В этом выпуске программы главный технический директор Shardeum Шринивасан Партасарати поделился тем, как Shardeum строит автоматически масштабируемый блокчейн первого уровня с помощью динамического состоянием шардирования и безблочной модели транзакций. Эта архитектура обеспечивает линейную масштабируемость, сохраняя при этом низкий порог требований к узлам, предлагая уникальный баланс между производительностью и децентрализацией.
Он также обсудил уроки, полученные от работы тестовой сети, ключевые находки по вознаграждениям за уязвимости и методы безопасности сети, включая настраиваемый Proof of Quorum (доказательство законного числа), который меняет ответственность узлов каждые 60 секунд. В качестве проекта с открытым исходным кодом, движимого сообществом, Shardeum планирует запустить свою основную сеть 5 мая, с последующим поэтапным поддержкой смарт-контрактов и программ вознаграждений.
Аудиозапись была транскрибирована GPT и может содержать ошибки. Пожалуйста, послушайте полный подкаст:
Маленькая вселенная:
Ютуб:
Введение и обзор Shardeum
Ehan: Добро пожаловать в подкаст "У Шуо Не Говорит". Сегодня мы рады пригласить технического директора Shardeum Шринивасана. Добро пожаловать, пожалуйста, представьтесь и расскажите о Shardeum.
Сринивасан: Да, всем привет, я Сринивасан. Я главный технический директор Shardeum. В Shardeum мы строим первую в мире автоматически масштабируемую блокчейн первого уровня, и я очень рад быть здесь.
Мое путешествие в мир Блокчейн началось в 2016 году. В 2017 году я создал свой первый рынок NFT. С тех пор я работал в нескольких местах и построил множество продуктов, связанных с Web3. Я занимал должность вице-президента по инженерии в DraftKings, помогая создавать блокчейн-инфраструктуру их флагманского продукта. В последнее время я работал в компании под названием Six, где мы продаем NFT токены, представляющие права на ресурсы в США.
Сейчас в Shardeum я возглавляю выдающуюся команду, которая сосредоточена на создании этой новаторской автоматической масштабируемой первой уровня Блокчейн.
Как Shardeum может расширяться, сохраняя при этом низкий порог доступа к узлам?
Ehan: Shardeum утверждает, что является первым автоматически масштабируемым уровнем. Как его архитектура достигает высокой пропускной способности транзакций, оставаясь при этом доступной для узлов?
Шринивасан: Я подумал, что было бы полезно использовать визуальную аналогию, чтобы объяснить, как работает блокчейн и чем отличается Шардеум – это нормально?
Хороший способ думать о блокчейне, управляемом событиями, — это думать о нем как об электронной таблице со строками и столбцами. Каждая строка представляет собой блок, а каждая ячейка — транзакцию. Эта электронная таблица открыта для всех и прозрачна, но может быть написана только одним человеком за раз, в частности, только один человек может писать новую строку за раз. В большинстве блокчейнов ключевой вопрос заключается в следующем: кто имеет право записывать в следующую строку? Суть всех протоколов консенсуса заключается в том, чтобы определить, кто может написать эту строку.
Теперь представьте, что эта электронная таблица содержит миллиард строк и один процесс для управления всем этим. По мере увеличения числа строк с миллиарда до двух миллиардов и десяти миллиардов он будет становиться медленнее и менее масштабируемым. Но что, если это не огромная таблица, а 1000 вкладок, как в Google Таблицах? Вы можете назначить данные этим вкладкам с помощью алгоритма группировки букв, поэтому вы будете распределять небольшие наборы данных по нескольким таблицам. В принципе, именно так работает шардинг, и это то, что делает Shardeum.
Но Shardeum идет дальше. Мы не имеем фиксированного количества вкладок — например, 1000 — а динамически настраиваем их в процессе работы. В начале у вас может быть всего 10 вкладок, но по мере увеличения объема транзакций вы можете расшириться до 200, 1000 или более вкладок. Когда объем транзакций снижается, вы также можете сократиться обратно. Это называется динамическим состоянием шардирования, именно это позволяет нам автоматически масштабироваться.
Есть еще одно важное отличие. Большинство блокчейнов оперируют концепцией «блоков», что означает, что автор должен написать целую строку по аналогии с нашей электронной таблицей. Это позволяет человеку, пишущему строку, видеть ожидающие транзакции, что позволяет манипулировать ими, например, изменяя их порядок.
Shardeum не зависит от концепции блока. Напротив, мы обрабатываем транзакции в самой чистой форме. Минимальной единицей, которую мы выполняем, является ячейка в этой строке. Нам не нужно записывать целую строку за один раз. Хотя для совместимости с EVM мы внешне моделируем блок — — чтобы клиенты JSON-RPC знали, как с нами взаимодействовать — — внутри мы на самом деле не ограничены этой структурой.
Эта архитектура позволяет нам изменять отдельные ячейки, а не целые строки, динамически шардировать и перераспределять нагрузку в зависимости от объема транзакций, а также горизонтально масштабироваться с минимальным уровнем узких мест производительности. Это сложная техническая задача, но именно она делает Shardeum уникальным.
Ehan: Так что, есть ли какие-то компромиссы в этом автоматическом расширении?
Сринивасан: Очевидным компромиссом является то, что этот дизайн вводит более высокий уровень связи между узлами. В традиционном блокчейне каждый узел-верификатор хранит полную копию состояния всей блокчейн-системы — в нашем предыдущем аналогии это, по сути, вся электронная таблица. Это означает, что каждому узлу требуется значительная вычислительная мощность и объем хранилища.
