BitReXe: تمكين الأجهزة الافتراضية المتوازية على شبكة Bitcoin

لا تزال Ethereum تعمل على خطة مصاحبة لـ EVM الموازي، ولكن يمكن أن تتطلع Bitcoin قريبًا إلى VM موازية من الطبقة الثانية.

أولاً، دعونا نفهم سبب عدم قدرة Ethereum على تحقيق EVM موازٍ.

للحفاظ على اتساق الشبكة وأمنها، تتمتع EVM بميزة حاسمة في تصميمها: يتم تنفيذ المعاملات بشكل تسلسلي. يضمن التنفيذ المتسلسل إمكانية تنفيذ المعاملات والعقود الذكية بترتيب محدد، مما يسهل إدارة حالة blockchain والتنبؤ بها. يعطي خيار التصميم هذا الأولوية للأمان، مما يقلل من التعقيدات ونقاط الضعف المحتملة المرتبطة بالتنفيذ المتوازي. ومع ذلك، في ظل عدد كبير من طلبات المعاملات، قد يتسبب هذا التنفيذ المتسلسل في ازدحام الشبكة وتأخيرها، على غرار الطريق السريع ذي المسار الواحد.

هل من الممكن إضافة مسارات ببساطة؟ ويشير إلى الحلول الحالية لما يسمى بالأجهزة الافتراضية المتوازية، بما في ذلك سلاسل التجزئة مثل Near. اقترحت هذه السلاسل توسيع نطاق blockchain من خلال تقديم المزيد من الأجهزة الافتراضية لتوسيع نطاق العقود الذكية. في الأساس، لا يزال عبء عمل العقد الذكي موجودًا في جهاز افتراضي معين. إذا كانت جميع العقود الذكية في هذه السلسلة تستهلك نفس الكمية من TPS، فسيتم حل المشكلة. ومع ذلك، إذا كان عدد قليل فقط من العقود، مثل بروتوكولي Aave وUniswap، يستهلك أكثر من 90% من مساحة الكتلة، فإن وجود عقود تعمل على جزء واحد يعني فقط التوسع إلى مستوى السلسلة دون الاستفادة من التحسينات التي يجلبها التقسيم. تمثل إضافة الممرات دون القدرة على تبديل الممرات المعضلة الحالية لموازاة الآلة الافتراضية.

يتضمن نظام EVM المتوازي تقطيع البيانات أو تخزينها مؤقتًا في طبقة البيانات. ومع ذلك، نظرًا لأنها محدودة بنموذج برمجة EVM، فإن Solidity، باعتبارها لغة برمجة العقود الذكية الأكثر شيوعًا، لا يمكنها تعظيم إمكانات بنية blockchain الموازية. يشبه الأمر عدم البرمجة باستخدام SQL على وحدة معالجة الرسومات NVIDIA. تفتقر الصلابة إلى تعبيرات للبنيات المتوازية مثل Relay Execution وتفتقر إلى الذرة النهائية المحددة للمعاملات المتوازية.

يتطلب التوازي الحقيقي في بنية blockchain ضمان إمكانية تنفيذ معاملات العقود الذكية على أجهزة افتراضية متعددة في وقت واحد. هناك حاجة إلى نموذج برمجة مثل CUDA للاستفادة الكاملة من النموذج الموازي في بنية blockchain.

بيتريكسي يذكر أن Bitcoin تتميز بطبقة Turing Complete Parallel VM Layer 2 لتوفير دعم البنية التحتية الأساسية للتطبيقات الحقيقية في نظام Bitcoin البيئي ونموذج برمجة فريد للأجهزة الافتراضية المتوازية، PREDA.

كيف تحقق BitReXe نظام Vms المتوازي على البيتكوين

أجهزة افتراضية متوازية

يسلط الرسم التوضيحي التالي الضوء على الفروق بين BitReXe والمبادرات الأخرى التي تروج للأجهزة الافتراضية المتوازية. كما هو موضح في الجزء الموجود في أقصى اليسار من الشكل، تلتزم إيثريوم بنموذج حالة الآلة الواحدة، حيث يتم نسخ جميع التعليمات البرمجية (العقود الذكية) والحالات (البيانات) وإدارتها بواسطة كل عقدة بلوكتشين من خلال جهاز إيثريوم الظاهري (EVM) الخاص بها. تستخدم المشاريع الحالية أجهزة افتراضية متوازية، كما هو موضح في القسم الأوسط من الشكل، حيث يتم نشر عقد ذكي واحد على جهاز افتراضي مخصص (أو جهاز افتراضي ضمن جزء معين للحفاظ على الإجماع). تتم معالجة جميع المعاملات المتعلقة بالعقد الذكي بواسطة الآلة الافتراضية (أو الأجهزة الافتراضية في الجزء بطريقة مكررة بالكامل).

