Ethereum Plasma: Все, что вам нужно знать

Масштабируемые решения повышают качество работы блокчейн-сетей, увеличивая их пропускную способность и позволяя им становиться быстрее и эффективнее. Ethereum Plasma - это решение, которое делает Ethereum более масштабируемым, разгружая сеть блокчейна и обеспечивая более дешевые транзакции.

[Масштабируемые решения] (https://www.okx.com/learn/scaling-ethereum-is-the-future-rollup-centric-or-multi-chain) функционируют как сайдчейны вне основного блокчейна Ethereum, но подключаются к основному блокчейну для завершения транзакций. В этой статье мы рассмотрим подробности о Ethereum Plasma и о том, какую пользу она приносит экосистеме Ethereum.

Что такое Ethereum Plasma?

Ethereum Plasma - это решение для масштабирования блокчейна, предложенное в 2017 году Виталиком Бутериным, сооснователем Ethereum, и Джозефом Пуном, соавтором технического описания Bitcoin Lightning network. Основной целью предложения было решение проблемы перегруженности, с которой сталкивались пользователи Ethereum и которая приводила к вторичным осложнениям, в том числе к высоким комиссиям за транзакции.

Ethereum Plasma работает с побочными цепями, которые снимают нагрузку с основного блокчейна Ethereum. Эти побочные, или дочерние, цепи взаимодействуют с основной цепью Ethereum. Таким образом, дочерние цепи освобождают основной блокчейн Ethereum от значительной части транзакционных обязанностей. Важно отметить, что дочерние цепочки универсальны, и пользователи могут использовать их в различных случаях в зависимости от целесообразности.

Ethereum Plasma создает более мелкие цепочки поверх существующей дочерней цепочки, и все они могут работать параллельно, повышая тем самым масштабируемость сети Ethereum.

Как дочерние цепи решают проблему масштабируемости в Ethereum

Дочерние цепи решают один из трех аспектов трилеммы блокчейна в сети Ethereum. Они снимают ответственность за обработку транзакций с главной цепи Ethereum, позволяя блокчейну стать более масштабируемым. Таким образом, с помощью дочерних цепочек можно одновременно обрабатывать несколько транзакций без риска для безопасности сети Ethereum.

Как устроены дочерние цепочки на Ethereum Plasma.

Транзакционные процессы, осуществляемые в дочерних цепочках, разгружают основную цепочку и позволяют ей сосредоточиться на безопасности сети. Примечательно, что дочерние цепи не только обеспечивают обработку транзакций. Валидаторы дочерних цепочек проверяют и завершают транзакции. Обновленные дочерние цепочки через определенные промежутки времени фиксируются в основной цепи Ethereum посредством периодического закрепления. Таким образом, дочерние цепи контролируются и поддерживают согласованность с основной цепью.

Дочерние цепи решают проблемы масштабируемости в Ethereum за счет параллельной обработки транзакций, независимого управления состоянием, обработки транзакций вне цепи, периодической фиксации в основной цепи Ethereum и возможности настройки под конкретные случаи использования.

Более подробный взгляд на Ethereum Plasma

Когда мы говорим о Plasma в экосистеме Ethereum, мы имеем в виду серию смарт-контрактов, которые в конечном итоге расширяются как отдельные блокчейны. Хотя блокчейны Plasma могут работать независимо, они остаются связанными с главной цепью Ethereum. Цель создания блокчейнов Plasma заключается в том, чтобы позволить валидаторам стать более эффективными за счет одновременного проведения нескольких валидаций на разных блокчейнах.

Плазменные блокчейны снижают нагрузку на основную цепь Ethereum. В процессе взаимодействия с основной цепочкой блокчейн Plasma передает основной цепочке только хэш-данные заголовка блока, содержащего важнейшую информацию о блоке, сохраняя данные внутри своей сети. Эта информация - все, что нужно главной цепи для проверки корректности блока.

Плазменные блокчейны также помогают защитить блокчейн от мошенничества, используя математические механизмы, которые выявляют мошенничество в протоколе проверки. Основная часть процесса выявления мошенничества происходит внутри блокчейна Plasma. Однако когда сеть выявляет злонамеренного валидатора, он представляет доказательства мошенничества в основную цепь, и мошеннический блок удаляется из основной цепи. Соответственно, валидатор, участвовавший в мошенничестве, получает наказание.

Plasma - растущее дерево Меркла

Блокчейн Plasma имеет форму дерева с возможностью со временем обрастать более мелкими дочерними цепочками. Разработчики Plasma используют смарт-контракты и деревья Меркла в зависимости от базового фреймворка. Дерево Меркла - это организационный протокол, позволяющий упрощенно обрабатывать значительные объемы данных. Оно делает данные о транзакциях менее требовательными к блокчейну и криптовалютам.

Иллюстрация типичного дерева Меркла.

Сочетание [умных контрактов] (https://www.okx.com/learn/what-are-smart-contracts) и [деревьев Меркла] (https://www.okx.com/learn/merkle-trees) позволяет блокчейну Plasma создавать неограниченное количество дочерних цепочек и эффективно управлять ими. Дочерние цепи являются копиями основной блокчейн Ethereum, но в более компактных формах. Каждая дочерняя цепь способна вместить в себя еще несколько цепей, что обусловливает древовидную структуру блокчейн Plasma.

Все дочерние цепи, составляющие сеть Plasma, независимы и могут быть настроены по-разному. Все они представляют собой смарт-контракты, которые в отдельных режимах могут служить не связанным друг с другом целям. Такая возможность позволяет предприятиям, предлагающим несвязанные услуги, реализовывать масштабируемые решения на базе блокчейн Plasma без риска вмешательства.

