Comparaison entre Ton, Solana et Ethereum 2.0

Traduction: Metacat

résumé

Étant donné que le livre blanc Ton d’origine [1] a été écrit en 2017, de nombreux nouveaux projets de blockchain ont émergé, comme Solana et Ethereum 2.0.Dans cet article, nous comparons TON avec certains des projets de blockchain les plus représentatifs.

1. Formulaire comparatif

Comparaison formelle de la classification des projets de blockchain selon les sections 2.8 et 2.9 du livre blanc d’origine de TON

1.1 Guide de comparaison

Nous classons les projets de blockchain en fonction des critères suivants, qui sont expliqués plus en détail dans la section 2.8 du livre blanc de tonne [1]:

• Projet unique en blocage / multi-blockchain

• Algorithme de consensus: POW (preuve de mise en place)) / POS (preuve de travail)

• Pour les projets de point de vente, des algorithmes de consensus précis (tels que DPOS ou BFT)

• Pour les projets multi-blockchain qui prennent en charge les contrats intelligents arbitraires (Turing-Complete), les problèmes que nous devons davantage considérer:
  1 & gt; Types et règles des blockchains des membres: homogène, hétérogène, mélangé
  2 & gt; l’existence de la chaîne principale
  3 & gt; Support natif pour le fragment de fragment, statique et dynamique
  4 & gt; interaction entre les blockchains: couplage lâche / couplage serré

De plus, une classification simplifiée des projets de blockchain est introduite dans le livre blanc 2.8.15 de tonne [1], et un tableau contenant les propriétés de base des projets de blockchain les plus populaires est donné au début de la section 2.9.

2. Solana

2.1 Aperçu de Solana

Solana [2] était un projet quelque peu inhabituel dans les années 2020: c’est unUn seul projet de blockchain optimisé pour une exécution très rapide de transactions spécialisées.À cet égard, il est similaire au projet BitShares [9] (développé en 2013-2014), le prédécesseur d’EOS [8] (développé en 2016-2018),Mais au lieu de DPOS, la variante PBFT [10] appelée Tower consensus [3].Solana prétend générer un bloc par seconde, encore plus rapidement;Le bloc suivant est généré avant la fin du bloc précédent(Citer le blog officiel [4], «Contrairement à PBFT, le consensus de la tour préfère l’activité sur la cohérence»).Cela peut entraîner la création d’une brève fourchette.Lorsque les validateurs sont distribués sur différents endroits du monde entier, la réalisation d’un bloc dans la vie réelle nécessite plusieurs aller-retour (PBFT dans l’optimisme est essentiellement un protocole de validation triphasé), le meilleur cas prend donc quelques secondes.L’explication de la documentation officielle semble impliquer qu’un bloc est généralement finalisé après 16 cycles de votes, chaque manche devrait durer environ 400 millisecondes;Cela signifie 6,4 secondes de temps d’achèvement.

Nous pouvons dire que le consensus de la tour, tout en devenant officiellement une variante de PBFT, est meilleur que le protocole de consensus du DPOS, qui offre un temps de génération de blocs plus court mais au détriment du temps d’achèvement des blocs plus long.

Une autre caractéristique intéressante de Solana est qu’il est très optimisé pour exécuter des transactions prédéfinies très simples, ces transactions ne modifient pas les données du compte, mais le solde du compte peut être exclu.Cela permet une exécution parallèle à grande échelle et une vérification des transactions.À cet égard, Solana est similaire à BitShares, le prédécesseur d’EOS, qui utilise des DPO (avec un temps de génération de blocs court et un temps d’achèvement de bloc long) etOptimisé pour une exécution à grande échelle de transactions prédéfinies très simples.Au-delà de cela, Solana est conçue de telle manière que la vérification de l’ordre correct des transactions sur les GPU haut de gamme peut être mille fois plus rapide que le temps nécessaire pour générer ces transactions.

