Vergleich zwischen Tona, Solana und Ethereum 2.0

Übersetzung: Metacat

Zusammenfassung

Seit dem ursprünglichen Ton -Whitepapier [1] im Jahr 2017 sind viele neue Blockchain -Projekte wie Solana und Ethereum 2.0 entstanden.In diesem Artikel vergleichen wir Tonne mit einigen der repräsentativeren Blockchain -Projekte.

1. Vergleichende Form

Formaler Vergleich der Klassifizierung von Blockchain -Projekten gemäß den Abschnitten 2.8 und 2.9 von Tons ursprünglichem Weißbuch

1.1 Vergleichsleitfaden

Wir klassifizieren Blockchain -Projekte basierend auf den folgenden Kriterien, die in Abschnitt 2.8 von Ton White Paper [1] ausführlicher erläutert werden:

• Single-Blockchain/Multi-Blockchain-Projekt

• Konsensalgorithmus: POW (Proof-of-Stake)) / POS (Proof-of-Stake)

• Für POS -Projekte genaue Konsensalgorithmen (wie DPOs oder BFT)

• Für Multi-Blockchain-Projekte, die willkürliche (Turing-Complete) intelligente Verträge unterstützen, müssen wir weiter berücksichtigen:
  1 & GT;
  2 & gt; Die Existenz der Hauptkette
  3 & GT;
  4 & gt;

Darüber hinaus wird eine vereinfachte Klassifizierung von Blockchain -Projekten in 2,8.15 TON -Whitepapier [1] eingeführt, und eine Tabelle mit den grundlegenden Eigenschaften der beliebtesten Blockchain -Projekte wird zu Beginn von Abschnitt 2.9 angegeben.

2. Solana

2.1 Solana -Übersicht

Solana [2] war in den 2020er Jahren ein etwas ungewöhnliches Projekt: Es ist einEin einzelnes Blockchain -Projekt, das für die sehr schnelle Ausführung spezialisierter Transaktionen optimiert ist.In dieser Hinsicht ähnelt es dem Bitshares-Projekt [9] (entwickelt in den Jahren 2013-2014), dem Vorgänger von EOS [8] (entwickelt in den Jahren 2016-2018).Aber anstelle von DPOs bezeichnete die PBFT [10] -Variante als Tower Consensus [3].Solana behauptet, einen Block pro Sekunde noch schneller zu erzeugen.Der nächste Block wird erzeugt, bevor der vorherige Block abgeschlossen ist(Zitieren Sie den offiziellen Blog -Beitrag [4], „Im Gegensatz zu PBFT bevorzugt der Turmkonsens die Aktivität gegenüber Konsistenz“).Dies kann zur Schaffung einer kurzen Gabelung führen.Wenn Validatoren an verschiedenen Orten auf der ganzen Welt verteilt werden, erfordert das Abschluss eines Blocks im wirklichen Leben mehrere Rundenfahrten (PBFT im Optimismus ist im Wesentlichen ein Dreiphasen-Commit-Protokoll), sodass der beste Fall einige Sekunden dauert.Die Erklärung der offiziellen Dokumentation scheint zu implizieren, dass ein Block normalerweise nach 16 Stimmenrunden abgeschlossen ist, wobei jede Runde voraussichtlich etwa 400 Millisekunden dauern wird.Dies bedeutet 6,4 Sekunden Abschlusszeit.

Wir können sagen, dass Turmkonsens offiziell zu einer Variante von PBFT wird, aber besser ist als das DPOS -Konsensprotokoll, das eine kürzere Zeit der Blockerzeugungszeit bietet, jedoch auf Kosten einer längeren Blockabschlusszeit.

Ein weiteres interessantes Merkmal von Solana ist, dass es sehr optimiert ist, sehr einfache vordefinierte Transaktionen auszuführenDiese Transaktionen ändern die Kontodaten nicht, aber der Kontostand kann ausgeschlossen werden.Dies ermöglicht eine groß angelegte parallele Ausführung und Überprüfung von Transaktionen.In dieser Hinsicht ähnelt Solana BitShares, dem Vorgänger von EOS, der DPOs verwendet (mit kurzer Zeit der Kurzblockerzeugung und der langen Blockabschlusszeit) und)Optimiert für die umfassende Ausführung von sehr einfachen vordefinierten Transaktionen.Darüber hinaus ist Solana so konzipiert, dass die Überprüfung der richtigen Reihenfolge der Transaktionen auf High-End-GPUs tausendmal schneller sein kann als die Zeit, die es benötigt, um diese Transaktionen zu erzeugen.

