Исследование и анализ сети Celer

Переслать оригинал названия：Окончательное решение для масштабирования вне сети: Анализ сети Celer

Видео адрес

Сегодня мы познакомимся с впечатляющим проектом - идеальным решением для масштабирования вне цепочки, в котором достижение TPS в десятки миллионов - проще простого. Забудьте о Rollups и ZK, они находятся в тени по сравнению с огромными возможностями Celer Network. В настоящее время он оценивается в $100 млн. и занимает 199-ю позицию на рынке.

Введение

Celer Network - это высокопроизводительная платформа масштабируемости второго уровня, призванная привнести в блокчейн возможности интернет-масштаба с помощью технологических инноваций. Грандиозная задача компании - способствовать коммерциализации и повсеместному внедрению блокчейна, выступая в качестве универсальной сетевой системы, работающей на существующих и будущих блокчейнах. Используя инновационную технологию масштабирования вне цепочки и неявную криптоэкономику с выравниванием стимулов, Celer Network обеспечивает беспрецедентную производительность и гибкость. По сути, она посвящена созданию шлюзовой платформы для блокчейн-приложений интернет-масштаба с использованием технологии масштабирования вне цепочки, позволяющей всем желающим быстро и удобно разрабатывать, развертывать и использовать высокопроизводительные распределенные блокчейн-приложения.

Основные моменты проекта

Технология масштабирования вне цепочки позволяет смарт-контрактам взаимодействовать между взаимно недоверяющими субъектами вне цепочки, поддерживая многоподписную, неизменяемую машину состояний вне цепочки. Консенсус на цепочке вызывается только в случае крайней необходимости, например, когда несколько сторон не могут прийти к консенсусу. Внецепочечное масштабирование - единственный способ обеспечить бездоверие и децентрализованность блокчейна, одновременно добиваясь горизонтальной масштабируемости и защиты конфиденциальности для распределенных приложений (dApps). Он знаменует собой поворотный момент в широком распространении технологии блокчейн и будет служить двигателем и краеугольным камнем для всех масштабируемых dApps.

Технический обзор

Будучи комплексной платформой, которая может быть развернута на существующих или будущих блокчейнах, Celer Network имеет четкую многоуровневую архитектуру, которая разделяет сложную внецепочечную платформу на модульные компоненты. Такая архитектура значительно снижает сложность проектирования, разработки и обслуживания системы, позволяя каждому компоненту легко итерационировать и адаптироваться к изменениям. Хорошо продуманная многоуровневая архитектура должна иметь открытые интерфейсы, поощряя различные реализации на каждом уровне до тех пор, пока они поддерживают общие межуровневые интерфейсы. Каждый уровень должен сосредоточиться только на реализации своих конкретных функций. Вдохновленная успешным многоуровневым дизайном Интернета, Celer Network использует стек внецепочечных технологий под названием cStack, который может быть построен на различных блокчейнах. cStack состоит из следующих слоев, расположенных в порядке снизу вверх:

cChannel: Обобщенный набор каналов состояния и боковых цепочек

cRoute: Доказательно оптимальная маршрутизация с передачей ценности

cOS: фреймворк для разработки и среда выполнения для приложений, поддерживающих работу с офф-чейном.

Архитектура Celer обеспечивает инновационные решения для всех ее уровней. Ниже мы рассмотрим технические проблемы и ключевые особенности cChannel, cRoute и cOS.

cChannel

Этот уровень наиболее близок к базовому блокчейну, напрямую взаимодействуя с базовой публичной цепочкой и предоставляя обновления состояния в режиме реального времени верхним уровням с общей структурой абстракции в ограниченные сроки. В cChannel используются государственные каналы и технология сайдчейн, которые являются краеугольными камнями внецепочечных платформ масштабирования. Государственные каналы позволяют взаимно недоверчивым сторонам быстро достичь консенсуса относительно последнего согласованного состояния в транзакциях вне цепи и обеспечить их защищенность от взлома с помощью долговых контрактов в цепи. Эта концепция была первоначально представлена сетью Lightning Network для поддержки высокопроизводительных внецепочечных микротранзакций Биткойна. С момента появления концепции сети Lightning Network проводились исследования, посвященные различным вопросам в контексте сетей платежных каналов, таким как маршрутизация и оптимизация временных блокировок. Однако сети "вне цепи" все еще находятся на ранних стадиях развития и сталкиваются с серьезными проблемами в области модульности, гибкости и экономической эффективности. cChannel решает текущие проблемы, представляя ряд новых возможностей:

• Общий переход состояния вне цепи: Передачи вне цепи могут зависеть от произвольных переходов состояний на основе DAG, что позволяет Celer Network поддерживать сложные и высокопроизводительные автономные dApp, такие как игры, онлайн-аукционы, страхование, рынки предсказаний и децентрализованные биржи.
• Гибкая и эффективная передача ценностей: Множество структур государственных каналов и сайдчейнов, различные стратегии компромисса между эффективностью и защитой от взлома поддерживают быструю передачу ценностей при соблюдении общих условий, сводя к минимуму взаимодействие с цепочкой и минимальную блокировку средств.
• Чисто внецепочечные контракты: Контракты, не связанные напрямую с вкладами в цепочку, не требуют операций или инициализации в цепочке, если только не возникнет спор. Каждый чисто внецепочечный контракт или объект имеет уникальный идентифицируемый внецепочечный адрес, размещается на блокчейне только при необходимости и присваивает себе адрес на цепочке с помощью встроенного транслятора внецепочечных адресов.

cRoute

Celer Network - это высокомасштабируемая платформа для dApps, и одно из ее важнейших обещаний - поддержка высокопроизводительной передачи ценностей на платформе. Передача ценностей вне цепочки - это фундаментальное требование для многих приложений вне цепочки. Хотя Celer Network имеет более широкое видение, чем платежные решения, она внесла революционные улучшения в маршрутизацию внецепочечных платежей, поскольку она напрямую определяет, как быстро и в каком объеме может быть передана ценность внутри экосистемы. Все существующие маршруты внесетевых платежей можно отнести к традиционным алгоритмам "маршрутизации по кратчайшему пути", которые могут привести к низкой производительности в сетях внесетевых платежей из-за фундаментальных различий в модели соединения. Пропускная способность канала в компьютерных сетях стабильна и не имеет статического характера (на нее не влияют прошлые передачи). Однако пропускная способность каналов связи в платежных сетях off-chain зависит от состояния сети (определяется депозитами на сети и прошлыми платежами), в результате чего топология сети и состояние каналов связи постоянно меняются в очень динамичной сети. Это затрудняет сходимость традиционных алгоритмов маршрутизации по кратчайшему пути, что приводит к низкой пропускной способности, высокой задержке или даже перебоям в работе.

Модуль маршрутизации платежей Celer Network признает эту фундаментальную проблему, и cRoute представляет распределенную сбалансированную маршрутизацию (DBR), которая использует распределенные градиенты перегруженности. Мы выделяем несколько уникальных свойств DBR:

Достижимая оптимальная пропускная способность: Мы доказываем, что для любой скорости запроса платежной транзакции, если существует алгоритм маршрутизации, который может поддерживать эту скорость, DBR всегда может найти этот алгоритм. По нашим оценкам, DBR увеличивает пропускную способность в 15 раз, а использование канала - в 20 раз по сравнению с современными решениями.

Прозрачная балансировка каналов: С момента появления сети Lightning Network поддержание баланса каналов было интуитивно понятной целью. Однако существующие попытки балансировки каналов включают в себя эвристики, которые требуют тяжелой координации в цепи или вне цепи с низкими гарантиями. DBR интегрирует процесс балансировки каналов с маршрутизацией и поддерживает баланс сети, не требуя дополнительной координации.

Полностью децентрализованный: DBR - это полностью децентрализованный алгоритм, в котором каждому узлу нужно общаться только с соседними узлами в топологии сети с государственным каналом. Стоимость передачи сообщений в протоколе DBR также невелика.

Устойчивость к сбоям: Алгоритм DBR демонстрирует высокую отказоустойчивость; он может быстро обнаружить и адаптироваться к не отвечающим на запросы узлам, поддерживая максимально возможную пропускную способность на оставшихся доступных узлах.

Сохранение конфиденциальности: Благодаря своей многопутевой природе алгоритм DBR естественным образом сохраняет конфиденциальность передаваемого значения без необходимости применения дополнительных методов защиты конфиденциальности (например, ЗКСНАРК). Важно отметить, что алгоритм DBR может легко интегрироваться с луковой маршрутизацией для защиты анонимности источника и пункта назначения.

cOS

Celer Network - это высокомасштабируемая платформа для dApps, и если dApps на цепочке служат простым фронтендом, подключающимся к блокчейну, то dApps вне цепочки, несмотря на свой огромный потенциал масштабируемости, сталкиваются с проблемами при создании традиционных публичных цепочек. Celer Network представляет cOS, фреймворк для разработки, который позволяет всем желающим легко разрабатывать, управлять и взаимодействовать с масштабируемыми внецепочечными dApps, тем самым снижая дополнительные сложности, возникающие при масштабировании внецепочечных приложений. Celer Network позволяет разработчикам больше сосредоточиться на логике своих приложений и создать оптимальный пользовательский опыт, в то время как cOS справляется со сложными задачами, включая:

Выявление зависимостей между произвольными состояниями "вне цепи" и "в цепи".

