RadixがDeFiアプリの「スケーラビリティ」をどのように再定義しているか

仮想通貨業界は、スケーラビリティに関する問題を克服するために、その歴史全体にわたって苦労してきました。 イーサリアム上の分散型アプリケーション、特に DeFi アプリの急速な拡大が示しているように、プラットフォームは 対処できない トラフィック量が多い場合。

DeFiが従来の金融に代わる真の代替手段として登場する場合、同じ種類の規模に到達する必要があるため、これは良くありません. 残念ながら、現在のところ、それは近いものではありません。

多くのソリューションが提案され、すでに実装されています。 たとえば、イーサリアムは「へのアップグレードの過程にあります。エテリアム2.0」、一方、Fantom、Avalanche、Solana などの他のブロックチェーン プロジェクトはすべて、スループットを向上させるための代替技術を提案しており、これは一般に「XNUMX 秒あたりのトランザクション数」で測定されます。

ただし、DeFi は TPS だけでは拡張できません。 それは、DeFiも「」と呼ばれるものに依存しているためです。原子の構成可能性成長するエコシステム全体で相互運用性を可能にします。

DeFi アプリには相互運用性が不可欠です。 これは通常「構成可能性」と呼ばれ、複数の自律的なスマート コントラクトを利用する単一のトランザクションを「構成」する dApp の機能と考えることができます。 これは、他のさまざまな dApp 間でトランザクションを自由に構成できるため、ほとんどの DeFi アプリにとって不可欠な機能です。 このようにして、サービスは複数の仮想通貨取引所で可能な限り最高の為替レートをユーザーに提供できます。 あるいは、コンポーザビリティにより、DeFi アプリのユーザーは、クラウドソーシングされた流動性プールを活用して裁定取引の機会を活用できます。 コンポーザビリティがなければ、そのようなアプリケーションは存在しません。 これは、これらの複雑なトランザクションがすべて、複雑な「アトミック」ステップで同時に発生する必要があるためです。 これにより、トランザクションはすべてのスマート コントラクトで一度に完了するか、スマート コントラクトの XNUMX つに無効なものがある場合は失敗します。

このアトミックな構成可能性は、DeFi のまさに基盤として機能し、何百もの独自に高速でカスタマイズ可能で相互運用可能な dApps を提供することで、従来の金融の低速で非効率的なレガシー システムよりもはるかに有望です。

シャーディングの問題

重要なことですが、トランザクション スループットの向上を目的とするほとんどのブロックチェーン スケーリング ソリューションは、アトミックな構成可能性を犠牲にして行われています。 Ethereum 2.0 を含むほとんどのプロジェクトでは、「シャーディングトランザクションのブロックを、互いに独立して処理できる個別の断片に分解することを目的とした手法。 これによりトランザクションのスループットが向上しますが、これらの「シャード」が相互に直接またはアトミック アクセスできないことも意味します。 その結果、構成可能性が犠牲になり、DeFi で知られている複雑な種類のトランザクションの効率が低下します。

問題は、異なるシャード間の通信がより困難になることです。 これらのシャードは本質的に独立したブロックチェーンですが、相互に通信できる方法があります。 ただし、これらのシャードは互いに独立してコンセンサスも実行します。つまり、複数のシャードにまたがるトランザクションをアトミックに処理することは不可能です。 代わりに、「レシート」と呼ばれる条件付きの暗号化コミットメントを使用して、異なるシャード上の複数のブロック間でクロスシャード通信が実行されます。 これは、トランザクションが大幅に遅くなり、スループットが向上するメリットが失われることを意味します。 また、スマート コントラクト コードでの実装が非常に難しいことは言うまでもなく、エラーが発生しやすくなります。

Cerberus: シャーディングの改良

より高いスループットを確保しながら、アトミック コンポーザビリティの問題に取り組むことは、革新的なソリューションの最終目標の XNUMX つです。 基数ブロックチェーンこれは、大規模な DeFi を真にサポートできる分散型ネットワークの構築を目指しています。 Radix は、コンポーザビリティとスケーラビリティの間の緊張関係を最初から解決することに着手しました。 そのため、無制限のアトミック コンポーザビリティは、独自の基本的な要件の XNUMX つです。 ケルベロスのコンセンサスメカニズム 達成するように設計されています。

Cerberus は、他のどのプロジェクトも実装していない、まったく新しい形式のシャーディングを介してこれを行います。 その結果、ブロックチェーン上の他のプロセスを遅くすることなく複数のトランザクションを同時に処理することにより、無制限の並列処理を実現して無制限のスケーラビリティを実現するコンセンサス メカニズムが実現しました。

Cerebrus を設計する前に、Radix チームは、世界規模の DeFi プラットフォームに必要な並列処理のレベルを達成するために、事実上無制限の量のシャードをサポートする必要性を確立しました。 同時に、そのコンセンサス アルゴリズムは、ネットワークの残りの部分を停止させることなく、関連するシャード間でのみ同期される方法で、アトミック トランザクションのコンセンサスを動的に実行できなければならないことを認識しました。 第三に、無制限の量のトランザクションと並行して実行される DeFi アプリをサポートするために、この無制限の並列処理を利用できるアプリケーション層の必要性にも気付きました。

