BitReXe: Kích hoạt máy ảo song song trên mạng Bitcoin

Ethereum vẫn đang thực hiện kế hoạch bổ sung cho EVM song song, nhưng Bitcoin có thể sớm mong đợi lớp 2 VM song song của riêng mình.

Trước tiên hãy hiểu tại sao Ethereum không thể đạt được EVM song song.

Để duy trì tính nhất quán và bảo mật của mạng, EVM có một tính năng quan trọng trong thiết kế của nó: các giao dịch được thực hiện tuần tự. Thực thi tuần tự đảm bảo rằng các giao dịch và hợp đồng thông minh có thể được thực hiện theo thứ tự xác định, giúp quản lý và dự đoán trạng thái của blockchain dễ dàng hơn. Lựa chọn thiết kế này ưu tiên bảo mật, giảm thiểu sự phức tạp và lỗ hổng tiềm ẩn liên quan đến việc thực thi song song. Tuy nhiên, với lượng yêu cầu giao dịch cao, việc thực thi tuần tự này có thể dẫn đến tắc nghẽn và chậm trễ mạng, tương tự như đường cao tốc một làn.

Có khả thi nếu chỉ thêm làn đường? Tham khảo các giải pháp hiện có của cái gọi là máy ảo song song, bao gồm các chuỗi bảo vệ như Near. Các chuỗi này đề xuất mở rộng quy mô blockchain bằng cách giới thiệu nhiều máy ảo hơn để mở rộng quy mô hợp đồng thông minh. Về cơ bản khối lượng công việc của một hợp đồng thông minh vẫn nằm trong một VM nhất định. Nếu tất cả các hợp đồng thông minh trên chuỗi này tiêu thụ một lượng TPS bằng nhau thì vấn đề sẽ được giải quyết. Tuy nhiên, nếu chỉ một số hợp đồng, chẳng hạn như giao thức Aave và Uniswap, tiêu thụ hơn 90% không gian khối, thì việc có các hợp đồng chạy trên một phân đoạn duy nhất có nghĩa là chỉ mở rộng quy mô ở cấp chuỗi mà không được hưởng lợi từ những cải tiến do sharding mang lại. Việc thêm các làn mà không có khả năng chuyển làn thể hiện tình trạng khó xử hiện nay trong việc song song hóa các máy ảo.

EVM song song liên quan đến việc cắt hoặc lưu trữ dữ liệu ở lớp dữ liệu. Tuy nhiên, bị giới hạn bởi mô hình lập trình của EVM, Solidity, với tư cách là ngôn ngữ lập trình hợp đồng thông minh phổ biến nhất, không thể phát huy tối đa tiềm năng của kiến ​​trúc blockchain song song. Nó giống như việc không lập trình với SQL trên GPU của NVIDIA. Solidity thiếu các biểu thức cho các kiến ​​trúc song song như Thực thi chuyển tiếp và thiếu tính nguyên tử cuối cùng được xác định cho các giao dịch song song.

Tính song song thực sự trong kiến ​​trúc blockchain đòi hỏi phải đạt được kết quả là các giao dịch của một hợp đồng thông minh có thể chạy đồng thời trên nhiều máy ảo. Cần có một mô hình lập trình như CUDA để tận dụng tối đa mô hình song song trong kiến ​​trúc blockchain.

BitReXe đề cập đến việc Bitcoin giới thiệu Máy ảo song song hoàn chỉnh Turing Lớp 2 để cung cấp hỗ trợ cơ sở hạ tầng cơ bản cho các ứng dụng thực trong hệ sinh thái Bitcoin và mô hình lập trình độc quyền cho các máy ảo song song, PREDA.

Cách BitReXe đạt được Vms song song trên Bitcoin

Máy ảo song song

Hình minh họa sau đây nêu bật sự khác biệt giữa BitReXe và các sáng kiến ​​khác thúc đẩy máy ảo song song. Như được hiển thị ở phần ngoài cùng bên trái của hình, Ethereum tuân thủ mô hình trạng thái một máy, trong đó tất cả các mã (hợp đồng thông minh) và trạng thái (dữ liệu) được sao chép và quản lý bởi mỗi nút blockchain thông qua Máy ảo Ethereum (EVM) của nó. Các dự án hiện tại sử dụng EVM song song, như được hiển thị trong phần giữa của hình, trong đó một hợp đồng thông minh duy nhất được triển khai trên một máy ảo chuyên dụng (hoặc các máy ảo trong phân đoạn được chỉ định để duy trì sự đồng thuận). Tất cả các giao dịch liên quan đến hợp đồng thông minh đều được xử lý bởi VM (hoặc VM của phân đoạn theo cách được sao chép hoàn toàn).