Управление отслеживанием, хранением и оспариванием состояний вне цепи.

Прозрачно переносите сбои промежуточных узлов.

Поддержка нескольких одновременных внецепочечных dApp.

Скомпилируйте единую реализацию для различных модулей on-chain и off-chain.

Решение Celer Network по масштабированию вне цепочки основано на нескольких ключевых концепциях:

Каналы состояний: Celer Network использует технологию государственных каналов для достижения масштабирования вне цепи. Государственные каналы - это частные каналы связи, созданные в блокчейне между двумя или более сторонами. Участники могут проводить множество транзакций в рамках этих каналов, при этом в блокчейн заносится только окончательный результат расчетов, что значительно снижает нагрузку на транзакции на цепочке и повышает эффективность.

Вычисления вне цепочки: Celer Network позволяет участникам вне цепочки выполнять сложные вычислительные задачи, не дожидаясь подтверждения от сети блокчейн. Эти вычисления могут включать в себя выполнение смарт-контрактов, игровую логику и обработку данных. Только окончательные результаты передаются в блокчейн, чтобы обеспечить безопасность и прозрачность.

Сеть условных платежей: Celer Network представляет сеть условных платежей, позволяющую пользователям выполнять условные платежные операции в государственных каналах. Это означает, что платежи могут быть связаны с определенными условиями, такими как временные метки или триггеры событий, предоставляя больше возможностей для сложных внецепочечных приложений.

Совместимость с сетями: Масштабируемое решение Celer Network разработано для взаимодействия с различными блокчейн-сетями, такими как Ethereum, Bitcoin и другими. Это позволяет передавать активы и данные между различными блокчейнами, способствуя более обширному соединению экосистем.

Уровень реализации CELER полностью опирается на модель экономического проектирования, поддерживая и эксплуатируя всю сеть CELER посредством Proof of Liquidity Commitment (PoLC), Liquidity Backing Auction (LiBA) и State Guardian Network (SGN).

1. Доказательство обязательства ликвидности (Proof of Liquidity Commitment, PoLC): Внецепочечные платежи требуют открытых каналов и определенного количества залога токенов. Чтобы решить проблему, связанную с тем, что финансовые возможности не всегда совпадают с техническими знаниями, CELER вводит обязательство "Доказательство ликвидности". Благодаря майнингу с блокировкой активов этот механизм обеспечивает достаточную ликвидность для поставщиков услуг вне сети, повышая ликвидность активов вне сети. Чем дольше период блокировки, тем больше жетонов CELER Вы получите. Механизм вознаграждения за майнинг: В течение ограниченного периода времени Celer Network планирует стимулировать участников Network Liquidity Backer (NLB), которые заключают контракт на обеспечение обязательств (CCC) для поддержки системы, дополнительными 20% CELR по сравнению с распределением до майнинга. Стимул пропорционален вычислительной мощности Proof of Liquidity Commitment(PoLC) для каждого NLB.
2. Аукцион по поддержанию ликвидности (LiBA): В дополнение к решению проблемы ликвидности с помощью блокировки, CELER использует аукционы для решения проблем ликвидности. Поставщики услуг могут конкурировать за ликвидность с помощью механизма "крауд-кредитования".
3. State Guardian Network (SGN): Когда пользователи не находятся в сети, State Guardian Network служит компактным сайдчейном для защиты штатов вне сети. Держатели токенов CELER могут автономно сформировать SGN и стать Хранителями государства. Перед тем, как выйти из сети, пользователь может передать свое состояние в SGN, заплатив за это определенную плату, что позволит назначенным хранителям защищать состояние в течение определенного периода времени. Опекуны выбираются случайным образом на основе государственного хэша и "показателя ответственности".

