Eine Blockchain, die wirklich skalierbar ist

Fast 20 Jahre lang haben sich CPUs mit einer unglaublichen Geschwindigkeit entwickelt. Nach dem Gesetz von Moore verdoppelten sich die Geschwindigkeiten von CPUs ungefähr alle achtzehn Monate bis Mitte der 2000er Jahre, als Unternehmen begannen, neues Multi-Core-Design zu erforschen. Schließlich wurden Prozessoren zu Quad-Core-, dann Hex-Core-, dann Octo-Core- und mehr, als Technologieunternehmen nach Wegen suchten, die schnellsten und effizientesten Maschinen zu entwickeln.

Das Hinzufügen zusätzlicher Kerne zur CPU bedeutet nicht unbedingt, dass der Computer schneller war, sondern dass mehrere Programme gleichzeitig ausgeführt werden konnten. Als angenommen wurde, dass die Grenzen der Single-Core-Verarbeitung erreicht waren, entwickelten die Ingenieure clevere Methoden, um die Leistung und die Fähigkeiten von Computern weiter zu steigern.

Das, was einem Blockchain-Äquivalent einer CPU am nächsten kommt, wäre ein Knoten. Ein Knoten ist ein elektronisches Gerät, das mit dem Netzwerk einer Blockchain verbunden ist und eine Kopie dieser Blockchain speichert. Knoten kümmern sich um 3 Aspekte einer Blockchain.

Erstens sind sie für die Rechenkomponente verantwortlich. Dies ist die Komponente, die die meisten Leute als Hashing der Transaktionen und Erstellen der Blöcke verstehen. Das zweite Element ist die Speicherung der Ergebnisse im Hauptbuch und die dritte Komponente ist der Konsens, dh die Überprüfung der Richtigkeit der Daten. Das erste und dritte Element hängen im Allgemeinen von der Rechenleistung jedes Knotens und der Geschwindigkeit ab, mit der jede Transaktion verarbeitet werden kann. Der Speicher hängt von einem etwas anderen Aspekt der Leistung eines Knotens ab.

Beim aktuellen Knotenaufbau besteht ein Knoten aus einem Computer, im Wesentlichen einer Single-Core-CPU. Das Problem dabei ist, dass Sie die Leistung jedes einzelnen Knotens verbessern müssen, um die Leistung des Netzwerks zu verbessern.

Verbesserungen sind definitiv erforderlich.

Wir sehen weiterhin Fälle, in denen Blockchains verstopft sind. Sie werden langsamer oder werden zu teuer, um verwendet zu werden. Dies hängt direkt mit der Leistung der Knoten zusammen. Ingenieure mussten intuitiver mit ihren Lösungen umgehen, und es sollte nicht überraschen, dass Blockchain-Entwickler auf vielfältige Weise versucht haben, diese Technologie zu verbessern.

Übliche Lösungen waren der Versuch, die Blockgröße zu erhöhen (die Geschwindigkeit, mit der Informationen verarbeitet werden können, aber auch die Geschwindigkeit, mit der die Blockchain wächst), und das Schreiben zu vereinfachen intelligente Verträge, oder Verbesserung der Konsensmechanismus um das Netzwerk weniger von allen Knoten abhängig zu machen (was häufig mit dem Nebeneffekt verbunden ist, dass die Dezentralisierung verloren geht).

Keine dieser Lösungen behebt jedoch das Problem im Kern des Blockchain-Skalierbarkeitsproblems: Wenn eine Blockchain populärer und erfolgreicher wird, entsteht zwangsläufig ein großer Rückstand an Transaktionen, die mit jedem nachfolgenden Block und der Blockchain überprüft werden müssen wird irgendwann langsamer.

Dies ist weiter frustriert, wenn intelligente Vertragsplattformen wie Äther, Sie müssen nicht konkurrierende Smart-Verträge nacheinander ausführen, was Zeit und Rechenleistung in Anspruch nimmt.

Theoretisch könnte man dem einen Computer mehr Leistung hinzufügen, aber dies wird für das Kosten-Nutzen-Verhältnis schnell unverhältnismäßig. Wenn man dies beiseite legt, würde man die physikalische Grenze der entwickelten Technologie erreichen.

