Braid: Улучшение сопротивления цензуре Ethereum через технологические инновации

Поскольку технология блокчейна развивается, сопротивление цензуре стало ключевой проблемой в отрасли. С момента объединения обновления Ethereum сектор активно ищет решения для эффективного сопротивления цензуре в рамках нового механизма консенсуса. В этом контексте Braid выступил как многообещающее решение. Последние комментарии Виталика упоминают, что «дебаты в основном касаются FOCIL+APS против BRAID», сопровождаясь графиками, показывающими масштаб стейкеров Ethereum и распределение майнинговых пулов BTC.

График распределения стейкеров Ethereum и доли майнингового пула BTC (Источник: X)

Braid, предложенный Максом Резником на Нью-Йоркском семинаре Paradigm, является методом реализации многоблочной параллельности на Ethereum, направленным на создание системы, устойчивой к цензуре. В этой статье будет рассмотрено происхождение Braid, его технические особенности и сравнение с другими существующими решениями, чтобы обеспечить более профессиональное и глубокое понимание, помогая читателям получить многогранный взгляд на проект Ethereum Braid.

Фон Braid

У биткоина и Ethereum есть общая проблема: тенденция централизации майнинговых пулов и узлов проверки. Эта централизация может привести к атаке, при которой майнинговые пулы или узлы проверки могут быть законодательно обязаны следовать регулированиям, блокировать или цензурировать транзакции, признанные незаконными в их контроле.

График показывает, что Лидо и Коинбейс вместе держат 40,8% долю. Если бы они объединились, они могли бы потенциально остановить сеть. Если к ним присоединятся еще более 10% поставщиков услуг по стейкингу, они могли бы захватить сеть Ethereum. Прежде чем обсудить угрозы централизации узлов, давайте рассмотрим, как работает Ethereum в рамках механизма PoS.

Транзакции, отправленные пользователями через фронтенды dapp, попадают в Mempool, базу данных ожидающих транзакций. На этом этапе Поисковики используют арбитражных ботов для анализа невыполненных транзакций в мемпуле, объединяя прибыльные транзакции в группы транзакций или пакеты. Создатели блоков получают эти пакетные транзакции от поисковиков, прикрепляют к этим пакетам соответствующие сборы за обработку и готовят ставки. Валидаторы (инициаторы блоков) выбирают наиболее выгодный вариант из предоставленных связок и ставок, затем формулируют и предлагают новые блоки. Он проходит окончательную проверку и валидацию перед добавлением блока в цепочку.

MEV Supply Chain（Источник:FlashBot）

Этот механизм часто приводит к высокой концентрации «валидаторов» или потенциальному сговору в злонамеренных целях, увеличивая риск сетевой цензуры и контроля. Braid появился в ответ на эти вызовы, стремясь создать фреймворк Ethereum, устойчивый к цензуре. В настоящее время основная идея Braid заключается в том, чтобы сломать контроль над Ethereum с помощью таких методов, как параллельная обработка нескольких блоков, синхронизированный выпуск и отложенное выполнение. Это гарантирует, что транзакции могут проходить свободно, сохраняя при этом справедливость сети Ethereum.

Технические особенности Braid

Принципы проектирования Braid включают в себя три основных момента: модель с множеством предложителей, синхронизированное выпускание и отложенное выполнение.

Сеть Ethereum повышает сопротивление цензуре в модели с несколькими предложителями путем включения нескольких одновременных предложителей. Такой подход значительно увеличивает стоимость вмешательства в системные транзакции. Кроме того, благодаря механизму синхронизированного выпуска, он гарантирует, что все предложители принимают решения на основе одной и той же информации, тем самым обеспечивая справедливость и прозрачность системы.

Кроме того, функция задержки выполнения, введенная в модель, позволяет нескольким предложителям влиять на транзакции до определения их окончательного состояния, тем самым повышая стабильность и надежность всей сети Ethereum. Этот дизайн не только улучшает функциональность системы, но и обеспечивает участникам сети более высокую степень доверия и гарантию безопасности.

Преимущества Braid

На упомянутом семинаре Макс Ресник сравнил Braid с существующими решениями, такими как LMD-Ghost и Mysticeti.LMD-Ghost, правило выбора вилки для алгоритма консенсуса PoS CBC Casper позволяет предложителям генерировать новые блоки в любое время. Эти новые блоки добавляются в цепочку с наибольшим весом, определяемым правилом выбора вилки (обеспечивающим жизнеспособность). Однако такой подход требует локального поддержания высоко разветвленного дерева решений для управления проблемами выбора ветви.