Основной процесс этого аукционного механизма заключается в том, что заемщик (OSP) предоставляет информацию о требуемой сумме займа и сроке кредитования для создания стандартного смарт-контракта LiBA в сети Celer Network и инициирования процесса аукциона ликвидности (Liquidity Backing Auction, LiBA). Этот аукцион проводится анонимно, информация о торгах включает ожидаемую кредитором процентную ставку по займу, объем ликвидности, подлежащей обеспечению (на срок, указанный инициатором аукциона OSP), количество токенов CELR и т.д. Чтобы облегчить участие майнеров с подтверждением обязательств ликвидности (PoLC) (NLB) в аукционе, механизм позволяет майнерам вносить ликвидность через контракт CCC. В процессе аукциона используется механизм аукциона VCG (сложные детали здесь опущены для краткости), рассчитывающий "индекс счастья" на основе информации о ставках участников во время аукциона. Победитель аукциона выбирается в соответствии с определенными правилами, примечательно, что если участники торгов имеют одинаковые баллы, то побеждает тот, у кого большее количество жетонов CELR. После завершения аукциона Заемщик (OSP) должен досрочно выплатить проценты по аукционному контракту LiBA. Получив предоплаченный процент, аукционный контракт генерирует токены IOU в соотношении 1:1 и отправляет их контракту государственного канала, в котором находится OSP (cCurrency, например, генерируя cETH под залог ETH). Этот токен IOU служит средством передачи ценностей во внецепочечных государственных каналах. Как правило, до истечения срока действия аукционного контракта OSP отправляет все заимствованные cETH обратно в аукционный контракт для погашения задолженности. В этот момент контракт на аукцион становится недействительным. Поскольку соотношение cETH и ETH составляет 1:1, пользователи могут в любой момент завершить транзакции вне цепи и вывести средства без риска. (3) SGN (Повышение доступности сети Celer через SGN): SGN служит сетью-хранителем состояний вне цепочки, выступая в качестве сайдчейна для защиты состояний вне цепочки автономных клиентов. Держатели токенов CELR могут стать хранителями внецепочечного государства, заложив токены. Хранители для заданий, поданных вне цепи, выбираются случайным образом на основе хэша штата и "показателя ответственности". Чем больше токенов заложено, тем выше вероятность того, что их делегируют для охраны внецепочечных государственных задач, что приведет к увеличению комиссионного дохода. Пользователи могут вносить плату за передачу состояний вне цепи в сеть SGN на период до выхода в оффлайн, что предотвращает отзыв неблагоприятных транзакций, а также дает другие преимущества. В целом, LiBA и PoLC сосредоточены на том, чтобы легче вводить промежуточные этапы процесса взаимодействия состояний вне цепи, в то время как SGN концентрируется на защите процесса перехода состояний вне цепи, стремясь вернуть состояния вне цепи в блокчейн, когда это необходимо (например, в случае потенциального мошенничества со стороны контрагента). Во всей экономической системе токены CELR могут использоваться в качестве залога при кредитовании ликвидности для защиты от мошенничества, платежного посредничества для оплаты регистрации каналов, комиссии за транзакции и других возможных сервисных сборов. Кроме того, в первые 5 лет работы системы новые токены CELR будут генерироваться посредством PoLC-майнинга, а LiBA требует только залога токенов, при этом CELR будет принадлежать заемщику после окончания срока залога. После 5-летнего периода добычи PoLC LiBA начнет потреблять CELR, а израсходованные CELR больше не будут возвращаться заемщику, а будут вливаться в систему в качестве постоянного вознаграждения за добычу PoLC. С точки зрения безопасности Celer имеет следующие разработки:

1. NLP, как правило, выбирает OSP, у которых нет дефолтных записей о кредитовании.
2. Новоиспеченному cETH разрешено переходить только к контрактам с государственным каналом в белом списке.
3. cETH можно расходовать только постепенно и по ограниченной ставке.
4. OSP могут предпринимать различные меры для поддержания безопасной инфраструктуры, такие как разделение на несколько узлов, формальная проверка правил безопасного доступа к сетевой инфраструктуре и многое другое.

Команда

Архитектура и внецепочечная система стимулирования всей сети Celer описаны выше, и в целом подход вполне понятен. Однако он требует сильных способностей к реализации, что делает состав команды решающим фактором. К счастью, команда Celer грозная и состоит из известных личностей. Вот обзор основных членов команды:

Основатель, Мо Донг: Окончил Шанхайский университет Цзяо Тун и получил степень доктора философии в области CS в UIUC в 2017 году. Он был одним из основателей компании Veriflow, специализирующейся на безопасности формальной проверки сетей, где он занимал должности руководителя инженерной группы и менеджера по продуктам. Д-р Донг - один из первых участников, разработчиков и пионеров в кругах распределенных технологий и блокчейна. Программное обеспечение для формальной проверки распределенных систем и сетевых протоколов, разработанное ранее, было внедрено в 50 крупнейших мировых компаниях. В 2017 году он начал преподавать курсы по разработке смарт-контрактов для блокчейна, вырастив большое количество разработчиков для сообщества.