В Shardeum, поскольку мы делим данные на более мелкие фрагменты (или вкладки), каждый узел должен обрабатывать только небольшую часть, скажем, одну из 1000 вкладок. Это значительно снижает требования к вычислительным ресурсам и хранилищу для каждого узла, делая его более доступным. Недостатком, однако, является то, что теперь каждый узел может видеть только часть общего состояния. Это похоже на то, как если бы у вас был доступ только к разделу «А» телефонного справочника.
Таким образом, когда узел нуждается в данных за пределами выделенного ему сегмента, он сначала должен определить, какой узел обладает необходимыми данными, а затем запросить у него данные. Это вводит уровень коммуникации между узлами, что делает процесс более сложным.
Тем не менее, мы решили эту задачу с помощью настраиваемого通信ного протокола, который позволяет узлам эффективно находить и делиться данными. Да, это увеличивает сложность, но вознаграждение огромно — Shardeum может почти линейно увеличивать пропускную способность транзакций просто добавляя больше узлов.
Таким образом, несмотря на то, что децентрализованное межпроцессное взаимодействие является сложной технической задачей и не было полностью решено в других системах, мы считаем, что взломали масштабируемую модель, которая делает Shardeum действительно уникальным блокчейном уровня 1.
Что мы узнали из тестовой сети поощрения?
Ehan: Какие ключевые выводы вы получили при эксплуатации крупномасштабной, действительно децентрализованной сети тестирования с вознаграждениями?
Шринивасана: Да, это хороший вопрос. Мы запустили четыре стимулирующие тестовые сети с невероятным уровнем вовлеченности — люди, управляющие узлами почти по всему миру. На нашей домашней странице написано «Децентрализованно для всех», и мы действительно так думаем. Мы хотим создать систему, которая не только позволит людям в развитых странах с дорогим оборудованием участвовать в проекте, но и позволит любому человеку, даже с ограниченными ресурсами, запустить узел.
Такой подход помогает стимулировать децентрализацию при одновременном повышении кибербезопасности. В результате, один из ключевых уроков, извлеченных из нашей стимулируемой тестовой сети, заключается в том, как сделать взаимодействие с узлами по-настоящему глобальным и доступным. Нам нужно было понять, как четко донести требования к нодам, шаги для начала работы, как работает стейкинг и анстейкинг, а также как создать пользовательский опыт, который сделает эти процессы интуитивно понятными и простыми для понимания.
Многие улучшения пользовательского опыта напрямую исходят из наблюдений за взаимодействием людей с тестовой сетью. Мы узнали, какой интерфейс работает лучше всего и какие аспекты могут вызывать путаницу. Кроме улучшения пользовательского опыта, мы также использовали тестовую сеть для выявления и устранения нескольких проблем с безопасностью.
Еще одна важная информация связана с сетевой координацией. Когда у вас много узлов, каждый из которых содержит только часть данных, вам нужен надежный протокол для достижения консенсуса, особенно с учетом того, что мы не контролируем ни один из узлов. Кто-то может запустить узел в Фучжоу, кто-то в Сибири, кто-то в Индии – всем им нужно достичь консенсуса в децентрализованной среде. Как вы можете себе представить, есть один узел в Сибири и еще один в Индии, и оба они требуют консенсуса в децентрализованной среде. Обеспечение бесперебойной работы этой координации в режиме реального времени без централизованного управления является огромной технической задачей. Но решение этой проблемы и делает Шардеум уникальным.
Какие ключевые уязвимости были обнаружены в программе вознаграждения за уязвимости?
Ehan: Можешь рассказать о самых критичных уязвимостях, найденных в программе вознаграждений за уязвимости, и о том, как вы их решили?
Сринивасан: Конечно. Мы провели несколько программ по вознаграждению за обнаружение уязвимостей, и некоторые из выявленных проблем довольно уникальны. Во-первых, все, что мы делаем, является открытым исходным кодом, поэтому все исправления и изменения видны публично. Любой может получить доступ к нашему репозиторию на GitHub и увидеть конкретные изменения, которые мы внесли для поддержки сети.
Тем не менее, мы нашли в этих планах несколько важных моментов. Некоторые из этих проблем связаны с тем, как мы подписываем транзакции, например, с выбором неправильного хэша или несоответствиями в процессе подписания. Эти уязвимости могут представлять риски, такие как атаки воспроизведения, когда транзакции из тестовых сетей могут быть воспроизведены в основной сети. Поэтому мы должны тщательно проанализировать и устранить все эти уязвимости.
Программа bug bounty чрезвычайно ценна для нас. Мы выявили ряд проблем, особенно в отношении функций протокольного уровня, таких как поддержка мультиподписи, которую мы реализовали непосредственно на уровне протокола. Белые хакеры помогли нам тщательно протестировать эти функции, и их отзывы привели к критическим улучшениям безопасности.
Все эти исправления теперь интегрированы в нашу предстоящую версию основной сети — планируется запустить 5 мая.
Как вы будете решать вопросы безопасности после запуска основной сети?
Ehan: Какие меры Shardeum примет для постоянного мониторинга безопасности и смягчения угроз после запуска основной сети?
Сринивасан: Мы применяем многоуровневый подход. У нас есть специализированная внутренняя команда безопасности, сосредоточенная на мониторинге состояния систем и оценке потенциальных векторов атак.
Мы также создали и продолжаем развивать комплексную систему телеметрии и наблюдаемости, которая позволяет нам в реальном времени отслеживать происходящее в сети. Это позволяет нам обнаруживать аномалии, отслеживать поведение системы и своевременно реагировать на угрозы.
Хотя мы уже создали эту систему, мы будем постоянно ее улучшать по мере приближения к запуску основной сети. На самом деле, мы строим полноценную открытую телеметрическую платформу с нуля, чтобы обеспечить безопасность сети при масштабировании.
Чем ваш уровень RPC отличается от других EVM цепей?