Trong mô hình song song thống nhất của BitReXe, như được hiển thị ở phân đoạn ngoài cùng bên phải của hình, tất cả các hợp đồng thông minh được triển khai trên tất cả các máy ảo của mạng. Các trạng thái của hợp đồng thông minh trải qua quá trình phân vùng và phân phối trên các phiên bản VM riêng biệt, đảm bảo phân bổ không chồng chéo. Tương ứng, các giao dịch của hợp đồng thông minh được phân đoạn và phân phối để xử lý độc lập và song song trên các máy ảo. Trong trường hợp lý tưởng, phương pháp này tạo điều kiện thuận lợi cho việc mở rộng tuyến tính thông lượng giao dịch tổng thể và dung lượng trạng thái với số lượng máy ảo ngày càng tăng.

Thách thức chính nằm ở việc quản lý hiệu quả các phụ thuộc giữa logic thực thi (mã) và trạng thái hợp đồng (dữ liệu) trong khi cho phép thực thi VM độc lập và tránh đồng bộ hóa, vì logic thực thi toàn diện của giao dịch có thể đòi hỏi quyền truy cập vào nhiều phân đoạn trạng thái hợp đồng, mỗi phân đoạn cư trú. trong các máy ảo riêng biệt sau khi phân vùng trạng thái.

dạy bảo

Chúng tôi giới thiệu Kiến trúc phân tán thực thi chuyển tiếp song song (PREDA), một mô hình lập trình đột phá được thiết kế để mở rộng quy mô các hợp đồng thông minh trên chuỗi khối bảo vệ, hệ thống parachain và chuỗi khối lớp 2. PREDA hỗ trợ kiến ​​trúc song song: nếu Solidity cho Ethereum được ví như lập trình trên CPU lõi đơn thì kiến ​​trúc song song của PREDA cho BitReXe gần giống với CUDA cho GPU của NVIDIA.

Mô hình PREDA giới thiệu hai thành phần chính: (1) “Phạm vi hợp đồng có thể lập trình”, cho phép lập trình viên xác định phân vùng trạng thái hợp đồng dựa trên mẫu truy cập dữ liệu của ứng dụng, thu hẹp phạm vi truy cập dữ liệu và giảm thiểu sự phụ thuộc dữ liệu; và (2) “Rơle chức năng không đồng bộ”, cho phép các lập trình viên kết nối logic giao dịch với các phụ thuộc dữ liệu ngầm để thực thi linh hoạt trên nhiều công cụ thực thi (VM). Được triển khai dưới dạng ngôn ngữ Solidity mở rộng, PREDA bao gồm cú pháp bổ sung cho phạm vi hợp đồng có thể lập trình và các câu lệnh cho rơle chức năng không đồng bộ.

Hình minh họa phiên bản PREDA của hợp đồng ERC20 được đơn giản hóa. Từ khóa “@address” xác định phạm vi số dư của người dùng, tương đương với định nghĩa bản đồ của Solidity nhưng chỉ định các trạng thái chi tiết và có thể tách rời để phân vùng theo địa chỉ. Trong thời gian chạy, các trạng thái được phân vùng theo địa chỉ được quản lý bởi một tập hợp máy ảo trong chuỗi BitReXe. Các trạng thái khác nhau không được duy trì bởi các bộ máy ảo khác nhau. Hàm chuyển khoản trong phạm vi “@address”, được người thanh toán gọi ra (tức là địa chỉ người dùng bắt đầu giao dịch chuyển tiền), khởi tạo một “chuyển tiếp” để gửi tiền cho người được thanh toán. Việc chuyển tiếp này, được thực thi bởi một máy ảo lưu trữ trạng thái địa chỉ của người nhận thanh toán, sẽ bổ sung tiền vào số dư của người nhận thanh toán.

