Проект DFINITY запущен в тестовой сети: «безумная сестра» Эфириума
Команда проекта DFINITY отчиталась о первых трех неделях работы релиза Copper в тестовой сети, состоящей из 500 узлов. Запуск Copper в тестнете прошел с отставанием в полгода от первоначального плана, однако это не так и много, учитывая масштаб задач, стоящих перед разработчиками. По словам лидера проекта Доминика Уильямса (Dominiс Williams), система уже вышла на целевые показатели, в числе которых время создания блока от 2 до 4 секунд (для сравнения, после хардфорка Byzantium, блок Эфириума добывается за 14 секунд).
DFINITY – полностью совместимая с Эфириумом платформа смарт-контрактов, реализующая ряд революционных идей, способных, в случае успеха, радикально увеличить производительность блокчейна, его масштабируемость и автоматизировать систему управления с помощью искусственного интеллекта. В теории, DFINITY может оказаться прямым конкурентом Эфириума, хотя команда заявляет о том, что обе платформы способны дополнять друг друга, и предлагает Эфириуму использовать свои технологии. Уильямс называет DFINITY «безумной сестрой» Эфириума, что призвано подчеркнуть, с одной стороны, их генетическое родство, а с другой различия, обусловленные одержимостью высокими показателями производительности, и моделью управления на основе нейронных сетей.
В общем смысле, «безумная сестра» усиливает экосистему EVM – Виртуальных Машин Эфириума, ведь она дает возможность приложениям выбирать между совместимыми платформами с различными характеристиками. Однако, если DFINITY преуспеет в разработке полностью EVM-совместимой платформы смарт-контрактов, превосходящей Эфириум в производительности и механизмах управления, способных разрешать споры, не вызывая раскол в сообществе, тогда она окажется привлекательным вариантом для размещения новых приложений, и по мере роста сетевого эффекта, привлечет уже существующие. Конечно, пока это только обещания, и вопрос состоит в том, сумеет ли DFINITY их выполнить, одновременно обеспечив соответствие требованиям безопасности, предъявляемым к публичному блокчейну, содержащему большое количество пользовательских активов.
Текущее состояние проекта DFINITY можно охарактеризовать как «между прототипом и готовым продуктом»; работа в тестовой сети проходит успешно, однако публичного блокчейна, на котором можно было бы разместить смарт-контракты, пока нет. Белая Книга тоже пока не готова, однако команда опубликовала достаточно подробную документацию, так что уже можно в первом приближении провести сравнение с Эфириумом.
Производительность
Низкая производительность (количество транзакций в секунду) – основная проблема нынешнего Эфириума, так же как и всех блокчейнов на PoW. Конечно, Эфириум планирует со временем заменить PoW на чистый PoS, однако на первом этапе, PoS будет представлять собой лишь «чекпойнты», подписанные валидаторами через каждые 50 блоков PoW, и производительность сети не увеличится. Учитывая отсрочку «бомбы сложности» на 18 месяцев, можно предположить, что даже такой PoS будет реализован незадолго до конца этого срока. DFINITY, напротив, начинает с нуля и разрабатывает чистый PoS, обещающий 50-кратное увеличение количества транзакций в секунду – меньшее время добычи блока и увеличенный газлимит (т. е., больше транзакций в блоке).
Высокая скорость производства блоков достигается в DFINITY с помощью технологии Пороговой Трансляции (threshold relay), использующей пороговые подписи для быстрого достижения консенсуса в выбранной группе валидаторов/майнеров. Пороговая подпись – групповая подпись, которая может быть собрана только из совместных подписей некоторого порогового числа участников, и таким образом, представляющая криптографическое доказательство согласия, по крайней мере, этого количества участников. Еще одно критическое свойство групповой подписи BLS (Boneh-Lynn-Shacham), применяемой в DFINITY – биты подписи всегда те же самые, они не зависят от того, какой набор участников их внес. Это позволяет сети быстро достигать консенсуса на некотором случайном числе (т. е., подписи), что и позволяет производить блоки с регулярными интервалами (не более 5 секунд).
DFINITY заявляет 25-кратное (к Эфириуму) количество транзакций в блоке; это обеспечивается Протоколом Вероятностных Слотов (Probabilistic Slot Protocol). Протокол делит время добычи блока на слоты с разным приоритетом, а затем определяет конкретного производителя для слота. Чем выше приоритет слота, тем выше вес блока, так что даже в случае, если в данное время добыты несколько блоков, сеть выбирает цепочку с максимальным кумулятивным весом. Случайное число, произведенное в предыдущем блоке, позволяет всем добросовестным узлам быстро достигать согласия по поводу приоритетов и веса блока, а следовательно, и по поводу валидной цепочки, которая становится таковой после нотаризации пороговой подписью. Нотаризация в каждом временном диапазоне быстро устраняет более легкие цепочки, обеспечивая время подтверждения транзакции не более 2 блоков (около 7.5 сек).
В мире смарт-контрактов, высокая производительность без высокого уровня безопасности означает лишь, что злоумышленник сможет быстро вывести украденные средства. Атака Протокола Пороговой Трансляции стоит дорого, поскольку участники группы валидаторов меняются с каждым блоком, а их выбор случаен, так что злоумышленник должен потратить существенные суммы на депозиты/взятки, для получения контроля над достаточно крупной фракцией подписывающих узлов, способной изменить консенсус. Чем больше размер группы, тем труднее становится помешать добросовестным узлам достичь консенсуса. Безопасность критически зависит от чисто детерминистического и непредсказуемого выбора случайного числа. Это достигается с помощью разработанного DFINITY “случайного маяка», использующего биты из пороговых групп подписей BLS.