في نموذج الموازاة الموحد لـ BitReXe، كما هو موضح في الجزء الموجود في أقصى اليمين من الشكل، يتم نشر جميع العقود الذكية على جميع الأجهزة الافتراضية في الشبكة. يتم تقسيم حالات العقد الذكي وتوزيعها عبر مثيلات VM مختلفة، مما يضمن التخصيص غير المتداخل. وبالتالي، يتم تجزئة معاملات العقود الذكية وتوزيعها للمعالجة المستقلة والمتوازية بين الأجهزة الافتراضية. ومن الناحية المثالية، يسهل هذا النهج القياس الخطي لإجمالي إنتاجية المعاملات وقدرة الحالة مع زيادة أعداد الأجهزة الافتراضية.

يكمن التحدي الرئيسي في إدارة التبعيات بكفاءة بين منطق التنفيذ (الكود) وحالة العقد (البيانات)، مع السماح بالتنفيذ المستقل للجهاز الافتراضي وتجنب المزامنة، نظرًا لأن منطق التنفيذ قد يتضمن تكامل المعاملة الوصول إلى قطاعات متعددة من المعاملات. حالات العقد، كل منها موجود على أجهزة افتراضية منفصلة بعد تقسيم الحالة.

بريدا

تقديم بنية تنفيذ الترحيل المتوازي الموزع (بريدا)، وهو نموذج برمجة مبتكر مصمم لتوسيع نطاق العقود الذكية على سلاسل الكتل المقسمة، وأنظمة سلسلة المظلات، وسلاسل الكتل من الطبقة الثانية، يدعم PREDA بنية متوازية: إذا تمت مقارنة Solidity for Ethereum ببرنامج على وحدة معالجة مركزية أحادية النواة، فإن بنية PREDA المتوازية لـ BitReXe. يشبه CUDA لوحدة معالجة الرسومات NVIDIA.

يقدم نموذج بريدا عنصرين رئيسيين: (1) “نطاقات العقد القابلة للبرمجة”، والتي تسمح للمبرمجين بتحديد تقسيم حالة العقد بناءً على نمط الوصول إلى بيانات التطبيق، مما يقلل من نطاق الوصول إلى البيانات ويقلل من تبعية البيانات؛ و(2) “الترحيل الوظيفي غير المتزامن”، الذي يسمح للمبرمجين بتوضيح منطق المعاملات مع تبعيات البيانات الضمنية للتنفيذ المرن عبر محركات التنفيذ المتعددة (VMs). تم تنفيذها كلغة Solidity ممتدة، وتتضمن PREDA تركيبًا إضافيًا لنطاقات العقود القابلة للبرمجة والإعلانات للترحيل الوظيفي غير المتزامن.

يوضح الشكل إصدار PREDA لعقد ERC20 المبسط. تحدد الكلمة الأساسية “@address” نطاق أرصدة المستخدم، وهو ما يعادل تعريف خريطة Solidity، ولكنها تحدد حالات مفصلة وقابلة للفصل للتقسيم حسب العنوان. في وقت التشغيل، تتم إدارة الحالات المقسمة للعناوين بواسطة مجموعة من الأجهزة الافتراضية في سلسلة BitReXe. لا تحتفظ المجموعات المختلفة من الأجهزة الافتراضية بحالات مختلفة. تقوم وظيفة التحويل ضمن النطاق “@address”، التي يستدعيها الدافعون (أي عناوين المستخدم التي تبدأ معاملات التحويل)، ببدء “ترحيل” للإيداع في المستفيد. يؤدي هذا الترحيل، الذي يتم تنفيذه بواسطة جهاز افتراضي يستضيف حالات عنوان المستفيد، إلى إضافة أموال إلى رصيد المستفيد.