En fin de compte, Solana prétend pouvoir effectuer jusqu’à 700 000 transactions simples par seconde (le nombre réel selon [11] est de 65 000 au lieu de 700 000), à condition qu’ils ne modifient pas l’état du compte et ne nécessitent pas beaucoup de données et uniquement sur tous Comptes Toutes les données conviennent à la RAM (Remarque du traducteur: mémoire d’accès aléatoire).Encore une fois, cela est très cohérent avec l’engagement de Bitshares [9] il y a quelques années.La principale différence est celle par rapport aux bithares,Solana fournit une prise en charge des types de transactions imprésentes pour les logiciels blockchainÀ cette fin, une variante de machine virtuelle appelée filtre de paquets Berkley est utilisée, et le programme précompilé de la machine peut être téléchargé sur la blockchain Solana puis référencé dans la transaction [12] [13], qui est en forme sous forme de graphique sophistiqué, Mais souvent, les mesures de performance citées sont liées uniquement à des transactions prédéfinies très simples et ne s’appliquent qu’aux situations où toutes les données pour tous les comptes sont placées dans RAM, nous pensons donc que les comparaisons avec Bitshares sont toujours valides.

En bref, Solana est « l’alternative du projet de blockchain de troisième génération » dans le terme 2,8.15 en papier blanc en tonne [1], qui est finalement très similaire à BitShares [9], le prédécesseur d’EOS [8], mais avec plus loin optimisation.Il est formellement Turing-Complete, mais peut en fait exécuter un grand nombre de transactions très simples de plusieurs types prédéfinis, ou un nombre plus petit de transactions plus générales; Transactions simples par seconde après une future mise à niveau matérielle (le nombre réel semble être de 65 000 au lieu de 700 000 [11]).Il s’agit d’un projet de blocage professionnel non échelonable intrinsèquement non évaluable, sans refonte complète, il n’y a pas ou impossible de soutenir les éclats ou les différentes chaînes de travail (nous nous référons à 2.8.16 du livre blanc en tonne [1] pour expliquer pourquoi une telle refonte est très difficile).À cet égard, il est comparé à EOS [8],TON permet le déploiement immédiat de tout contrat intelligent complexe, qui peut fournir un niveau de sécurité plus élevé en raison du mécanisme de consensus ayant des transactions plus courtes et bloquer les temps de confirmation finaux et peut-être surtout une rupture dynamique.À mesure que la charge augmente, ce dernier étendra automatiquement la blockchain dans des chaînes de plus en plus frappées, fournissant ainsi une évolutivité impossible à réaliser dans une seule architecture de blockchain (comme dans Solana).

Naturellement, les prédécesseurs de Solana, d’autres projets à blocs monomomer ou à couplage librement couplés comme les EOS sans support de fragment, semblent spectaculaires dans les premiers stades, mais il s’avère être de courte durée.Parce que ces concepts ont inévitablement un impact.Septembre 2021 Les premiers signes du crash de la blockchain de Solana [5] suggèrent que la blockchain a en fait calé pendant 17 heures après une surtension inattendue de transactions «provoquant un débordement de mémoire», ce qui a provoqué une écrasement de nombreux validateurs, forçant le ralentissement du réseau et finalement s’arrêter », Cité du document officiel décrivant cet échec. Les serveurs sont situés dans un centre de données ou dans plusieurs centres de données à proximité.

2.2 Métaphore: Solana est une locomotive super vapeur

Solana est un exemple intéressant d’une approche d’ingénierie intemporelle qui pousse des limitations inhérentes bien connues à l’extrême.Cela nous rappelle donc plusieurs histoires similaires dans l’histoire de la technologie que nous voulons maintenant connecter.

L’un d’eux est bien sûr un record du monde de 203 km / h établi par la locomotive britannique LNER A4 4468 Mallard Steam en 1938.Pendant le service régulier de passagers, il n’a pas atteint ces vitesses moyennes, mais a plutôt fonctionné à une vitesse de 150 km / h.Cependant, il a détenu le record du monde pour toutes les locomotives, les locomotives à vapeur, les locomotives diesel ou électriques à l’époque.Néanmoins, c’était une impasse technique, et tous les trains à grande vitesse ultérieurs, tels que le Shinkansen au Japon, le TGV en France ou la glace en Allemagne, étaient des trains électriques multi-unités.Fait intéressant, cela est vrai pour tous les trains modernes à grande vitesse.

Les trains électriques multi-unités signifient qu’il y a un moteur ou même plusieurs moteurs dans chaque voiture, plutôt qu’un train traditionnel tiré par une locomotive à vapeur.Nous voyons le pouvoir de la rupture.Nous voyons pourquoi même en 1938, il était évident que l’avenir appartenait à des trains électriques: les moteurs électriques pouvaient facilement être élargis et distribués dans tout le train, et la technologie des moteurs à vapeur n’a pas pu être élargie de cette manière.

