг балансує потребу в більшій масштабовності зі складнощами реалізації складних оновлень протоколу. Більш масштабоване середовище Ethereum стає можливим завдяки забезпеченню більш ефективного рівня доступності даних.

Технологія розподілених верифікаторів (DVT): підвищення безпеки Proof-of-Stake системи

Технологія верифікації стала помітною у світі Ethereum з моменту злиття у 2022 році, коли протокол Proof-of-Work був відкладений на користь Proof-of-Stake.

Але багато хто все ще не розуміє, як працює ця технологія.

Забезпечення безпеки мережі та децентралізації критично залежить від ідеї технології розподілених верифікаторів (DVT). Особливо в таких мережах, як Ethereum 2.0, DVT відзначає істотне змінження в поведінці верифікаторів всередині систем Proof-of-Stake.

Основне, DVT дозволяє одному верифікатору управляти кількою вузлами, розподіляючи завдання та ризики, пов'язані з верифікацією, між декількома учасниками. Цей метод контрастує з традиційними налаштуваннями верифікаторів, в яких одна особа контролює всі аспекти процесу верифікації.

Фундаментальні елементи DVT включають:

1. Верифікаторний клієнт: програмне забезпечення, відповідальне за пропозицію та підтвердження блоків.
2. Розподілене генерація ключів (DKG): криптографічний протокол, що дозволяє кільком сторонам колективно генерувати спільний приватний ключ.
3. Підписання порогів: криптографічна техніка, яка дозволяє групі сторін колективно підписувати повідомлення, причому певний поріг учасників потрібно для створення дійсного підпису.

Зазвичай процес DVT проходить так:

1. Група операторів збирається, щоб сформувати розподілений верифікатор.
2. Вони використовують DKG для генерації спільного ключа верифікатора, причому кожен оператор володіє частиною ключа.
3. Коли верифікатор потребує виконання дії (наприклад, пропозиції або підтвердження блоку), певна кількість операторів повинна скооперуватися, щоб підписати повідомлення.
4. Отриманий підпис не відрізняється від того, що створить один верифікатор, зберігаючи сумісність з ширшою мережею.

DVT має кілька важливих переваг:

1. Посилена безпека: розподіляючи ключ верифікатора між кількома операторами, ризик для верифікатора значно зменшується.Sure! Here's the translation of the provided content, maintaining markdown link names in English:

Одноточкова відмовостійкість значно зменшена. Навіть якщо один оператор буде скомпрометований або вийде з ладу, валідатор зможе продовжувати працювати.

2. Підвищена доступність: З кількома операторами шанси на те, що валідатор буде доступний для виконання своїх обов'язків у будь-який час, значно зростають, що потенційно може привести до підвищення винагород і покращення продуктивності мережі.

3. Децентралізація: DVT дозволяє створити більш децентралізовану мережу, даючи змогу меншим операторам брати участь у валідації без повного ризику і відповідальності за самостійне ведення валідатора.

4. Захист від слешинга: У системах з доказом частки валідатори можуть бути покарані (від слешинга) за неправильну поведінку. Вимагаючи від кількох операторів згоди на дії, DVT може допомогти уникнути випадкових порушень.

Однак DVT також пред'являє певні виклики:

1. Складність: Впровадження DVT потребує складних криптографічних протоколів і координації декількох сторін, що додає складності в операції валідатора.

2. Затримка: Необхідність координувати кілька операторів потенційно може викликати затримку в діях валідатора, хоча це можна пом'якшити за допомогою належного впровадження.

3. Довіра: Хоча DVT зменшує одиноточкові відмови, воно вимагає довіри між операторами розподіленого валідатора.

4. Регуляторні питання: Розподілений характер DVT може викликати питання про регуляторну відповідність і відповідальність у деяких юрисдикціях.

DVT, ймовірно, стане більш важливим для підтримки їхньої безпеки та децентралізації з розвитком мереж доказу частки. Хоча наразі різні впровадження знаходяться на стадії розробки або попереднього розгортання, проекти на кшталт Ethereum 2.0 активно досліджують включення DVT.

Прийняття DVT може мати широкі наслідки для архітектури мереж доказу частки, надаючи нові типи об'єднання та делегування валідаторів, що створюють баланс між безпекою, децентралізацією та доступністю.