Aber noch bevor wir diesen Punkt erreichen, kommen noch zwei weitere einschränkende Faktoren ins Spiel. Wenn Sie jeweils eine Transaktion gleichzeitig ausführen, gibt es eindeutig einschränkende Faktoren dafür, dass jede zu verarbeitende Transaktion Zeit in Anspruch nimmt und diese Mindestzeit nicht weiter reduziert werden kann. Auf einer zweiten Ebene haben wir jedoch die physische Schreibgeschwindigkeitsgrenze des Datenspeichers. Sie können Daten nicht schneller als die Festplatte schreiben, auf der sie gespeichert sind.

Ein Ansatz, der Entwicklern bisher entgangen ist, ist das Konzept, einem einzelnen Knoten mehr als einen Computer hinzuzufügen. Ähnlich wie bei einer CPU, die jetzt mehrere Kerne gleichzeitig ausführt, selbst hat diesen Ansatz direkt angegangen.

Das Problem dabei liegt in nur 2 Worten: Transaktionsabhängigkeit. Darauf gehe ich in meinem Artikel weiter ein Parallelverarbeitung. Sobald die Transaktionsabhängigkeit aufgelöst ist, können im Wesentlichen mehrere Computer zu einem Knoten hinzugefügt werden.

Durch das Erstellen von Knoten, die aus mehreren Computern bestehen, die parallel ausgeführt werden können, kann aelf nicht konkurrierende Transaktionen gleichzeitig verarbeiten. So wie mehrere Kerne in einem Prozessor es einem Computer ermöglichen, mehrere Programme gleichzeitig auszuführen, ermöglichen mehrere Computer in einem Knoten einer Blockchain, mehrere Transaktionen gleichzeitig zu überprüfen.

Dies bedeutet auch, dass die Knoten skalierbar sind – das natürliche Problem der früheren mangelnden Skalierbarkeit der Blockchain. Computer können zu Knoten hinzugefügt oder von diesen abgezogen werden. Wenn die Transaktionen komplexer werden oder andere Änderungen in der Blockchain vorgenommen werden, können sich die Knoten an die neuen Anforderungen der Blockchain anpassen.

Diese Flexibilität ist entscheidend für jedes Projekt, das auch in Zukunft Bestand haben soll.

Dies hat die Rechenkomponente der Blockchain-Geschwindigkeiten behoben, aber wir haben immer noch das Problem der Datenspeichergeschwindigkeiten. aelf hat sich auch einen innovativen Ansatz ausgedacht. Das heißt, um den Datenspeicherprozess von der Rechenverarbeitungskomponente zu trennen.

Um dies in einfachen Worten zu erklären, könnte man sagen, dass ein Selbstknoten in zwei Cluster aufgeteilt wird. Ein Computercluster konzentriert sich auf die Rechenprozesse, während sich der zweite Cluster auf die Datenspeicherkomponente konzentriert. Dies hat nun die physikalischen Begrenzungsfaktoren für beide Schichten beseitigt.

Standardmäßig wird das Blockchain-Ledger jetzt auf einem Cluster von Computern und nicht auf jedem einzelnen Computer gespeichert. Technisch gesehen ist auf jedem Knoten noch ein vollständiges Ledger vorhanden.

Bei diesem Ansatz muss aelf lediglich einen weiteren Computer zu einem Knoten hinzufügen, um die Skalierbarkeit der Blockchain zu verbessern. Viele Projekte sprechen von einer skalierbaren Blockchain, aber keines hat diese Kernprobleme so gelöst, dass sie in Zukunft vor Engpässen geschützt sind.

aelf implementiert eine Lösung, die für die aktuellen und zukünftigen Bedürfnisse von a Blockchain-Annahme. Sie haben das Ökosystem auch so gestaltet, dass es sich entsprechend den zukünftigen Bedürfnissen entwickeln kann. Auf diese Weise können sich Elemente wie das Konsensprotokoll anpassen, wenn ein neueres Protokoll mit höherer Sicherheit entwickelt wird oder sich die Anforderungen einer Seitenkette ändern.

Aelf hat gerade angekündigt, dass sie mit diesem Ansatz ein stabiles Testnetz erstellen konnten V1.0 mit einem TPS von 15.000.

Damit dies die Basis ist, auf der sich aelf mit einer so skalierbaren Blockchain aufbaut, ist es kein Wunder, dass so starke Köpfe der Branche sie unterstützt und sich als Partner zusammengeschlossen haben. Das beinhaltet Huobi, Michael Arrington, und FBG Capital, um nur einige zu nennen.

Aelf ist sicherlich eine der Blockchains, die es in den nächsten 12 Monaten zu beobachten gilt, wenn alle paar Wochen neue Partnerschaften angekündigt und das Mainnet im ersten Quartal 2019 gestartet werden.

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