Ehan: Чем RPC-уровень Shardeum отличается от других типичных EVM-совместимых блокчейнов по производительности, масштабируемости или надежности?
Сринивасан: Это хороший вопрос. Как я уже упоминал, используя аналогию с электронной таблицей — большинство совместимых с EVM цепей рассматривают состояние всей Блокчейн как огромную электронную таблицу, которая полностью поддерживается каждым Узлом. В отличие от этого, Shardeum разбивает эту электронную таблицу на несколько Шардингов или меток, каждая из которых управляется частью Узлов.
Каждый процесс отвечает за одну или несколько конкретных меток, например метку 33, и это назначение является динамическим. Shardeum работает по внутреннему тактовой частоте 60 секунд. В конце каждой эпохи происходит ротация узлов: пять из тысячи активных узлов могут быть заменены пятью новыми узлами, которые выбираются из резервного пула на основе определенных критериев, таких как продолжительность бездействия. Затем система переназначает обязанности, поэтому узел, который только что вошел, может внезапно стать ответственным за метки 33 и 37, не зная заранее и не зная, какие другие узлы разделяют эти обязанности.
Этот механизм значительно повышает безопасность. Случайность и ротация чрезвычайно затрудняют нацеливание или влияние на определенные части сети. Для того, чтобы любая транзакция была завершена, должно быть абсолютное большинство — скажем, 67 из 100 участвующих узлов согласны с этим. 100 узлов не знают, кто еще входит в группу и как они были выбраны. Эта неопределенность помогает обеспечить децентрализацию и защиту от несанкционированного доступа.
Мы называем этот механизм консенсуса Proof of Quorum (доказательство кворума). Он тесно интегрирован с нашей структурой 60-секундного цикла. Чтобы разрушить сеть, злоумышленнику необходимо в одном цикле идентифицировать и контролировать две трети случайно распределенной группы валидаторов — что практически невозможно.
С точки зрения производительности, наша архитектура позволяет практически линейную масштабируемость. Мы можем динамически масштабироваться от 100 до 10 000 Шардов (или меток) и сокращаться по мере необходимости. Эта гибкость обеспечивает Shardeum отличные показатели в области масштабируемости, надежности и безопасности, одновременно поддерживая полную совместимость EVM через наш уровень RPC.
Вы будете продолжать проводить аудит и программу вознаграждения за уязвимости?
Ehan: Ваша стратегия безопасности включает в себя постоянный сторонний аудит или управляемую сообществом программу вознаграждений за уязвимости?
Шринивасана: Да, абсолютно. Мы являемся проектом с открытым исходным кодом — вся наша кодовая база доступна на GitHub — и каждое техническое решение, которое мы принимаем, полностью соответствует нашему стремлению к децентрализации. Нам повезло, что у нас есть замечательное сообщество, которое поддерживает нас, и мы глубоко благодарны за это.
Мы планируем продолжать сотрудничество с третьими сторонами-аудиторами и проводить программу вознаграждений за уязвимости, управляемую сообществом. На самом деле у нас есть специализированная команда, которая работает с сообществом над созданием продуктов, связанных с Shardeum. Некоторые из этих проектов мы поможем запустить, а затем передадим сообществу.
Мы также планируем провести хакатон и другие мероприятия, чтобы поощрить активное участие сообщества. Как только мы запустим основную сеть 5 мая, все эти инициативы будут ускорены. Мы ожидаем, что сообщество сыграет ключевую роль в продолжающемся успехе Shardeum.
Как вы укрепляете сообщество и экосистему?
Ehan: Как Shardeum создает свое сообщество и экосистему? Какие конкретные проекты или стимулы наиболее эффективны?
Srinivasan: Наше сообщество действительно является одним из наших основных преимуществ. Например, на нашей недавней тестовой сети с вознаграждениями ITN4 у нас было около 5,200 валидаторов со всего мира (171,000 на тестовой сети). Мы создали огромное и активное присутствие на таких социальных платформах, как Discord и X, и наша команда экосистемы полностью предана взаимодействию с этим сообществом и его развитию.
Мы приняли поэтапный подход к развитию — сначала будет реализована функция перевода токенов, затем мы представим поддержку смарт-контрактов и других ключевых функций. На каждом этапе прогресса наше сообщество будет участвовать в этом.
У нас есть специальная команда, сосредоточенная на проектировании и реализации проектов для сообщества. Это включает в себя меры по стимулированию, обучение для новичков, образовательный контент и совместные мероприятия, чтобы гарантировать, что экосистема будет постоянно расширяться устойчивым и децентрализованным образом.
Какие проекты сейчас строятся на Shardeum?
Ehan: Итак, какие типы проектов или приложений в настоящее время разрабатываются на Shardeum?
Сринивасан: Это хороший вопрос. Как автоматизированная масштабируемая блокчейн первого уровня, Shardeum особенно подходит для тех случаев, где основное внимание уделяется масштабируемости и стоимости транзакций. Позвольте привести пример: в моей предыдущей компании мы продавали NFT, представляющие реальные ресурсы (такие как лошади), за 1 200 долларов. В то время газовые сборы на Ethereum составляли около 200 долларов за транзакцию. Добавление 20% к цене покупки не имеет смысла — это совершенно невыносимо.
А в Shardeum, благодаря реализации линейного масштабирования, наши газовые сборы остаются низкими и стабильными независимо от того, загружена ли сеть, — даже если какой-то мем-коин запускается в сети. Это делает платформу очень подходящей для финансовых и децентрализованных финансовых приложений, чувствительных к затратам.
Поскольку Shardeum совместим с EVM, разработчики могут с минимальными усилиями разрабатывать смарт-контракты на основе Solidity. Любые контракты, работающие на других EVM-цепочках, могут быть легко перенесены. Это означает, что мы унаследовали огромный сетевой эффект экосистемы EVM — десятилетия инструментов, знаний разработчиков и инфраструктуры.