La deuxième histoire technique qui me vient à l’esprit est le processeur du Pentium 4 d’Intel au début de 2000.Intel promet d’augmenter progressivement la fréquence d’horloge de ces processeurs à 10 GHz en quelques années et d’atteindre des niveaux de performance sans précédent.En pratique, le Pentium 4 exécute le code réel généralement plus lent et a une fréquence d’horloge inférieure que le Pentium 3 de génération précédente, et Intel n’est pas en mesure d’atteindre la croissance initiale de la fréquence d’horloge promise après avoir atteint la limite 4 GHz.Après cela, Intel a complètement repensé sa feuille de route de développement du processeur,et fondamentalement restaurer à l’architecture Pentium 3 avec des vitesses d’horloge inférieures (renommée Intel Xeon ou Intel Core 2), mais avec un nombre croissant de noyaux de processeur installés dans un appareil physique.Cette approche s’avère plus évolutive et durable, et maintenant nous pouvons acheter des processeurs 64 cœurs au besoin.même,Sur la base de la défaillance d’une méthode qui rend un noyau informatique de plus en plus rapidement, la méthode multi-core (qui peut être comparée aux trains et éclats multi-unités dans les blockchains) s’est avéré faisable..

La troisième histoire technologique est l’histoire de supercalculateurs, comme Cray, qui est devenu populaire dans les années 1970 et 1980, mais a ensuite été remplacé par des grappes de milliers de processeurs commerciaux, généralement des versions de serveurs de CPU Intel et AMD.Aujourd’hui, les 100 meilleurs superordinateurs sont tous des grappes de processeurs commerciaux.encore,« SHASHING » ou « Système multi-unités » bat la super optimisation du système à unité unique.

Nous voulons mettre fin à notre exploration de l’histoire technologique en comparant le Solana à une locomotive super à vapeur, qui tire parti de toutes les optimisations technologiques possibles de l’ancien paradigme technologique, mais finalement une impasse et finalement technique.Nous pouvons louer et admirer l’originalité que nous employons pour concevoir et gérer ces miracles technologiques; mais ils restent des impasses techniques.

3. Ethereum 2.0

La comparaison entre TON et Ethereum 2.0 est un peu compliquée, car le développement et le déploiement d’Ethereum 2.0 en 2022 sont toujours incomplets.Décrivons ce qui est actuellement connu [6] – [7].

La transition vers Ethereum 2.0 sera effectuée en plusieurs étapes.Tout d’abord, une nouvelle blockchain de balise (chaîne de balise) sera déployée [6] (Son rôle est similaire à la chaîne principale du terme d’origine du papier blanc en tonne).Cette blockchain de balise utilisera un algorithme de consensus RAW POS appelé Casper.Son objectif principal est d’enregistrer l’état jusqu’à 64 chaînes fragnées (la valeur de hachage du dernier bloc).Ce qui est inhabituel à propos de l’algorithme POS recommandé, c’est qu’il implique même un grand nombre de validateurs (au moins 16 384) qui mettent une petite quantité d’ETH (32 ETHS par).Ces validateurs sont essentiellement des nœuds Ethereum réguliers, mais ont seulement besoin de promettre 32 pièces d’éther.En plus des problèmes de réseau Ethereum communs liés à la propagation du pool de blocs et de mémoire, aucune communication spécifique n’est requise entre ces nœuds.À cet égard, Ethereum 2.0 semble être inhabituellement «démocratique» (presque tous les autres projets de blockchain POS sont assez «oligarchiques», avec des dizaines ou jusqu’à des centaines de validateurs impliqués dans la création de blocs réellement à un moment donné).Cependant, cela a un prix: à la fois pour la blockchain Beacon et les 64 chaînes de fragment, le temps de confirmation du bloc semble être d’environ 10 à 15 minutes.En d’autres termes, une personne doit attendre 10 à 15 minutes pour s’assurer que son accord est effectivement terminé.

En supposant que la deuxième phase de la transition comprendra la conversion de la blockchain Ethereum 1.0 (POW) existante en l’une des 64 chaînes de fragment associées à la nouvelle blockchain de balise (par exemple, la chaîne d’éclats nul).Après cela, le mécanisme de consensus POW sera désactivé et Ethereum continuera d’être une blockchain POS.