في PREDA، يمكن أن يحتوي العقد الذكي على نطاقات متعددة بمتغيرات ووظائف محددة. يمكن تعريف وظائف ومتغيرات متعددة من أنواع عشوائية، بما في ذلك الحاويات، في النطاق. يمكن بدء تشغيل مرحلات متعددة، بشكل مشروط أو غير مشروط، في استدعاء دالة واحدة، مما يتيح البدء المتكرر ويسمح لتدفق تنفيذ المعاملة بالتحرك في قفزات متعددة بين مثيلات VM المختلفة. يعمل أسلوب تنفيذ الترحيل هذا على تحليل المعاملة إلى معاملات دقيقة متعددة، مما يضمن الوصول المحدود للحالة على جهاز افتراضي واحد وتجنب حالات السباق. في العقد الذكي للتحويل من PREDA، يسمح تحليل المعاملة إلى معاملة صغيرة “للسحب” ومعاملة صغيرة “للإيداع” بالتنفيذ المتوازي لهذين النوعين من المعاملات الدقيقة، طالما أن أهدافهما (العناوين في هذه الحالة) مخصصة لأهداف افتراضية مختلفة آلات.

تقوم BitReXe بتنظيم الأجهزة الافتراضية في مجموعات إجماع متعددة، كل منها تنفذ بشكل مستقل بروتوكول إجماع (استنادًا إلى إثبات العمل في التنفيذ) للوصول إلى إجماع على المعاملات المنفذة. يتم تنفيذ الإجماع عبر المجموعات للحفاظ على صحة واتساق المرحلات الوظيفية غير المتزامنة، والتي يتم تنفيذها كمعاملات ترحيل في BitReXe.

طبقة البيتكوين 2

يقول لوك إن نموذج إصدار الأصول في طبقة البيتكوين، مثل التسجيل، يستغل باستمرار ثغرة أمنية في البيتكوين. بينما المال لا ينام أبدًا، كما أن النقوش لا تموت أبدًا. تحتاج Bitcoin بشدة إلى طبقة 2 قابلة للتطوير حقًا يمكنها تحرير هذا الضغط ومنع حجم دفتر الأستاذ من النمو بسرعة كبيرة، مما سيؤدي إلى إضعاف اللامركزية. ومن المستبعد جدًا أن يتم تحقيق هذا الهدف باستخدام حل EVM+Bridge.

تقترح BitReXe أجهزة افتراضية متوازية وPREDA لتوسيع نطاق عملات البيتكوين. وفي الوقت نفسه، فإنه يتكيف مع أمن البيتكوين. يستخدم BTC كرسوم غاز، ويشارك أمان Bitcoin، ويوفر تسوية أصول غير موثوقة بين السلسلتين.

تعيد BitReXe استخدام قوة حوسبة التجزئة لشبكة Bitcoin، والتي يتم نقلها عبر الكتل الموجودة على السلسلة، والكتل اليتيمة، والكتل المبكرة كدليل على العمل لإنشاء كتل صالحة على شبكة الطبقة الثانية دون تعديل بروتوكول Bitcoin. يتلقى عمال المناجم المدمجة rxBTC كمكافأة، يتم ربط عملة البيتكوين بنسبة 1:1 على شبكة BitReXe. يدفع المستخدمون رسوم الغاز باستخدام rxBTC للمعاملات والتفاعل مع العقود الذكية والأنشطة الأخرى الموجودة على السلسلة. مختبر Fullnodes وفريق تطوير PREDA وBitReXe على وشك تقديم حل جسر تسوية الأصول غير الموثوق به بين Bitcoin وBitReXe، حيث يكون ربط rxbtc في نفس الوقت ربط BTC لشخص ما. لم تعد عناوين الاتصال الرسمية مطلوبة، مما يلغي افتراض الثقة.

تنبع توقعاتنا العالية لنظام Bitcoin البيئي من قدرته على حل المشكلات التي لم تعالجها Ethereum، باعتبارها شبكة اختبار للبيتكوين.

يعتقد @Bit_ReXe أن هذه المشكلة ترجع إلى افتقار EVM إلى آليات متوازية تؤدي إلى معضلة blockchain الثلاثية وتهدف إلى حلها مباشرة في الطبقة الثانية من Bitcoin.

إذا كان من الممكن حل هذه المشكلة في Bitcoin، فإن قياس TVL أو حتى التفوق على Ethereum بأكثر من ثلاث مرات في Bitcoin Layer 2 من شأنه أن يمثل اختراقًا أساسيًا.

هذه مشاركة ضيف من BitPnova. الآراء المعبر عنها هي آراءهم الخاصة تمامًا ولا تعكس بالضرورة آراء BTC Inc أو Bitcoin Magazine.

رابط المصدر