Поэтому, хотя мы уже предвидим, что проекты децентрализованных финансов и NFT будут мигрировать на Shardeum, я верю в... структуру.
Хотя мы уже предвидели, что проекты децентрализованных финансов (DeFi) и невзаимозаменяемых токенов (NFT) будут мигрировать на Shardeum, я верю, что сообщество удивит нас неожиданными сюрпризами. Как только основная сеть запустится, я надеюсь увидеть всплеск инновационных приложений, которые в полной мере воспользуются EVM-совместимостью, низкими затратами, надежной производительностью и динамической масштабируемостью Shardeum.
Как токены будут использоваться для стекинга и управления?
Ehan: Как токен Shardeum будет использоваться для стейкинга, управления или сетевых стимулов?
Сринивасан: Мы все еще настраиваем конкретные детали управления, информация будет опубликована в ближайшее время. То есть, нашим основным принципом является полная Децентрализация — любой, кто владеет небольшим количеством токенов Shardeum, может запустить Узел. Эти токены будут доступны на нашей продаже токенов.
В отношении стимулов, механизм вознаграждения основан на времени участия узлов в "активном наборе", который представляет собой группу узлов, участвующих в консенсусе. Когда вы запускаете узел, он сначала присоединяется к "резервному пулу". Каждые 60 секунд, в каждом цикле нашего внутреннего часов, мы будем вращать некоторые узлы из активного набора и вводить новые узлы из резервного пула. Как только узел попадает в активный набор, он начинает получать вознаграждение.
Вознаграждение пропорционально времени активности узлов, участвующих в сетевых задачах — включая верификацию транзакций, подписку блоков и поддержание безопасности сети. При выборе узлов также учитываются предыдущие показатели. Узлы, соответствующие ожиданиям — время онлайн, способность реагировать, правильное поведение — с большей вероятностью останутся в активном наборе дольше, получая больше вознаграждений.
Мы не наказываем узлы с низкой производительностью, но если узел не соответствует стандартам производительности, он будет быстрее исключен из активного набора, что снизит его способность получать вознаграждение. Это более мягкий, основанный на мотивации способ направлять поведение, а не прямое наказание.
Эти материалы все еще находятся в процессе доработки, дополнительные детали о механизме управления и вознаграждения будут опубликованы до запуска основной сети. Пожалуйста, следите за нашим сайтом для получения обновлений.
Как вы обеспечиваете прозрачность и независимость?
Ehan: Как Shardeum обеспечивает прозрачность операций и независимость управления?
Сринивасан: Это очень хороший вопрос. Как я уже упоминал ранее, Shardeum — это полностью открытый проект. Все, что мы делаем, является общедоступным — как работа в аквариуме. Весь наш код доступен на GitHub, и любой может увидеть, как работает наша система.
Вы можете ознакомиться с нашим механизмом консенсуса, алгоритмами, используемыми для выбора узлов и распределения вознаграждений, а также с каждым аспектом протокола. Логика оценки производительности узлов и принятия решений о масштабировании сети полностью прозрачна.
После запуска основной сети мы больше не будем иметь никакого централированного контроля над тем, кто может запускать узлы или где их запускать. Дизайн этой сети предназначен для адаптации к децентрализованной среде, динамически обрабатывая участие узлов и консенсус. Эта открытость и отсутствие централизованной власти являются основой обязательства Shardeum по обеспечению прозрачности и независимости.
Когда запустится основной блокчейн и почему это так важно?
Ehan: Можешь поделиться датой запуска основной сети, недавно объявленной, и значением этого этапа для Shardeum?
Сринивасан: наша основная сеть будет запущена 5 мая, что является важной вехой для Shardeum. Эта сеть разрабатывалась некоторое время, и у нас есть отличная команда, работающая над этим.
Важность этого запуска заключается в сложности, которую мы строим. Автоматическое масштабирование первого уровня Блокчейна и разработка совершенно нового торгового протокола – это чрезвычайно сложные технические задачи — это требует времени и глубоких профессиональных знаний.
Мы считаем, что для Shardeum никогда не было лучшего времени, чтобы перейти на следующий этап. Развертывание основной сети будет происходить поэтапно, первый этап начнется 5 мая. С тех пор мы будем постепенно внедрять больше функций, ориентированных на сообщество, продолжать улучшать производительность и делать систему более масштабируемой и доступной для пользователей по всему миру.
Как вы планируете привлекать и развивать базу участников?
Ehan: Какие у вас есть стратегии для содействия росту сообщества и значительному участию контрибьюторов?
Сринивасан: Если я правильно понимаю ваш вопрос, как я уже упоминал ранее, у нас есть специализированная команда, которая тесно сотрудничает с сообществом, направляя содержание, которое мы строим, и как его публиковать. В прошлом у нас был огромный уровень участия в тестовой сети с вознаграждением, и я хотел бы поблагодарить всех друзей, которые в этом участвуют.
Наша команда сообщества активно сотрудничает с партнерами и участниками, и мы ожидаем, что после запуска основной сети уровень участия значительно возрастет. Мы с нетерпением ждем продолжения совместного строительства с сообществом.
Ehan: Есть ли что-то еще, чем вы хотели бы поделиться с нашими зрителями?
Сринивасан: Да — спасибо всем за огромную поддержку. Ваши отзывы и участие в тестовой сети сыграли незаменимую роль в обеспечении безопасности сети и формировании Shardeum. Пожалуйста, посетите shardium.org для получения последних новостей, мы очень благодарны за вашу постоянную поддержку.
Содержание носит исключительно справочный характер и не является предложением или офертой. Консультации по инвестициям, налогообложению или юридическим вопросам не предоставляются. Более подробную информацию о рисках см. в разделе «Дисклеймер».