Enfin, la troisième phase comprendra la création de 63 autres chaînes de fragment [7].De cette façon, Ethereum se composera de 64 chaînes fracasses, dont l’une sera l’ancienne blockchain Ethereum 1.0, et une blockchain de Beacon, qui est principalement engagée à jalonner, à couper (punir les validateurs de mauvaise conduite), et à atteindre un consensus et à enregistrer la chaîne principale de la valeur de hachage de la chaîne de fragment.

Il n’est pas clair à ce stade quelle est la fonction exacte des nouvelles chaînes de fragment 63 et comment ces chaînes de fragment interagiront.Sans ces informations, nous ne pouvons pas vraiment terminer notre comparaison des systèmes multi-blockchain.Mais si un message qui passe est introduit entre les chaînes de fragment, vous devez attendre 10 à 15 minutes jusqu’à ce que le bloc de chaîne de fragment qui envoyait le message soit finalement déterminé avant que le message puisse être traité dans une autre chaîne de fragment.Cela semble être la raison pour laquelle l’interaction de la chaîne franc n’est pas considérée pour le moment.En outre, le fragment supplémentaire actuel ne devrait pas être en mesure d’exécuter des contrats intelligents EVM (bien qu’il y ait des signes que cela peut être reconsidéré à l’avenir) [7].Au lieu de cela, ils doivent être utilisés comme magasins de données supplémentaires dans des livres distribués.Ils ne sont pas utilisés pour exécuter des contrats intelligents arbitraires; 2.9.10 du livre blanc d’origine en tonne).

De cette façon, Ethereum 2.0 semble éviter complètement des problèmes tels que l’interaction de la chaîne de fragment et la transmission des messages entre les contrats intelligents résidant dans différentes chaînes de fragment.Au lieu de cela, les futurs utilisateurs d’Ethereum devraient exécuter toutes leurs transactions dans des effectifs non apparentés et utiliser des chaînes de fragment Ethereum 2.0 pour terminer l’état final de ces effectifs.Il est en ce sens qu’Ethereum 2.0 prétend pouvoir passer des 15 transactions actuelles par seconde à des dizaines de milliers de transactions par seconde.Nous pensons que cette déclaration est trompeuse car il existe différents types de transactions qui ont des garanties de cohérence et de finalité différentes.Actuellement, les 15 transactions par seconde sont la rémunération complète du contrat SMART TURING habituel; visible après leur produit.On peut également le comparer aux performances de Bitcoin avec et sans le réseau Lightning.

Cependant, dans ce cas, les références à la blockchain de Ton devraient également être autorisées, y compris tous les canaux de paiement possibles et les «transactions» dans le réseau de paiement qui réside à résider dans le contrat intelligent Ton Blockchain Shard Chain.Ainsi, si nous acceptons l’affirmation selon laquelle Ethereum 2.0 peut exécuter des dizaines de milliers de « transactions » par seconde (en référence à des transactions de canal de relais et de paiement), alors par cette définition, TON sera en mesure d’exécuter des milliards de fois par seconde.  » commerce ».

En bref, Ethereum 2.0 semble échapper au problème d’interaction de la chaîne franc vraiment complexe, qui ne peut pas être résolu sans repenser complètement le modèle d’interaction EVM et Smart Contrat (nous nous référons à 2.8.16 du Livre blanc d’origine Ton [1] pour plus (détails (Détails d’informations), et augmentez la blockchain Ethereum d’origine avec 63 chaînes de fragment supplémentaires (10-15 minutes de temps d’achèvement) pour ne stocker que l’état final des chaînes latérales et des canaux de paiement [7].C’est un peu de pratique défaitiste, et on s’attendrait à ce que le deuxième projet de blockchain de base au monde soit plus ambitieux, c’est le premier à introduire des contrats intelligents complets de Turing!

Dans la forme actuelle d’Envision et de tests, l’objectif d’Ethereum 2.0 n’est pas d’atteindre le niveau de vitesse et de polyvalence que la mise en œuvre de la TON existante a atteint.

4. Conclusion

La blockchain Ton a été initialement envisagée et décrite en 2017.Son livre blanc [1] explique attentivement pourquoi les choix de conception effectués par TON semblent nécessaires pour construire un projet de blockchain vraiment évolutif qui est en mesure de gérer des millions de transactions par seconde sans aucune implication dans sa logique de contrat intelligente les changements essentiels de ses son interactions.C’est pourquoi Ton a été sélectionné comme le seul projet de blockchain de cinquième génération à l’époque.