Mysticeti, с другой стороны, является алгоритмом консенсуса, принятым блокчейном Sui. Это позволяет нескольким валидаторам предлагать блоки параллельно, используя всю пропускную способность сети и обеспечивая устойчивость к цензуре. Эти характеристики протоколов консенсуса на основе DAG требуют всего трех раундов сообщений для фиксации блоков из DAG, аналогично pBFT, и достижения теоретического минимума. Правила фиксации позволяют голосовать и сертифицировать лидеров блоков, что еще больше снижает медиану и хвостовую задержку. Правила также допускают недоступность лидеров (когда ведущий узел выходит из строя, система автоматически выбирает нового лидера, который берет на себя его обязанности) без значительного увеличения задержки фиксации.

LMD-Ghost (Source: Ютуб）

Модель множественных предлагающих Braid позволяет выполнительному слою Ethereum собирать блоковые транзакции, генерируемые всеми подцепями внутри слота, формируя выполнительный блок. Затем эти транзакции упорядочиваются и выполняются в соответствии с предварительно определенными правилами, уменьшая возможность одного субъекта манипулировать записями транзакций. Одной из проблем, с которой сталкивается эта модель, является необходимость в детерминированном правиле упорядочивания.

Дизайн Braid не вводит дополнительных ролей для поощрений или штрафов, но его механизм "синхронизированного выпуска" трудно реализовать, требуя координации синхронизации нескольких подцепей и обработки данных.

Jonahb, член команды Blockchain Capital,указалПроблема в механизме Braid: механизм «совета» имеет требования к ликвидности, что влияет на опыт пользователя. Пользователи будут включать два значения советов (t, T) при отправке транзакции. Если только один предлагающий включает транзакцию, он получит T; если несколько предлагающих включают транзакцию, они разделят t.

Хотя пользователи должны платить только комиссию за транзакцию, им нужно иметь доступные средства T, чтобы сделать достоверное обязательство перед протоколом, что они могут заплатить комиссию T. Поэтому пользователям необходимы дополнительные доступные ликвидные средства T для осуществления транзакций. Например, если пользователь хочет продать эфириум стоимостью в $5 миллионов из-за опасений относительно предстоящих процентных ставок и ценит сопротивление цензуре в $1 миллион, это создает дополнительные и неясные требования к ликвидности для участников, увеличивая стоимость позиции и, следовательно, затрудняя пользовательский опыт в отношении ончейн-финансов.

Для решения этой проблемы Джонас предложил два потенциальных решения:

• Проверка ликвидности после завершения транзакции: При отправке транзакции пользователи должны предоставить доказательства наличия достаточных средств для оплаты T после завершения транзакции (например, наличие ликвидности в размере 1 миллиона долларов США после транзакции). Это позволяет пользователям проводить транзакции, подтверждая платежеспособность в будущем, даже если у них нет средств. Однако этот метод сталкивается с проблемами: инициаторы должны предсказать окончательное состояние транзакции, в то время как большинство финансовых транзакций включают в себя общие состояния (например, несколько транзакций с использованием одного и того же баланса счета). Следовательно, инициаторам трудно предсказать состояние после транзакции до определения порядка транзакций. Это приводит к необходимости разработки специальных доказательств для различных типов транзакций, что ограничивает практическую применимость.
• Обеспечение защиты от цензуры: введение сторонних поставщиков обеспечения (поставщиков СИ), чтобы гарантировать T для пользователей. Пользователи оплачивают плату за обеспечение rT, где r рассчитывается на основе вероятности цензуры транзакций. Это снимает давление с пользователей, чтобы немедленно подготовить большие суммы средств и позволяет СИ напомнить пользователям о высоких рисках цензуры, если T слишком низкий. Однако создание рыночной системы между пользователями и поставщиками СИ потребует некоторого времени.

Что касается конкретной реализации, Braid использует модель многоблочной параллельной операции и единый протокол согласования, чтобы обеспечить согласованность и координацию между этими блоками. Этот подход способствует децентрализованной обработке транзакций, эффективно повышая сопротивление цензуре. Кроме того, Braid разработал «гаджет окончательности», чтобы обрабатывать окончательность транзакций. Это решение интегрирует и переупорядочивает все наборы транзакций в блокчейне, обеспечивая как окончательность, так и согласованность транзакций.

Braid все еще находится в ранней стадии как предложение, и рынок еще не подтвердил его техническую реализацию и пользовательский опыт.

Коса (Источник: Youtube)

Несмотря на процветание множества блокчейнов в настоящее время, Ethereum – пионер программируемых блокчейнов – продолжает преследовать децентрализацию, сопротивление цензуре и суверенную независимость. При развитии новых технологий и стратегий реформ мы остаемся оптимистичными и уверенными в будущем технологии блокчейн. Путем непрерывного исследования и балансировки различных решений мы можем обеспечить соответствие технологического прогресса текущим потребностям и адаптироваться к будущим вызовам.