Углубленное изучение Shardeum: автоматическое масштабирование первого уровня Блокчейн с использованием динамического Шардинга
В этом выпуске программы главный технический директор Shardeum Шринивасан Партасарати поделился тем, как Shardeum строит автоматически масштабируемый блокчейн первого уровня с помощью динамического состоянием шардирования и безблочной модели транзакций. Эта архитектура обеспечивает линейную масштабируемость, сохраняя при этом низкий порог требований к узлам, предлагая уникальный баланс между производительностью и децентрализацией.
Он также обсудил уроки, полученные от работы тестовой сети, ключевые находки по вознаграждениям за уязвимости и методы безопасности сети, включая настраиваемый Proof of Quorum (доказательство законного числа), который меняет ответственность узлов каждые 60 секунд. В качестве проекта с открытым исходным кодом, движимого сообществом, Shardeum планирует запустить свою основную сеть 5 мая, с последующим поэтапным поддержкой смарт-контрактов и программ вознаграждений.
Аудиозапись была транскрибирована GPT и может содержать ошибки. Пожалуйста, послушайте полный подкаст:
Маленькая вселенная:
Ютуб:
Введение и обзор Shardeum
Ehan: Добро пожаловать в подкаст "У Шуо Не Говорит". Сегодня мы рады пригласить технического директора Shardeum Шринивасана. Добро пожаловать, пожалуйста, представьтесь и расскажите о Shardeum.
Сринивасан: Да, всем привет, я Сринивасан. Я главный технический директор Shardeum. В Shardeum мы строим первую в мире автоматически масштабируемую блокчейн первого уровня, и я очень рад быть здесь.
Мое путешествие в мир Блокчейн началось в 2016 году. В 2017 году я создал свой первый рынок NFT. С тех пор я работал в нескольких местах и построил множество продуктов, связанных с Web3. Я занимал должность вице-президента по инженерии в DraftKings, помогая создавать блокчейн-инфраструктуру их флагманского продукта. В последнее время я работал в компании под названием Six, где мы продаем NFT токены, представляющие права на ресурсы в США.
Сейчас в Shardeum я возглавляю выдающуюся команду, которая сосредоточена на создании этой новаторской автоматической масштабируемой первой уровня Блокчейн.
Как Shardeum может расширяться, сохраняя при этом низкий порог доступа к узлам?
Ehan: Shardeum утверждает, что является первым автоматически масштабируемым уровнем. Как его архитектура достигает высокой пропускной способности транзакций, оставаясь при этом доступной для узлов?
Шринивасан: Я подумал, что было бы полезно использовать визуальную аналогию, чтобы объяснить, как работает блокчейн и чем отличается Шардеум – это нормально?
Хороший способ думать о блокчейне, управляемом событиями, — это думать о нем как об электронной таблице со строками и столбцами. Каждая строка представляет собой блок, а каждая ячейка — транзакцию. Эта электронная таблица открыта для всех и прозрачна, но может быть написана только одним человеком за раз, в частности, только один человек может писать новую строку за раз. В большинстве блокчейнов ключевой вопрос заключается в следующем: кто имеет право записывать в следующую строку? Суть всех протоколов консенсуса заключается в том, чтобы определить, кто может написать эту строку.
Теперь представьте, что эта электронная таблица содержит миллиард строк и один процесс для управления всем этим. По мере увеличения числа строк с миллиарда до двух миллиардов и десяти миллиардов он будет становиться медленнее и менее масштабируемым. Но что, если это не огромная таблица, а 1000 вкладок, как в Google Таблицах? Вы можете назначить данные этим вкладкам с помощью алгоритма группировки букв, поэтому вы будете распределять небольшие наборы данных по нескольким таблицам. В принципе, именно так работает шардинг, и это то, что делает Shardeum.
Но Shardeum идет дальше. Мы не имеем фиксированного количества вкладок — например, 1000 — а динамически настраиваем их в процессе работы. В начале у вас может быть всего 10 вкладок, но по мере увеличения объема транзакций вы можете расшириться до 200, 1000 или более вкладок. Когда объем транзакций снижается, вы также можете сократиться обратно. Это называется динамическим состоянием шардирования, именно это позволяет нам автоматически масштабироваться.
Есть еще одно важное отличие. Большинство блокчейнов оперируют концепцией «блоков», что означает, что автор должен написать целую строку по аналогии с нашей электронной таблицей. Это позволяет человеку, пишущему строку, видеть ожидающие транзакции, что позволяет манипулировать ими, например, изменяя их порядок.
Shardeum не зависит от концепции блока. Напротив, мы обрабатываем транзакции в самой чистой форме. Минимальной единицей, которую мы выполняем, является ячейка в этой строке. Нам не нужно записывать целую строку за один раз. Хотя для совместимости с EVM мы внешне моделируем блок — — чтобы клиенты JSON-RPC знали, как с нами взаимодействовать — — внутри мы на самом деле не ограничены этой структурой.
Эта архитектура позволяет нам изменять отдельные ячейки, а не целые строки, динамически шардировать и перераспределять нагрузку в зависимости от объема транзакций, а также горизонтально масштабироваться с минимальным уровнем узких мест производительности. Это сложная техническая задача, но именно она делает Shardeum уникальным.
Ehan: Так что, есть ли какие-то компромиссы в этом автоматическом расширении?
Сринивасан: Очевидным компромиссом является то, что этот дизайн вводит более высокий уровень связи между узлами. В традиционном блокчейне каждый узел-верификатор хранит полную копию состояния всей блокчейн-системы — в нашем предыдущем аналогии это, по сути, вся электронная таблица. Это означает, что каждому узлу требуется значительная вычислительная мощность и объем хранилища.