1. Основные члены

Джунда Лю: окончила Университет Цинхуа и получила степень доктора философии в области CS в Калифорнийском университете в Беркли в 2011 году. Он имеет 7-летний опыт работы в Google и стал пионером в использовании DAG для маршрутизации, добившись в 1 000 раз лучших возможностей восстановления сети по сравнению с отраслевыми стандартами.

Сяожоу Ли: окончил Университет Цинхуа и получил степень доктора философии в области CS в Принстоне. Он имеет 2 года опыта работы в компании Barefoot Networks.

Цинкай Лян: окончил Шанхайский университет Цзяо Тун и получил степень доктора философии в области CS в Массачусетском технологическом институте.

1. Команда операторов (вес 45%, оценка 42,75)

Пенджинг Ванг (Pengying Wang): Окончила Бостонский университет и занимает должность вице-президента MIT-CHIEF (Массачусетский технологический институт - Китайский форум по инновациям и предпринимательству).

Сиронг Ли: Имеет степень магистра бизнес-аналитики в Университете Рочестера, опыт работы в компаниях из списка Fortune 500 с успешными маркетинговыми кейсами. Команда состоит из 12 человек, включая 9 технических разработчиков.

1. Инвестиционные консультанты:

Кристос Козыракис:

Профессор электротехники и компьютерных наук в Стэнфордском университете.

Алан Мищенко: Постоянно работающий исследователь и инженер в Калифорнийском университете в Беркли. Имеет степень доктора философии в области компьютерных наук, полученную в Глушковском институте кибернетики (Украина).

Шоушенг Чжан: Профессор физики в Стэнфордском университете. Основатель и председатель совета директоров Danhua Capital.

Токеномика

Проект был запущен в 2019 году с максимальным предложением в 10 000 000 000 CELR. В настоящее время в обращении находится 7,743,424,107 CELR, что составляет 77.4%. Текущая цена токена составляет $0,013, а максимальная отметка - $0,1984 26 сентября 2021 года. Это свидетельствует о снижении более чем на 90%. Что касается распределения токенов, то команда владеет 18,3%, а фонд - 17%, в общей сложности 35%, что является довольно высокой долей. Общая заблокированная стоимость (TVL) на cBridge составляет 88 миллионов долларов. Несмотря на то, что мейннет еще не запущен, достижение такого объема считается достойным уважения.

В заключение хочу сказать, что этот проект представляет инновационные идеи в качестве решения для масштабируемости вне цепочки. Позиционируемая как решение для масштабирования вне цепочки, она представляет новые технические решения и экономическую модель, демонстрируя значительное улучшение производительности с помощью экспериментального моделирования. Команда разработчиков демонстрирует заметную силу, руководствуясь известными исследователями из престижных институтов и опытными разработчиками, выступающими в качестве консультантов. В этом проекте есть потенциал для революционных достижений в области масштабируемости вне цепочки. Тем не менее, очень важно признать присущие государственным каналам ограничения, которые больше подходят для высокочастотного взаимодействия между несколькими пользователями и менее применимы для низкочастотного взаимодействия с часто меняющимися пользователями. Несмотря на эти проблемы, успех внецепочечных государственных каналов в качестве набора усовершенствований для публичных блокчейнов может способствовать практичности технологии блокчейн. Хотя проект сталкивается с серьезными проблемами при реализации, важно отметить, что текущие требования к количеству транзакций в секунду (TPS) не обязательно требуют чрезвычайно высоких значений. Существующие высокоскоростные сети общего пользования, включая решения уровня 2, могут адекватно удовлетворить текущие потребности. Тем не менее, этот проект представляет собой хорошо продуманное решение, и его текущая рыночная оценка относительно низка по сравнению с другими решениями L2. Поскольку проект еще не полностью реализован, существует потенциальная недооценка. После успешного запуска мейннета его, скорее всего, ожидает значительный всплеск. Поэтому, возможно, стоит включить этот проект в наш список наблюдений.

Отказ от ответственности：

1. Эта статья перепечатана из[书中自有大饼屋], Forward Оригинальное название 'The Ultimate Off-chain Scaling Solution: Анализ сети Celer",Все авторские права принадлежат оригинальному автору[朱老师321]. Если у Вас есть возражения против этой перепечатки, пожалуйста, свяжитесь с командой Gate Learn, и они незамедлительно рассмотрят их.
2. Отказ от ответственности: Мнения и взгляды, выраженные в этой статье, принадлежат исключительно автору и не являются инвестиционным советом.
3. Перевод статьи на другие языки осуществляется командой Gate Learn. Если не указано, копирование, распространение или плагиат переведенных статей запрещены.