И наконец, протокол безопасной децентрализованной генерации ключей DKG
позволяет участникам группы независимо создавать ключи для групповой подписи. Хотя этот протокол и признан надежным (т. е., безопасным и доступным по теореме CAP) в сети со 100% надежной трансляцией, это допущение не будет работать в произвольной сети, так как ключи могут быть похищены злоумышленником, обладающим достаточными ресурсами для контроля над большой группой. Команда проекта приводит обоснование надежности этого процесса, однако, есть предположение, что при оптимизации протокола генерирования ключей для работы в большой сети с произвольными узлами, она встретится с значительными трудностями.
В теории, если DFINITY на практике продемонстрирует преимущества своей технологии, она может быть адаптирована и для Эфириума, конечно при наличии весомых доказательств надежности – ведь речь идет о десятках миллиардов долларов. Однако, более вероятно, что Эфириум останется на своем текущем пути, развивая ориентированный на доступность (CAP) протокол Casper и собственные технологии масштабирования.
Масштабирование
DFINITY разрабатывает архитектуру, разделяющую слои хранения, консенсуса и валидаторов; по словам разработчиков, это обеспечит «неограниченную масштабируемость». Более того, эта архитектура уже включает в себя шардинг. Разработчики Эфириума, также занимающиеся шардингом, признаются, что объем проблем существенно превышает первоначальные ожидания. В частности, одной из основных задач являются транзакции, выполнение которых влияет на состояние нескольких шардов.
Эфириум сможет развернуть рабочую систему с шардингом не раньше, чем через два года; при этом, ему придется организовать миграцию с текущего одномерного состояния системы на многомерную цепь. У DFINITY был шанс сделать это с нуля, однако, в обновленной дорожной карте первая реализация шардинга перенесена на третий релиз (Вольфрам — Tungsten) – минимум через два года.
Управление
В программных документах DFINITY описывает механизм управления как «AI есть закон» в противовес философии Эфириума «Код есть закон». Трудно провести сколько-нибудь убедительное сравнение на их основе: в реальной жизни, то, что DFINITY называет «Искусственным интеллектом» (AI), есть, в сущности, хорошо известный механизм управления «Делегативная/Жидкая демократия», ну а лозунг «Код есть Закон» был достаточно скомпрометирован историей со взломом TheDAO.
На самом деле, линия раздела лежит не столько в области философии, сколько в механизме, что наглядно демонстрирует недавний взлом кошелька Parity. Сообщество Эфириума было настроено против хакера, но у него не было ни формализованного механизма, ни автоматизированных инструментов чтобы остановить или откатить назад взлом, так что ему пришлось положиться на группу хакеров «Белых шляп», которая сумела помочь (не всем) пострадавшим.
DFINITY планирует реализовать формализованный и автоматизированный ончейн-механизм, способный справиться с подобной ситуацией.
Нервная Система Блокчейна (BNS) получит возможность администрирования, в которое входят: управление протоколом и апгрейды, модификация экономических параметров, замораживание мошеннических смарт-контрактов, исправление ошибок в контрактах, и даже возможность перераспределения токенов сети DFINITY. Обычно в таких случаях, конкретные решения всегда субъективны, и зачастую ведут к расколу, поэтому BNS действует только после того, как формальные предложения согласованы сообществом, посредством процесса голосования на основе делегативной демократии. Процедура следующая: после внесения предложения, пользователи, имеющие право голоса (для этого нужно внести депозит и оперировать клиентской программой – «нейроном» сети) могут проголосовать или делегировать свой голос другому нейрону. Клиентский софт позволяет нейронам выбирать разных делегатов для разных предложений и динамически обновляет сделанный выбор. Цель заключается в том, чтобы все предложения тщательно взвешивались коллективным разумом сообщества и проводились в его интересах. Здесь возникает новый лозунг: Интересы сообщества – закон.
Эффективность такого механизма еще только предстоит установить. До сих пор, системы работающие на принципах делегативной демократии, такие как BitShares или Steemit, не проявили себя с положительной стороны – напротив, они вели к централизации и манипуляциям системой. Возможно, это издержки конкретного механизма, в указанных системах он один и тот же. Однако, в полемике с автором этих систем, Виталик Бутерин указал на фундаментальные недостатки принципа делегативной демократии.
Тем не менее, учитывая повторяемость и масштабы негативных явлений, команда Эфириума, возможно, и хотела бы внедрить формализованные и автоматизированные механизмы управления. Более того, огромные активы, находящиеся в зоне риска, с одной стороны подчеркивают необходимость действий; с другой стороны решительные действия могут привести к расколу. Все же, вероятнее всего, Эфириум выберет осторожный подход, в то время как платформы, рискующие меньшими средствами, продолжат экспериментировать с механизмами управления.
Заключение
DFINITY – уникальный случай в ряду проектов, составляющих конкуренцию Эфириуму. Это не отдельная платформа, а полностью совместимый с EVM «вкус и запах» Эфириума. Это дает возможность DFINITY пользоваться всеми преимуществами и инновациями, исходящими от многочисленного сообщества, в то время как его собственный вклад может принести пользу Эфириуму.
Безопасность DFINITY основана на допущении честного большинства, что скорее, характерно для частных блокчейнов, где Пороговые Трансляции и BNS могут дать решающее преимущество. Конечно, команда проекта стремится к экспансии как в публичный блокчейн, так и в область интероперабельности между двумя мирами, однако, архитектура публичного блокчейна предусматривает работу в ситуациях, значительно отличающихся от честного большинства, и жертвует производительностью в пользу безопасности. Возможно, что экономические стимулы Эфириума, рассчитанные на работу во враждебном окружении, окажутся важнее для публичного блокчейна. А возможно, что DFINITY станет доминировать в пространстве корпоративных блокчейнов, в то время как Эфириум сохранит лидерство в общественном секторе.