В Shardeum, поскольку мы делим данные на более мелкие фрагменты (или вкладки), каждый узел должен обрабатывать только небольшую часть, скажем, одну из 1000 вкладок. Это значительно снижает требования к вычислительным ресурсам и хранилищу для каждого узла, делая его более доступным. Недостатком, однако, является то, что теперь каждый узел может видеть только часть общего состояния. Это похоже на то, как если бы у вас был доступ только к разделу «А» телефонного справочника.
Таким образом, когда узел нуждается в данных за пределами выделенного ему сегмента, он сначала должен определить, какой узел обладает необходимыми данными, а затем запросить у него данные. Это вводит уровень коммуникации между узлами, что делает процесс более сложным.
Тем не менее, мы решили эту задачу с помощью настраиваемого通信ного протокола, который позволяет узлам эффективно находить и делиться данными. Да, это увеличивает сложность, но вознаграждение огромно — Shardeum может почти линейно увеличивать пропускную способность транзакций просто добавляя больше узлов.
Таким образом, несмотря на то, что децентрализованное межпроцессное взаимодействие является сложной технической задачей и не было полностью решено в других системах, мы считаем, что взломали масштабируемую модель, которая делает Shardeum действительно уникальным блокчейном уровня 1.
Что мы узнали из тестовой сети поощрения?
Ehan: Какие ключевые выводы вы получили при эксплуатации крупномасштабной, действительно децентрализованной сети тестирования с вознаграждениями?
Шринивасана: Да, это хороший вопрос. Мы запустили четыре стимулирующие тестовые сети с невероятным уровнем вовлеченности — люди, управляющие узлами почти по всему миру. На нашей домашней странице написано «Децентрализованно для всех», и мы действительно так думаем. Мы хотим создать систему, которая не только позволит людям в развитых странах с дорогим оборудованием участвовать в проекте, но и позволит любому человеку, даже с ограниченными ресурсами, запустить узел.
Такой подход помогает стимулировать децентрализацию при одновременном повышении кибербезопасности. В результате, один из ключевых уроков, извлеченных из нашей стимулируемой тестовой сети, заключается в том, как сделать взаимодействие с узлами по-настоящему глобальным и доступным. Нам нужно было понять, как четко донести требования к нодам, шаги для начала работы, как работает стейкинг и анстейкинг, а также как создать пользовательский опыт, который сделает эти процессы интуитивно понятными и простыми для понимания.
Многие улучшения пользовательского опыта напрямую исходят из наблюдений за взаимодействием людей с тестовой сетью. Мы узнали, какой интерфейс работает лучше всего и какие аспекты могут вызывать путаницу. Кроме улучшения пользовательского опыта, мы также использовали тестовую сеть для выявления и устранения нескольких проблем с безопасностью.
Еще одна важная информация связана с сетевой координацией. Когда у вас много узлов, каждый из которых содержит только часть данных, вам нужен надежный протокол для достижения консенсуса, особенно с учетом того, что мы не контролируем ни один из узлов. Кто-то может запустить узел в Фучжоу, кто-то в Сибири, кто-то в Индии – всем им нужно достичь консенсуса в децентрализованной среде. Как вы можете себе представить, есть один узел в Сибири и еще один в Индии, и оба они требуют консенсуса в децентрализованной среде. Обеспечение бесперебойной работы этой координации в режиме реального времени без централизованного управления является огромной технической задачей. Но решение этой проблемы и делает Шардеум уникальным.
Какие ключевые уязвимости были обнаружены в программе вознаграждения за уязвимости?
Ehan: Можешь рассказать о самых критичных уязвимостях, найденных в программе вознаграждений за уязвимости, и о том, как вы их решили?
Сринивасан: Конечно. Мы провели несколько программ по вознаграждению за обнаружение уязвимостей, и некоторые из выявленных проблем довольно уникальны. Во-первых, все, что мы делаем, является открытым исходным кодом, поэтому все исправления и изменения видны публично. Любой может получить доступ к нашему репозиторию на GitHub и увидеть конкретные изменения, которые мы внесли для поддержки сети.
Тем не менее, мы нашли в этих планах несколько важных моментов. Некоторые из этих проблем связаны с тем, как мы подписываем транзакции, например, с выбором неправильного хэша или несоответствиями в процессе подписания. Эти уязвимости могут представлять риски, такие как атаки воспроизведения, когда транзакции из тестовых сетей могут быть воспроизведены в основной сети. Поэтому мы должны тщательно проанализировать и устранить все эти уязвимости.
Программа bug bounty чрезвычайно ценна для нас. Мы выявили ряд проблем, особенно в отношении функций протокольного уровня, таких как поддержка мультиподписи, которую мы реализовали непосредственно на уровне протокола. Белые хакеры помогли нам тщательно протестировать эти функции, и их отзывы привели к критическим улучшениям безопасности.
Все эти исправления теперь интегрированы в нашу предстоящую версию основной сети — планируется запустить 5 мая.
Как вы будете решать вопросы безопасности после запуска основной сети?
Ehan: Какие меры Shardeum примет для постоянного мониторинга безопасности и смягчения угроз после запуска основной сети?
Сринивасан: Мы применяем многоуровневый подход. У нас есть специализированная внутренняя команда безопасности, сосредоточенная на мониторинге состояния систем и оценке потенциальных векторов атак.
Мы также создали и продолжаем развивать комплексную систему телеметрии и наблюдаемости, которая позволяет нам в реальном времени отслеживать происходящее в сети. Это позволяет нам обнаруживать аномалии, отслеживать поведение системы и своевременно реагировать на угрозы.
Хотя мы уже создали эту систему, мы будем постоянно ее улучшать по мере приближения к запуску основной сети. На самом деле, мы строим полноценную открытую телеметрическую платформу с нуля, чтобы обеспечить безопасность сети при масштабировании.