Динамічне розшардування: Адаптивний поділ блокчейну

І наостанок поговоримо про динамічне розшардування. Базуючись на ідеї розшардування, але додаючи шар гнучкості, що дозволяє мережі реагувати на змінні потреби в реальному часі, воно пропонує свіжий метод масштабування блокчейну.

Часто називається "святим граалем шардінгу" ентузіастами блокчейну, ця технологія обіцяє вирішити одну з найтриваліших проблем дизайну блокчейну: поєднання ємності мережі з використанням ресурсів. Звучить дуже складно, так?

Розуміння динамічного розшардування вимагає спочатку розуміння основ шардінгу:

Адаптований для систем блокчейну, шардінг - це метод поділу бази даних. Він полягає у розділенні блокчейну на менші, більш керовані шарди. Кожен шард може зберігати дані паралельно і обробляти транзакції, таким чином теоретично збільшуючи ємність мережі.

Динамічне розшардування просуває цю ідею, дозволяючи мережі змінювати кількість і розташування шардів в залежності від поточного стану мережі.

Ця гнучка стратегія пропонує ряд можливих переваг.

Мережа може забезпечити ефективне використання мережевих ресурсів, створюючи нові шарди під час пікових навантажень і об'єднуючи невикористовувані шарди під час низького попиту.

Динамічне розшардування дозволяє блокчейну збільшити свою ємність без використання хардфорку або значного оновлення протоколу через зростання використання мережі. Перерозподіл даних і транзакцій між шардами допомагає мережі зберігати більш стале виконання по всьому блокчейну.

Динамічне розшардування може також дозволити мережі змінюватись з непередбаченими подіями, як наприклад, розпад шардів або сплески попиту.

Процес динамічного розшардування зазвичай включає кілька ключових компонентів.

Система моніторингу постійно аналізує показники мережі, такі як обсяг транзакцій, використання шардів та продуктивність вузлів. Двигун прийняття рішень використовує попередньо визначені алгоритми і, можливо, методи машинного навчання, щоб визначити, коли і як розшардувати мережу. Протокол координації забезпечує, щоб всі вузли в мережі були згодні з новою конфігурацією шардів і послідовно виконували процес розшардування. Коли шарди діляться або об'єднуються, безпечно переміщує дані та інформацію про стан між ними.

Ось стисла координація можливих застосувань динамічного розшардування:

1. Система моніторингу виявляє, що певний шард постійно обробляє близько до своєї максимальної ємності.

2. Двигун прийняття рішень визначає, що цей шард слід розділити на два, щоб збалансувати навантаження.

3. Протокол координації починає процес розшардування, забезпечуючи, що всі вузли знають про майбутню зміну.

4. Мережа виконує ретельно зрежисований процес створення нового шарда, міграцію відповідних даних і оновлення інформації про маршрутизацію.

5. Після завершення мережа тепер має додатковий шард для обробки зростаючого навантаження.

Хоча динамічне розшардування пропонує захоплюючі можливості, воно також представляє значні технічні виклики.

Реалізація системи, яка може безпечно і ефективно розшардувати живу мережу блокчейну, є вкрай складною, вимагаючи витончених механізмів консенсусу і координації. Також, забезпечення того, щоб вся відповідна інформація про стан була точно зберігана і легко доступна, коли дані переміщаються між шардами, є нетривіальною проблемою управління станом.

Динамічне розшардування має враховувати транзакції по кількох шардах, що може ставати складнішим в залежності від розташування шардів. Потім йдуть питання безпеки. Сам процес розшардування має бути безпечним від атак, спрямованих на маніпулювання мережею під час цього, можливо, вразливого процесу. Процедури моніторингу і прийняття рішень динамічного розшардування додають додаткове обчислювальне навантаження на мережу.

Незважаючи на ці труднощі, різні ініціативи блокчейну активно вивчають і створюють методики динамічного розшардування. Наприклад, Near Protocol реалізував вид динамічного розшардування в своєму мейннеті, щоб мережа могла змінювати кількість шардів в залежності від попиту.

Динамічне розшардування може стати все більш важливим по мірі розвитку технології блокчейну в будівництві масштабованих, гнучких мереж, які здатні забезпечити ширше впровадження розподілених додатків і послуг.