Чем Ethereum Plasma отличается от сайдчейнов

Ethereum Plasma легко спутать с обычными сайдчейнами, поскольку оба они работают параллельно с другими блокчейнами и могут взаимодействовать с ними при необходимости. Однако они отличаются как по структуре, так и по принципу работы.

Боковая цепь - это просто блокчейн, альтернативный родительской цепи и взаимодействующий с ней через blockchain bridge. Основная идея сайдчейна заключается в том, чтобы запустить "меньший" блокчейн параллельно с основным блокчейном. Такая схема позволяет обеим цепочкам взаимодействовать и обмениваться активами между собой.

Структура Plasma уникальна. Это не просто один блокчейн, помимо родительской цепи. Вместо этого она представляет собой систему дочерних цепей, призванную повысить масштабируемость Ethereum.

И в Plasma, и в сайдчейнах есть механизмы консенсуса, обеспечивающие создание блоков. Однако в Plasma "корень" каждого блока публикуется в Ethereum. Каждый корень содержит всю информацию, необходимую для проверки подлинности обрабатываемого блока.

Компоненты Ethereum Plasma

Чтобы понять, как работает Ethereum Plasma, приведем основные компоненты сети:

Внецепочечные вычисления

Внецепочечный анализ создает определенный уровень доверия между участниками сети Ethereum. Это механизм, позволяющий проводить расчеты по нескольким транзакциям вне основного блокчейна Ethereum. Идея этой концепции заключается в том, что не все транзакции должны быть подтверждены каждым узлом основной цепи. Таким образом, освобожденные транзакции снимают с основной цепи определенную нагрузку, делая ее менее перегруженной.

Разработчики блокчейна проектируют блокчейн Plasma с учетом оптимизации. Для управления процессами транзакций в ней часто используется один оператор, что позволяет сети достигать более быстрых транзакций при меньших затратах.

Государственные обязательства

Ethereum Plasma периодически публикует обязательства о состоянии в основной сети Ethereum. Это позволяет главной цепи Ethereum быть в курсе состояния дочерних цепей и поддерживать уровень совместимости между ними. Таким образом, блокчейн Plasma может продолжать пользоваться преимуществами безопасности основной цепи.

В то время как в Plasma транзакции выполняются вне цепи, расчеты происходят на основном уровне исполнения Ethereum. Таким образом, обе цепи должны быть постоянно синхронизированы, иначе возможны несоответствия, которые могут привести к распространению недействительных транзакций.

Входы и выходы

Возможность взаимодействия обеих блокчейн при объединении основной цепи Ethereum с Plasma является одним из основных требований. Для реализации решения о масштабируемости обе цепи должны установить канал связи, позволяющий передавать активы между ними. Для этого в Plasma реализован мастер-контракт, работающий на Ethereum для обработки входов и выходов.

Арбитраж споров

Урегулирование споров является одним из основных аспектов решения масштабируемости Ethereum Plasma. Для его реализации используется механизм, обеспечивающий целостность транзакций, при этом предполагается, что некоторые участники могут действовать недобросовестно. Механизм, используемый для выявления таких участников, называется Fraud Proof.

Доказательство мошенничества - это утверждение о недействительности того или иного перехода состояния. Пользователи активизируют его при подозрении на двойную трату. Это происходит, когда пользователь пытается дважды потратить цифровой актив до того, как завершится первое подтверждение. Эффективность этого процесса зависит от бдительности участника и его способности вовремя сообщить о подобных попытках до того, как подозреваемый завершит транзакции. Когда пользователи вовремя публикуют доказательства мошенничества, сеть пресекает попытку транзакции и наказывает виновного.

Ethereum Plasma улучшает масштабируемость Ethereum

Ethereum Plasma была внедрена для разгрузки сети Ethereum и повышения ее масштабируемости. Благодаря этой реализации транзакции в сети Ethereum становятся дешевле, а их пропускная способность выше.

Помимо пропускной способности и масштабируемости, Ethereum Plasma адаптируется под конкретные сценарии использования даже в рамках одной экосистемы. Это позволяет предприятиям и организациям, предлагающим несвязанные услуги, легко работать и взаимодействовать в рамках одной сети. Однако, несмотря на универсальность Plasma, она не может выполнять смарт-контракты. В сети возможны только базовые транзакции, такие как передача токенов и обмен. Кроме того, вывод средств в Ethereum Plasma занимает несколько дней. Это намеренный механизм, позволяющий решать проблемы в виде доказательств мошенничества.

FAQs

Что такое Plasma в Ethereum?

Plasma - это отдельный блокчейн, расположенный рядом с основной сетью Ethereum и осуществляющий транзакции вне цепи с помощью своего механизма валидации. Корень каждого блока цепи, валидированного на Plasma, публикуется в основной сети Ethereum.

Что такое Plasma в криптовалюте?

С точки зрения криптовалют, Plasma представляет собой структуру масштабирования, состоящую из дочерних цепочек, работающих рядом с родительской цепочкой для обеспечения масштабируемости родительского блокчейна.

В чем разница между Plasma и сайдчейном?

Боковая цепь - это отдельная цепь, работающая рядом с родительской цепью и взаимодействующая с ней через сетевой мост. Plasma - это система дочерних цепочек, созданная для обеспечения масштабируемости родительской цепочки, работающей рядом с ней.

Является ли Matic плазмой?

Сеть MATIC, ныне переименованная в Polygon Network, начиналась как фреймворк Plasma. Однако с тех пор она превратилась в полноценный блокчейн-протокол второго уровня.