Thế giới đang háo hức chờ đợi một blockchain thế hệ tiếp theo, hiệu suất cao, không cần sự cho phép và blockchain này sẽ có thể mở rộng quy mô công nghiệp tất cả các ứng dụng phi tập trung. Cho đến nay, cộng đồng tiền điện tử đã chứng kiến:
- Mạng blockchain ngang hàng sử dụng tất cả các mạng ngang hàng để xác thực các giao dịch và cung cấp khả năng tính toán và lưu trữ – hoặc các blockchain truyền thống – chẳng hạn như Bitcoin và Ethereum.
- Các mạng blockchain P2P chia nhỏ các giao dịch, tính toán và lưu trữ – hoặc các chuỗi khối phân tách – chẳng hạn như Ethereum 2.0 và Zilliqa.
Các cơ chế Sharding mang lại hy vọng về khả năng mở rộng không giới hạn và bền vững của các blockchain, nhưng nhiều người trong không gian blockchain tin tưởng mạnh mẽ rằng khả năng mở rộng hoặc sharding đã đạt đến điểm giới hạn – nhưng điều đó không hoàn toàn đúng. Hãy đi sâu vào nó.
Trong thế giới blockchain, tại sao chúng ta cần sharding?
Hiện tại, internet được sử dụng trong thanh toán, Internet of Things, thành phố thông minh, robot, tìm kiếm trên web, phát video trực tuyến, thương mại điện tử, xe tự hành, v.v. Do đó, internet tạo ra:
- Hơn 1 tỷ giao dịch mỗi giây (giao dịch).
- Hơn 1 tỷ sextillion phép tính mỗi giây (tính toán).
- Hơn 2,5 tạ triệu byte dữ liệu mỗi giây (bộ nhớ).
Công việc này cần được phân chia một cách hài hòa giữa tất cả các đồng nghiệp trong mạng P2P. Sự phân chia công việc này được gọi là công nghệ sharding. Sharding có thể được áp dụng cho các giao dịch, tính toán và lưu trữ.
Các vấn đề ảnh hưởng đến cơ chế sharding
Một mạng P2P không được phép là không thể đoán trước và để bù đắp cho sự không thể đoán trước này, các giao thức blockchain khác nhau cố định số lượng xác nhận và số lượng bản sao lưu trữ thành một hằng số có được từ một phép tính toán học dựa trên các giả định nhất định. Điều này hạn chế khả năng mở rộng của các blockchain, vì hệ thống sẽ bù đắp quá mức và giới hạn quy mô hoặc bù đắp thấp và rủi ro về bảo mật / tính toàn vẹn.
Điều gì sẽ xảy ra nếu mạng P2P có thể được dự đoán? Số lượng các đồng nghiệp xác nhận và lưu trữ có thể linh hoạt tùy thuộc vào sự hỗn loạn của mạng P2P không? Điều đó có nghĩa là, nếu mạng P2P hoạt động lý tưởng, thì chỉ cần một bản sao xác thực và lưu trữ, và nếu các đồng nghiệp trong mạng P2P hoạt động độc hại hoặc sai lệch so với bản chất lý tưởng, thì số lượng bản sao xác thực và lưu trữ sẽ tăng tương ứng..
Các vấn đề mà các đồng nghiệp / phân đoạn trong mạng P2P phải đối mặt bao gồm:
- Sự cố kết nối Internet, cắt điện, mất dữ liệu và nhiều hơn nữa.
- Tham gia và rời khỏi mạng, mọi lúc, trên toàn cầu.
- Các vấn đề về tính khả dụng của dữ liệu và tính nhất quán của dữ liệu.
- Nếu một ngang hàng / phân đoạn ngoại tuyến, dữ liệu thuộc phân đoạn đó sẽ bị mất vĩnh viễn.
- Các ngang hàng / phân đoạn có thể trở nên độc hại bất cứ lúc nào.
Thủ phạm ở đây là sự khó đoán của mạng P2P! Điều này làm giảm hiệu suất của xác thực, tính toán và lưu trữ.
Blockchain tự phục hồi
Do sự không chắc chắn trong mạng P2P, một cơ chế tự phục hồi được giới thiệu.
Trường hợp một: Blockchain truyền thống. Tất cả N nút trong mạng xác nhận / tính toán / lưu trữ tất cả các giao dịch trong mạng. (N)
Trường hợp hai: P2P lý tưởng. Hãy xem xét một mạng blockchain P2P lý tưởng, nơi tất cả các đồng nghiệp trong mạng luôn sẵn sàng 24/7 với internet tốt, băng thông, cung cấp điện, v.v. và là các đồng nghiệp tốt không độc hại. Sau đó, bất kỳ giao dịch / tính toán / lưu trữ nào đến mạng đều có thể được xác thực / tính toán / lưu trữ bởi một đồng đẳng. (1)
Trường hợp ba: Các blockchains được chia nhỏ. Một mạng blockchain P2P thực không quá lý tưởng và do đó một công thức toán học được suy ra dựa trên độ lệch tối đa có thể có từ mạng blockchain P2P lý tưởng và một số giả định nhất định để đặt một số cố định, chẳng hạn như 22–600 đồng nghiệp, để xác thực / tính toán / lưu trữ, tùy thuộc vào giao thức blockchain. (Không có)
Trường hợp bốn: Blockchain tự phục hồi. Các trường hợp một, hai và ba là các trường hợp cực đoan, như thể hiện trong biểu đồ bên dưới. Số lượng giao dịch / tính toán / lưu trữ phải phụ thuộc vào mức độ sai lệch so với trạng thái lý tưởng (với biên độ an toàn thích hợp). (N / x (c)), trong đó (c) là viết tắt của sự hỗn loạn của mạng. Tính đặc biệt (c) của mạng là một hàm của băng thông internet, điện năng, tính khả dụng của dữ liệu, tính nhất quán của dữ liệu và số lượng các nút tham gia hoặc rời khỏi. Nếu có bất kỳ thay đổi nào trong chức năng so với trạng thái lý tưởng, dù tích cực hay tiêu cực, các biện pháp đối phó sẽ được mạng P2P triển khai tương ứng. Do đó, mạng tự động hồi phục nếu có bất kỳ căng thẳng nào trên nó.