そのために、Cerberus にはこれらの要件を実現する XNUMX つの独自の機能があります。 XNUMX つ目は、並行して独立してコンセンサスを達成できるほぼ無限の数のシャードをサポートできることです。 第 XNUMX に、処理するトランザクションごとに任意のシャード セットでアトミック コンセンサスを実行できるようにします。 第 XNUMX に、必要に応じて個々のシャードに割り当てることができる UTXO のような「サブストレート」を有効にします。

サブストレートとは、いくつかの非常に特定の規則に従う必要がある、何かの小さな記録を指します。 たとえば、開発者は、いくつかのトークンがどこに保持されているかを記録する「トークン基板」を作成したい場合があります。 このサブストレートには、「ジョンのアカウントには XRD が 10 個あります」などと表示される場合があります。 その場合、トークンサブストレートのルールでは、「これらの 10 個の XRD はジェーンのアカウントにはありません」などのステートメントをトランザクションに含めることも要求されます。 この基板のペアを組み合わせると、Jane から John に 10 XRD を送信するトランザクションが記述され、誤って XRD が失われたり作成されたりすることはありません。

これらの独自の機能により、Cerebrus は無制限の数のトークン トランザクションを並行して処理できます。 これにより、各トークンのステータスがサブストレートに割り当てられます。 一方、数百万の個人アカウントが保有するトークンは、無数のシャードに散らばっています。 このようにして、誰かがトークンを誰かまたは他の何かに転送したい場合、それらの特定の資産を誰が所有しているかを記録する個々のシャードは、ネットワークの残りのパフォーマンスに影響を与えることなく合意に達することができます.

基数エンジンの役割

これらの XNUMX つの機能は、XNUMX つの機能によって実現されます。 基数エンジンの独自の機能、Radix のアプリケーション層として機能します。 まず、Radix Engine はサブストレートの意味とルールを定義できます。これは、Scrypto プログラミング言語によって行われます。 第 XNUMX に、各トランザクションは、コンセンサスに含める基板を定義できます。 これが必要なのは、Radix のコンセンサス メカニズムの重要な要素が、必要なシャード間でのみコンセンサスを行うことだからです。 そのため、アプリケーション層は、各トランザクションに関連するシャードを Cerebrus に伝える必要があります。

このようなことは、すべてが単一のタイムライン内でネットワーク上で発生する「グローバル順序付け」の概念に基づいて構築された Ethereum の EVM アーキテクチャでは不可能です。 これは EVM に必要です。これは、ネットワーク内の任意の場所にある単一のトランザクションが、スマート コントラクトなどの別の場所に変更を加える可能性があるためです。 予測することは不可能であるため、EVM は Cerebrus のスタイルのシャーディングを採用できません。 このため、Radix は「部分的な順序付け」の考え方に基づいて構築されており、各トランザクションでどのシャードを含めるかを指定する必要があります。

これを行うために、Radix Engine は EVM とは異なるいくつかのことを行います。 たとえば、Radix Engine は、各トークンをプラットフォーム レベルでグローバル オブジェクトとして扱います。これは、アセットの移動を並列化するための重要な機能です。 さらに、競合のない高スループットを確保するという「意図」に基づいて、Radix トランザクションはすべて一意です。 最後に、各スマート コントラクト (コンポーネント) とそれが所有するデータとリソースは、任意の時点で XNUMX つのシャードに割り当てられるため、ほぼ無制限の数のトランザクションを処理できます。

無制限の並列処理

覚えておくべきことの XNUMX つは、コンポーザビリティ自体は Radix と Cerberus に固有のものではないということです。 実際、今日のイーサリアムは、すでに構成可能な多数の DeFi アプリをホストしています。 イーサリアムの問題は、処理速度が非常に遅い単一のグローバル コンセンサス アルゴリズムを介してすべてのトランザクションを処理する必要があるため、スループットが十分に速くないことです。

Ethereum 2.0、Cosmos などのシャーディングを導入するスケーリング ソリューションは、固定数のシャードで限定的な並列処理を可能にする方法でスループットを向上させます。 ただし、これは異なるシャード間の構成可能性のために行われます。 さらに、より多くのトランザクションを確実に処理できるとしても、各シャードのスループットは依然として限られています。

Radix の場合はそうではありません。 Cerberus と Radix Engine の機能を組み合わせると、大規模な並列処理によりグローバル規模で DeFi を真にサポートできるプラットフォームが得られます。 これにより、リソースはボトルネックなしで並行して処理でき、コンポーネントは競合することなく最大スループットで並行して実行できます。 さらに、論理的に無関係な複数のコンポーネントを使用することで、個々の DeFi アプリを並列化してスループットを向上させることができます。 最後に、トランザクションにはその時点で必要なコンポーネントとリソースのみが含まれるため、並列処理の効率が向上します。 また、Cerberus は必要な場合にのみクロスシャード トランザクションを実行するため、アトミック コンポーザビリティを犠牲にすることなく、これらすべてを実行できます。

DeFiが従来の金融と同じ規模までグローバルに成長するには、無制限の並列処理が必要です。 これまでのところ、Radix はそれを提供できる唯一のアーキテクチャです。

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