Depuis lors, de nouveaux projets de blockchain ont émergé.Les gens s’attendront à ce qu’ils surmontent toutes les limites des anciens projets de blockchain discutés dans le livre blanc Ton et peuvent proposer de nouvelles approches du développement de la blockchain.Au lieu de cela, nous voyons des blockchains qui réapparaissent sur l’idée qu’ils étaient déjà dépassés même en 2017.Par exemple, Solana, conçue depuis 2019, est une alternative à un « projet de blockchain de troisième génération » essentiellement non échelonné en termes de livre blanc.Si les lecteurs sont frustrés par les comparaisons répétées de Solana avec un projet de 2013 apparemment banal qui prétend offrir des performances similaires, il peut y avoir une bonne raison: si nous pouvons utiliser le passé pour prédire l’avenir dans une certaine mesure, nous pourrions l’avoir prédit que Solana sera Face tout aussi difficile neuf ans après sa fondation (c’est-à-dire 2028).En outre, il est presque impossible d’ajouter des éclats à Solana plus tard pour surmonter sa non-échelle inhérente pour des raisons expliquées dans le livre blanc d’origine.Une autre solution de blockchain qui nous déçoit est Ethereum 2.0, qui compense essentiellement la principale réalisation d’Ethereum: les contrats intelligents complets de Turing et affirme qu’ils ne sont pas particulièrement utiles après tout.D’un autre côté, Ethereum 2.0 illustre les principes généraux mentionnés ci-dessus liés à Solana:Sans ces problèmes à l’esprit, la rupture et l’évolutivité ne peuvent pas être transformées en projet de blockchain initialement conçu.

En 2022, Ton Blockchain reste l’un des rares projets de blockchain vraiment évolutifs.Il reste donc le projet de blockchain le plus avancé (la « cinquième génération » dans le livre blanc d’origine) capable d’effectuer des millions de transactions par seconde, et des dizaines de millions de graphiques réels par seconde, si nécessaire à l’avenir, Seuls les petits changements internes.Il reste à l’avant-garde de la technologie universelle de la blockchain au cours des cinq années qui ont suivi sa création.

Depuis 2017, la haute performance de divers réseaux de tests et principaux a encore vérifié l’efficacité de l’approche architecturale proposée dans le livre blanc TON sur la base de la mise en œuvre de la technologie TON développée au cours des dernières années.

Références

[1] Livre blanc de tonne, voir en ligne https://ton-blockchain.github.io/docs/ton.pdf

[2] Solana: nouvelle architecture de la blockchain haute performance v0.8.13, https://solana.com/solana-whitepaper.pdf

[3] Tower BFT: Implémentation à haute performance du PBFT de Solana, 17.07.2019, https://medium.com/solana-labs/tower-bft-solanas-high-performance-implementation- OF-PBFT-4647259 11e79

[4] 8 Innovations font de Solana la première blockchain au niveau Web, https://solana.com/news/8-innovations-that-make-solana-the-first-web-scale-blockchain

[5] Explication: Comment les interruptions du système perturbent l’activité à grande échelle de Solana, https://www.cnbctv18.com/cryptocurrency/solana-sol-token-solana-utage-cryptocurrency-10822571.htm

[6] Vous devez d’abord lire l’interprète de la chaîne de balise Ethereum 2.0, https://ethos.dev/beacon-chain

[7] Mise à niveau Ethereum: chaîne Shardée, https://ethereum.org/en/roadmap/danksharding/

[8] EOS.IO White White Liper, https: // gith ub.com/eosio/documentation/blob/master/technicalwhitepaper.md

[9] S. Larimer, History of Bit Stocks, 2013, https: //docs.bitshares.org / bitshares / history.html

[10] M. Castro, B. Liskov et al., Tolérance à la faille byzantine pratique, Actes du troisième symposium sur la conception et la mise en œuvre du système d’exploitation (1999), p.http://pmg.csail.mit.edu/papers/osdi99.pdf

[11] Crtomir Ipavec, Solana, https://medium.com/crypto-articles-randomly/solana-9c432a1b84a8

[12] https://docs.solana.com/developing / on-chain-programs /

[13] https://docs.solana.com/developing/programming-model/