Über Single-Core-Einschränkungen hinaus, eingehende Analyse der „elastischen Expansion'-Lösung von Polkadot

Elastische Skalierung ist eine sehr nützliche Ergänzung für Parachains, die einen höheren Durchsatz erfordern, als das aktuelle Polkadot-Protokoll zulässt.

Polkadots Mission ist es, eine Plattform bereitzustellen, die auf hervorragende Skalierbarkeit und Sicherheit ausgerichtet ist. Ziel ist es, dezentrale Anwendungen unter bestmöglichen Bedingungen laufen zu lassen.

Polkadot skaliert durch Schichtung der Plattformarchitektur. Parachains können einen Block für jeden Block in der Relay-Chain einreichen. Dabei handelt es sich um die zentrale Kette, die gemeinsame Sicherheit für alle Parachains bietet. Relaisketten können bis zu 300 Parachains unterstützen.

Polkadots mehrschichtige Architektur ermöglicht Parachain-Projekten die Integration von Ressourcen und eine starke Sicherheitsunterstützung, wodurch die Bedrohung durch Angriffe nahezu ausgeschlossen wird. Wenn jede Parachain Sicherheitsmaßnahmen auf ihrer eigenen Blockchain ausführen würde, würden diese Sicherheitsressourcen fragmentiert, was Angriffe billiger und einfacher durchführbar machen würde.

Elastic Scaling ist nur eine von mehreren aufregenden Änderungen, die für Polkadot vorgeschlagen werden und mehr Möglichkeiten für eine größere Akzeptanz innerhalb des Ökosystems eröffnen.

Skalierung von Parachains auf mehrere Kerne

Ein wichtiger Aspekt der elastischen Skalierung besteht darin, dass Parachains mehrere Blöcke für jeden Relay-Chain-Block generieren und diese validieren können. Diese Parachain-Blöcke können immer noch sequentiell aufgebaut werden, aber die Relay-Kette verarbeitet sie parallel.

Polkadot kann mehrere Parachain-Blöcke gleichzeitig verifizieren. Wir bezeichnen die Relay-Chain-Ressourcen und -Zeiten, die zur Validierung von Parachain-Blöcken in der Relay-Chain verwendet werden, als „Kerne“, ähnlich dem Konzept, das früher lose als „Slots“ bekannt war.

Wenn die Relay-Kette also 50 Parachain-Blöcke gleichzeitig überprüfen kann, sagen wir, dass sie 50 Kerne hat, genau wie ein Prozessor mit 50 Kernen 50 Threads gleichzeitig ausführen kann. Auf diese Weise können Parachains mehrere Kerne gleichzeitig ausführen, sodass Parachains mit hohem Durchsatz Transaktionen schneller ausführen können.

Kernmission: Ein neues Modell

Das etablierte Modell von Polkadot besteht darin, dass sich potenzielle Projekte durch die Teilnahme an einer Auktion um Slots bewerben. Das neue Projekt, das die Auktion gewinnt, wird zu einer Parachain. Die Auktion bestimmt, wie viele Token gesperrt werden müssen. Im Single-Core-Modell bedeutet dies Mietlaufzeiten zwischen sechs Monaten und zwei Jahren.

Das bereits implementierte Agile Coretime verändert dieses Paradigma, da es eine flexiblere Zuweisung von Kernen ermöglicht. „Coretime“ bezieht sich auf das Recht, einen Kern in der Relaiskette zu verwenden. Die neuen Änderungen ermöglichen den Kauf eines oder mehrerer Kerne über On-Chain-Käufe oder auf dem Sekundärmarkt für kürzere Zeiträume wie einen Monat, eine Stunde oder sogar einen Block.

Elastische Skalierung: Aktivieren Sie zusätzliche Kerne

Jede Parachain verfügt über mehrere Kerne und Agile Coretime. Diese beiden Änderungen ermöglichen zusammen die Implementierung einer elastischen Skalierung. Durch diese Entwicklungsmethode können Parachains für kurze Zeit zusätzliche Kerne mieten, was ihnen hilft, Blöcke schneller zu verifizieren und so mehr Transaktionen durchzuführen. Die elastische Skalierung ist für verschiedene Einheiten im Blockchain-Bereich nützlich. Beispielsweise können Dienstanbieter mehr Kunden (Anwendungsentwickler) bedienen und ihnen so dabei helfen, Umsatz und Reichweite zu steigern.