Чем ваш уровень RPC отличается от других EVM цепей?
Ehan: Чем RPC-уровень Shardeum отличается от других типичных EVM-совместимых блокчейнов по производительности, масштабируемости или надежности?
Сринивасан: Это хороший вопрос. Как я уже упоминал, используя аналогию с электронной таблицей — большинство совместимых с EVM цепей рассматривают состояние всей Блокчейн как огромную электронную таблицу, которая полностью поддерживается каждым Узлом. В отличие от этого, Shardeum разбивает эту электронную таблицу на несколько Шардингов или меток, каждая из которых управляется частью Узлов.
Каждый процесс отвечает за одну или несколько конкретных меток, например метку 33, и это назначение является динамическим. Shardeum работает по внутреннему тактовой частоте 60 секунд. В конце каждой эпохи происходит ротация узлов: пять из тысячи активных узлов могут быть заменены пятью новыми узлами, которые выбираются из резервного пула на основе определенных критериев, таких как продолжительность бездействия. Затем система переназначает обязанности, поэтому узел, который только что вошел, может внезапно стать ответственным за метки 33 и 37, не зная заранее и не зная, какие другие узлы разделяют эти обязанности.
Этот механизм значительно повышает безопасность. Случайность и ротация чрезвычайно затрудняют нацеливание или влияние на определенные части сети. Для того, чтобы любая транзакция была завершена, должно быть абсолютное большинство — скажем, 67 из 100 участвующих узлов согласны с этим. 100 узлов не знают, кто еще входит в группу и как они были выбраны. Эта неопределенность помогает обеспечить децентрализацию и защиту от несанкционированного доступа.
Мы называем этот механизм консенсуса Proof of Quorum (доказательство кворума). Он тесно интегрирован с нашей структурой 60-секундного цикла. Чтобы разрушить сеть, злоумышленнику необходимо в одном цикле идентифицировать и контролировать две трети случайно распределенной группы валидаторов — что практически невозможно.
С точки зрения производительности, наша архитектура позволяет практически линейную масштабируемость. Мы можем динамически масштабироваться от 100 до 10 000 Шардов (или меток) и сокращаться по мере необходимости. Эта гибкость обеспечивает Shardeum отличные показатели в области масштабируемости, надежности и безопасности, одновременно поддерживая полную совместимость EVM через наш уровень RPC.
Вы будете продолжать проводить аудит и программу вознаграждения за уязвимости?
Ehan: Ваша стратегия безопасности включает в себя постоянный сторонний аудит или управляемую сообществом программу вознаграждений за уязвимости?
Шринивасана: Да, абсолютно. Мы являемся проектом с открытым исходным кодом — вся наша кодовая база доступна на GitHub — и каждое техническое решение, которое мы принимаем, полностью соответствует нашему стремлению к децентрализации. Нам повезло, что у нас есть замечательное сообщество, которое поддерживает нас, и мы глубоко благодарны за это.
Мы планируем продолжать сотрудничество с третьими сторонами-аудиторами и проводить программу вознаграждений за уязвимости, управляемую сообществом. На самом деле у нас есть специализированная команда, которая работает с сообществом над созданием продуктов, связанных с Shardeum. Некоторые из этих проектов мы поможем запустить, а затем передадим сообществу.
Мы также планируем провести хакатон и другие мероприятия, чтобы поощрить активное участие сообщества. Как только мы запустим основную сеть 5 мая, все эти инициативы будут ускорены. Мы ожидаем, что сообщество сыграет ключевую роль в продолжающемся успехе Shardeum.
Как вы укрепляете сообщество и экосистему?
Ehan: Как Shardeum создает свое сообщество и экосистему? Какие конкретные проекты или стимулы наиболее эффективны?
Srinivasan: Наше сообщество действительно является одним из наших основных преимуществ. Например, на нашей недавней тестовой сети с вознаграждениями ITN4 у нас было около 5,200 валидаторов со всего мира (171,000 на тестовой сети). Мы создали огромное и активное присутствие на таких социальных платформах, как Discord и X, и наша команда экосистемы полностью предана взаимодействию с этим сообществом и его развитию.
Мы приняли поэтапный подход к развитию — сначала будет реализована функция перевода токенов, затем мы представим поддержку смарт-контрактов и других ключевых функций. На каждом этапе прогресса наше сообщество будет участвовать в этом.
У нас есть специальная команда, сосредоточенная на проектировании и реализации проектов для сообщества. Это включает в себя меры по стимулированию, обучение для новичков, образовательный контент и совместные мероприятия, чтобы гарантировать, что экосистема будет постоянно расширяться устойчивым и децентрализованным образом.
Какие проекты сейчас строятся на Shardeum?
Ehan: Итак, какие типы проектов или приложений в настоящее время разрабатываются на Shardeum?
Сринивасан: Это хороший вопрос. Как автоматизированная масштабируемая блокчейн первого уровня, Shardeum особенно подходит для тех случаев, где основное внимание уделяется масштабируемости и стоимости транзакций. Позвольте привести пример: в моей предыдущей компании мы продавали NFT, представляющие реальные ресурсы (такие как лошади), за 1 200 долларов. В то время газовые сборы на Ethereum составляли около 200 долларов за транзакцию. Добавление 20% к цене покупки не имеет смысла — это совершенно невыносимо.
А в Shardeum, благодаря реализации линейного масштабирования, наши газовые сборы остаются низкими и стабильными независимо от того, загружена ли сеть, — даже если какой-то мем-коин запускается в сети. Это делает платформу очень подходящей для финансовых и децентрализованных финансовых приложений, чувствительных к затратам.