Trong PREDA, hợp đồng thông minh có thể có nhiều phạm vi với các biến và chức năng được xác định. Nhiều hàm và biến thuộc loại tùy ý bao gồm các vùng chứa có thể được xác định trong một phạm vi. Nhiều rơle, có điều kiện hoặc vô điều kiện, có thể được bắt đầu trong một lệnh gọi hàm duy nhất, cho phép khởi tạo đệ quy và cho phép luồng thực thi giao dịch được di chuyển nhiều bước trên các phiên bản VM khác nhau. Phương pháp thực thi chuyển tiếp này phân tách một giao dịch thành nhiều Giao dịch vi mô, đảm bảo quyền truy cập trạng thái hạn chế trong một máy ảo duy nhất và tránh các điều kiện chạy đua. Trong hợp đồng thông minh chuyển giao PREDA, việc phân tách giao dịch thành giao dịch vi mô “rút tiền” và giao dịch vi mô “gửi tiền” cho phép thực hiện song song hai loại giao dịch vi mô này, miễn là mục tiêu của chúng (địa chỉ trong trường hợp này) là ánh xạ tới các máy ảo khác nhau.

BitReXe tổ chức các máy ảo thành nhiều nhóm đồng thuận, mỗi nhóm chạy độc lập một giao thức đồng thuận (dựa trên PoW khi triển khai) để đạt được sự đồng thuận về các giao dịch được thực hiện. Sự đồng thuận giữa các nhóm được triển khai để duy trì tính chính xác và nhất quán cho các rơle chức năng không đồng bộ, được triển khai dưới dạng giao dịch chuyển tiếp trong BitReXe.

Bitcoin lớp 2

Luke cho biết mô hình phát hành tài sản trên lớp Bitcoin giống như dòng chữ liên tục khai thác lỗ hổng trong Bitcoin. Trong khi tiền không bao giờ ngủ, cũng như chữ khắc có thể không bao giờ chết. Bitcoin đang rất cần một lớp 2 thực sự có khả năng mở rộng để có thể giải phóng áp lực như vậy và cứu kích thước sổ cái khỏi tăng quá nhanh, điều này sẽ làm suy yếu tính phân cấp. Mục tiêu như vậy rất khó đạt được bằng giải pháp EVM+Bridge.

BitReXe đề xuất máy ảo song song và PREDA để mở rộng quy mô bitcoin. Trong khi đó, nó thích ứng với tính bảo mật của bitcoin. Nó sử dụng BTC làm phí gas, chia sẻ tính bảo mật của Bitcoin và cung cấp giải pháp xử lý tài sản không cần sự tin cậy giữa hai chuỗi.

BitReXe tái sử dụng sức mạnh tính toán băm của mạng Bitcoin được mang theo bởi các khối trên chuỗi, khối mồ côi và khối non trẻ làm bằng chứng công việc để tạo các khối hợp lệ trong mạng lớp 2 mà không cần sửa đổi giao thức Bitcoin. Những người khai thác hợp nhất nhận được rxBTC làm phần thưởng, bitcoin được chốt 1: 1 trên mạng BitReXe. Người dùng trả phí gas bằng rxBTC cho các giao dịch, tương tác với hợp đồng thông minh và các hoạt động trực tuyến khác. Phòng thí nghiệm Fullnodes, nhóm phát triển của PREDA và BitReXe sắp giới thiệu giải pháp cầu nối thanh toán tài sản không đáng tin cậy giữa Bitcoin và BitReXe, trong đó việc chốt rxbtc đồng thời là chốt BTC của ai đó. Địa chỉ chốt chính thức không còn cần thiết nữa, do đó giả định về độ tin cậy sẽ bị loại bỏ.

Kỳ vọng cao của chúng tôi đối với hệ sinh thái Bitcoin xuất phát từ khả năng giải quyết các vấn đề mà Ethereum – với tư cách là mạng thử nghiệm của Bitcoin – chưa giải quyết được.

@Bit_ReXe tin rằng vấn đề này bắt nguồn từ việc EVM thiếu các cơ chế song song dẫn đến bộ ba bất khả thi của blockchain và nhằm mục đích giải quyết trực tiếp vấn đề này trên Bitcoin Lớp 2.

Nếu vấn đề này có thể được giải quyết trên Bitcoin, thì việc đo điểm chuẩn TVL hoặc thậm chí vượt qua Ethereum hơn ba lần trên Bitcoin Lớp 2 sẽ mang lại một bước đột phá cơ bản.”

Đây là bài đăng của khách bởi BitPnova. Các ý kiến ​​được bày tỏ hoàn toàn là của riêng họ và không nhất thiết phản ánh quan điểm của BTC Inc hoặc Bitcoin Magazine.

Nguồn: Tạp chí Bitcoin

Bài đăng BitReXe: Kích hoạt máy ảo song song trên mạng Bitcoin xuất hiện đầu tiên trên Tin tức mới nhất về tiền điện tử.