Viele Anwendungen mit unvorhersehbaren Anforderungen an die Kernzeit profitieren ebenfalls von der elastischen Skalierung. Sie müssen nur die Kernzeit kaufen, die sie zu einem bestimmten Zeitpunkt benötigen, um Kosten zu sparen, ohne sich zwischen hohen Kosten und geringer Leistung entscheiden zu müssen.

In den frühen Phasen der Veröffentlichung hat die App möglicherweise nur eine kleine Anzahl von Benutzern. Offensichtlich wird die Anzahl der Benutzer durch großartige Apps im Laufe der Zeit allmählich steigen. Durch die elastische Skalierung können sie je nach Benutzerwachstum mehr Kernzeit erwerben.

Es ist schwer abzuschätzen, wie viel Kernzeit ein Projekt auf seiner zukünftigen Roadmap benötigen wird. Wenn ein Dienst nur eine starre Skalierung bietet, müssen diese Projekte entweder zunächst große Mengen an Kernzeit kaufen (und das Geld dafür aufbringen), oder sie werden am Ende langsame Dienste anbieten, die Gefahr laufen, Endbenutzer zu verlieren, sobald sie populär werden. .

Kostengünstige Skalierung

Viele Apps neigen dazu, mehr Kernzeit zu kaufen, als sie tatsächlich benötigen, was nicht nur den Preis für alle Parteien erhöht, sondern auch die Eintrittsbarriere für App-Entwickler erhöht. Durch die elastische Skalierung können sie die Kernzeit nur dann bezahlen, wenn sie benötigt werden, wodurch die Kosten für alle gesenkt werden. Darüber hinaus können Projekte Kernzeit, die sie in Zukunft nicht benötigen, über einen Sekundärmarkt weiterverkaufen, der möglicherweise mit Agile Coretime eingeführt wird.

Vergleich mit anderen Skalierungsmodellen

Bisher haben Web3-Projekte in Form von „Roll-Ups“, meist Layer-2-Operationen auf Basis von Ethereum, das Skalierbarkeitsproblem gelöst. Allerdings haben diese Projekte auch ihre eigenen Mängel, da sie entweder mit schwacher Sicherheit laufen müssen (z. B. ein „optimistisches“ Roll-up) oder viele Berechnungen auf den Knoten nach einem „Zero-Knowledge“-Modell durchführen müssen.

Dies geschieht, weil bei einem Rollup die Ausführung des Blocks außerhalb der Gruppe der Validatoren delegiert wird. Daher erfolgt der Großteil der Berechnung und Speicherung außerhalb der Kette.

Was können wir sonst noch erwarten?

Wie Gavin Wood letzte Woche in Dubai dargelegt hat, ist CoreJAM eine tiefgreifendere und allgemeinere Erweiterung des Polkadot-Kernmodells als Agile Coretime oder elastische Erweiterungen allein (obwohl beide gut in das CoreJAM-Modell passen).

Darüber hinaus kann Polkadot weitere Ketten verifizieren. Derzeit gibt es bei intelligenten Verträgen in parallelen Ketten eine Einschränkung: Aufrufe zwischen Verträgen in der Kette sind synchron und schnell, während Aufrufe zwischen Ketten langsamer und asynchron sind. Dies führt zu einer schwierigen Entscheidung: welche Kette und welche Verträge für eine einfache Interoperabilität ausgewählt werden sollen. Die CorePlay-Idee ist eine mögliche Erweiterung von CoreJAM, die vorschlägt, dass derselbe Smart-Vertrag mit verschiedenen Smart-Verträgen geplant werden kann, wenn der Bedarf an schnelleren Anrufen dies zulässt.

Polkadot plant, in den kommenden Monaten und Jahren eine neue Welle der Web3-Einführung voranzutreiben, indem es maximale Skalierbarkeit und Sicherheit im Internet ermöglicht – und die Technologie wird bereit sein, Aufmerksamkeit zu erregen.

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