Tương tự với các blockchain tự phục hồi
Hãy để chúng tôi sử dụng tàu điện ngầm Paris làm ví dụ, nơi tùy thuộc vào lưu lượng người, các chuyến tàu điện ngầm thay đổi thời gian, tần suất, số khoang và tốc độ của chúng.
- Truyền thống: Sẽ có số lượng tàu điện ngầm tối đa với tần suất tối đa, số khoang tối đa và tốc độ tối đa mọi lúc. (Rất nhiều năng lượng bị lãng phí.)
- Lý tưởng: Sẽ có số lượng tàu điện ngầm tối thiểu với tần suất tối thiểu, số khoang tối thiểu và tốc độ tối thiểu mọi lúc. (Mất rất nhiều thời gian để mọi người đi làm.)
- Đã chia nhỏ: Số lượng tàu điện ngầm và tần suất, số khoang và tốc độ của chúng sẽ ít hơn mức tối đa, nhưng các con số này là cố định cho dù số lượng người muốn sử dụng tàu điện ngầm.
- Tự phục hồi: Tùy thuộc vào số lượng người, cho dù đó là trong giờ cao điểm từ 7 giờ sáng đến 9 giờ sáng và 4 giờ chiều đến 7 giờ tối, và số lượng chuyến tàu có sẵn, v.v., số lượng các chuyến tàu điện ngầm và tần suất của chúng, số lượng các ngăn và tốc độ thay đổi tương ứng và linh hoạt để có đầu ra hài hòa.
Phần kết luận
Các blockchains tự phục hồi được thiết kế theo cách để chúng có thể tồn tại trong nhiều thập kỷ, nếu không muốn nói là nhiều thế kỷ. Khả năng mở rộng mà các loại blockchain này đạt được gần với các hệ thống tập trung, nhưng chúng vẫn duy trì sự phân quyền thực sự. Bởi vì có khả năng mở rộng cao, bất kỳ ứng dụng tập trung nào cũng có thể được xây dựng trên các blockchain tự phục hồi.
Áp dụng trí thông minh nhân tạo vào chuỗi thời gian – băng thông internet, điện, dữ liệu sẵn có, tính nhất quán của dữ liệu, mất dữ liệu, số lượng nút tham gia / rời khỏi, v.v. – có thể cải thiện hơn nữa các chuỗi khối tự phục hồi, khiến chúng nhanh hơn và có thể dự đoán sự kiện trước đó nó xảy ra và do đó, có thể triển khai các biện pháp đối phó trước khi nó xảy ra.
Các quan điểm, suy nghĩ và ý kiến được bày tỏ ở đây là của một mình tác giả và không nhất thiết phản ánh hoặc đại diện cho quan điểm và ý kiến của Cointelegraph.
Bài viết này được đồng tác giả bởi Akshay Kumar Kandhi, Nilesh Patankar, Sebastien Dupont và Samiran Ghosh.
Akshay Kumar Kandhi là người đứng đầu về đổi mới, nghiên cứu và phát triển tại Uniris, nơi ông đi đầu trong nghiên cứu về blockchain và sinh trắc học. Anh ấy có bằng Ecole Polytechnique ở Pháp.
Nilesh Patankar là đồng sáng lập và giám đốc điều hành của Uniris. Nilesh là một nhà công nghệ dày dặn với hơn 25 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực thanh toán. Ông đã quản lý các chương trình toàn cầu cho mạng thẻ Mastercard và ngân hàng Barclays. Ông cũng là giám đốc công nghệ của Payback, chương trình khách hàng thân thiết lớn nhất ở Ấn Độ với hơn 100 triệu người dùng.
Sebastien Dupont là người đồng sáng lập và Giám đốc điều hành của Uniris. Sebastien là một chuyên gia bảo mật và nhận dạng. Ông chịu trách nhiệm về hai dự án lớn nhất tại công ty viễn thông Orange: Identity, công ty có 100 triệu người dùng và Mobile Banking ở châu Phi, nâng doanh thu từ 10 triệu euro lên 4 tỷ euro. Ông cũng là một chuyên gia an ninh mạng tại Thales. Anh ấy đã là một nhà truyền giáo nổi tiếng về blockchain kể từ năm 2013.
Samiran Ghosh là đại sứ toàn cầu cao cấp của Uniris. Ông cũng là thành viên của Hội đồng Công nghệ Forbes uy tín, MIT Technology Review và là một diễn giả TEDx về công nghệ.