Поскольку Shardeum совместим с EVM, разработчики могут с минимальными усилиями разрабатывать смарт-контракты на основе Solidity. Любые контракты, работающие на других EVM-цепочках, могут быть легко перенесены. Это означает, что мы унаследовали огромный сетевой эффект экосистемы EVM — десятилетия инструментов, знаний разработчиков и инфраструктуры.
Поэтому, хотя мы уже предвидим, что проекты децентрализованных финансов и NFT будут мигрировать на Shardeum, я верю в... структуру.
Хотя мы уже предвидели, что проекты децентрализованных финансов (DeFi) и невзаимозаменяемых токенов (NFT) будут мигрировать на Shardeum, я верю, что сообщество удивит нас неожиданными сюрпризами. Как только основная сеть запустится, я надеюсь увидеть всплеск инновационных приложений, которые в полной мере воспользуются EVM-совместимостью, низкими затратами, надежной производительностью и динамической масштабируемостью Shardeum.
Как токены будут использоваться для стекинга и управления?
Ehan: Как токен Shardeum будет использоваться для стейкинга, управления или сетевых стимулов?
Сринивасан: Мы все еще настраиваем конкретные детали управления, информация будет опубликована в ближайшее время. То есть, нашим основным принципом является полная Децентрализация — любой, кто владеет небольшим количеством токенов Shardeum, может запустить Узел. Эти токены будут доступны на нашей продаже токенов.
В отношении стимулов, механизм вознаграждения основан на времени участия узлов в "активном наборе", который представляет собой группу узлов, участвующих в консенсусе. Когда вы запускаете узел, он сначала присоединяется к "резервному пулу". Каждые 60 секунд, в каждом цикле нашего внутреннего часов, мы будем вращать некоторые узлы из активного набора и вводить новые узлы из резервного пула. Как только узел попадает в активный набор, он начинает получать вознаграждение.
Вознаграждение пропорционально времени активности узлов, участвующих в сетевых задачах — включая верификацию транзакций, подписку блоков и поддержание безопасности сети. При выборе узлов также учитываются предыдущие показатели. Узлы, соответствующие ожиданиям — время онлайн, способность реагировать, правильное поведение — с большей вероятностью останутся в активном наборе дольше, получая больше вознаграждений.
Мы не наказываем узлы с низкой производительностью, но если узел не соответствует стандартам производительности, он будет быстрее исключен из активного набора, что снизит его способность получать вознаграждение. Это более мягкий, основанный на мотивации способ направлять поведение, а не прямое наказание.
Эти материалы все еще находятся в процессе доработки, дополнительные детали о механизме управления и вознаграждения будут опубликованы до запуска основной сети. Пожалуйста, следите за нашим сайтом для получения обновлений.
Как вы обеспечиваете прозрачность и независимость?
Ehan: Как Shardeum обеспечивает прозрачность операций и независимость управления?
Сринивасан: Это очень хороший вопрос. Как я уже упоминал ранее, Shardeum — это полностью открытый проект. Все, что мы делаем, является общедоступным — как работа в аквариуме. Весь наш код доступен на GitHub, и любой может увидеть, как работает наша система.
Вы можете ознакомиться с нашим механизмом консенсуса, алгоритмами, используемыми для выбора узлов и распределения вознаграждений, а также с каждым аспектом протокола. Логика оценки производительности узлов и принятия решений о масштабировании сети полностью прозрачна.
После запуска основной сети мы больше не будем иметь никакого централированного контроля над тем, кто может запускать узлы или где их запускать. Дизайн этой сети предназначен для адаптации к децентрализованной среде, динамически обрабатывая участие узлов и консенсус. Эта открытость и отсутствие централизованной власти являются основой обязательства Shardeum по обеспечению прозрачности и независимости.
Когда запустится основной блокчейн и почему это так важно?
Ehan: Можешь поделиться датой запуска основной сети, недавно объявленной, и значением этого этапа для Shardeum?
Сринивасан: наша основная сеть будет запущена 5 мая, что является важной вехой для Shardeum. Эта сеть разрабатывалась некоторое время, и у нас есть отличная команда, работающая над этим.
Важность этого запуска заключается в сложности, которую мы строим. Автоматическое масштабирование первого уровня Блокчейна и разработка совершенно нового торгового протокола – это чрезвычайно сложные технические задачи — это требует времени и глубоких профессиональных знаний.
Мы считаем, что для Shardeum никогда не было лучшего времени, чтобы перейти на следующий этап. Развертывание основной сети будет происходить поэтапно, первый этап начнется 5 мая. С тех пор мы будем постепенно внедрять больше функций, ориентированных на сообщество, продолжать улучшать производительность и делать систему более масштабируемой и доступной для пользователей по всему миру.
Как вы планируете привлекать и развивать базу участников?
Ehan: Какие у вас есть стратегии для содействия росту сообщества и значительному участию контрибьюторов?
Сринивасан: Если я правильно понимаю ваш вопрос, как я уже упоминал ранее, у нас есть специализированная команда, которая тесно сотрудничает с сообществом, направляя содержание, которое мы строим, и как его публиковать. В прошлом у нас был огромный уровень участия в тестовой сети с вознаграждением, и я хотел бы поблагодарить всех друзей, которые в этом участвуют.
Наша команда сообщества активно сотрудничает с партнерами и участниками, и мы ожидаем, что после запуска основной сети уровень участия значительно возрастет. Мы с нетерпением ждем продолжения совместного строительства с сообществом.
Ehan: Есть ли что-то еще, чем вы хотели бы поделиться с нашими зрителями?
Сринивасан: Да — спасибо всем за огромную поддержку. Ваши отзывы и участие в тестовой сети сыграли незаменимую роль в обеспечении безопасности сети и формировании Shardeum. Пожалуйста, посетите shardium.org для получения последних новостей, мы очень благодарны за вашу постоянную поддержку.