Letztendlich behauptet Solana, bis zu 700.000 einfache Transaktionen pro Sekunde durchzuführen (die tatsächliche Zahl gemäß [11] beträgt 65.000 anstelle von 700.000), sofern sie den Kontostatus nicht ändern und nicht viel Daten benötigen und nur für alle Konten Alle Daten sind für RAM geeignet (Anmerkung des Übersetzers: Random Access -Speicher).Auch dies stimmt vor einigen Jahren sehr mit den Bitshares [9] überein.Der Hauptunterschied besteht darin, dass im Vergleich zu Bitshares,Solana unterstützt unvorbereitete Transaktionstypen für Blockchain -SoftwareZu diesem Zweck wird eine virtuelle Maschinenvariante namens Berkley -Paketfilter verwendet, und das vorkompilierte Programm der Maschine kann in die Solana -Blockchain hochgeladen werden und dann in der Transaktion [12] [13] referenziert, die als Graphen entwickelt ist, anspruchsvoll. Aber oft zitierte Leistungsmetriken beziehen sich nur mit sehr einfachen vordefinierten Transaktionen und gelten nur für Situationen, in denen alle Daten für alle Konten in den RAM aufgenommen werden. Wir glauben also, dass Vergleiche mit Bitshares noch gültig sind.

Kurz gesagt, Solana ist die „Blockchain-Projektalternative der dritten Generation“ in dem Begriff 2.8.15 in TON White Paper [1], der letztendlich sehr ähnlich zu Bitshares [9] ist, dem Vorgänger von EOS [8], jedoch mit weiteren Optimierung.Es ist offiziell turende Vervollständigung, kann jedoch eine große Anzahl sehr einfacher Transaktionen mehrerer vordefinierter Typen oder eine geringere Anzahl allgemeinerer Transaktionen ausführen. Einfache Transaktionen pro Sekunde nach einem zukünftigen Hardware -Upgrade (die tatsächliche Zahl scheint 65.000 anstelle von 700.000 [11] zu betragen).Es ist ein inhärent nicht skalierbares professionelles Ein-Blockchain-ProjektOhne eine vollständige Neugestaltung besteht keine oder unmögliche Unterstützung für Scherben oder verschiedene Arbeitsketten (wir verweisen auf 2.8.16 TON -Weißbuch [1], um zu erklären, warum eine solche Neugestaltung sehr schwierig ist).In dieser Hinsicht wird es mit EOS verglichen [8],TON ermöglicht die sofortige Bereitstellung eines komplexen Smart -Vertrags, der aufgrund des Konsensmechanismus ein höheres Sicherheitsniveau bieten kann, der eine kürzere Transaktion und die endgültigen Bestätigungszeiten blockiert und vielleicht vor allem dynamische Sharding.Wenn die Last zunimmtsomit skalierbarkeit, die in einer einzelnen Blockchain -Architektur (wie in Solana) unmöglich zu erreichen ist.

Natürlich sehen die Vorgänger von Solana, andere Single-Blockchain-oder locker gekoppelte Multi-Blockchain-Projekte wie EOS ohne Shard-Unterstützung in den frühen Stadien spektakulär aus, aber es stellt sich als kurzlebig heraus.Da sich diese Konzepte unweigerlich auf die Einschränkungen auswirken, die ihre Skalierbarkeit und Stabilität in späteren Stadien negativ beeinflussen.September 2021 Frühe Anzeichen des Solana -Blockchains [5] -Instürze legen nahe, dass die Blockchain tatsächlich 17 Stunden nach unerwarteten Transaktionenstürmen „Speicherüberlauf verursacht“ wurde, was dazu führte, Zitiert aus dem offiziellen Dokument, das diesen Fehler beschreibt. Server befinden sich in einem Rechenzentrum oder in mehreren nahe gelegenen Rechenzentren.

2.2 Metapher: Solana ist eine Superdampflokomotive

Solana ist ein interessantes Beispiel für einen zeitlosen Engineering-Ansatz, der bekannte inhärente Einschränkungen auf das Extrem erhöht.Es erinnert uns also an mehrere ähnliche Geschichten in der Geschichte der Technologie, die wir jetzt verbinden möchten.

Einer von ihnen ist natürlich ein Weltrekord von 203 km/h, der 1938 vom britischen LNER A4 4468 Mallard Steam Lokomotive festgelegt wurde.Während des regulären Passagierservice erreichte es diese Durchschnittsgeschwindigkeit nicht, sondern arbeitete mit einer Geschwindigkeit von 150 km/h.Es war jedoch der Weltrekord für alle Lokomotiven, Dampflokomotiven, Diesel oder elektrische Lokomotiven zu dieser Zeit.Trotzdem war es eine technische Sackgasse, und all die späteren Hochgeschwindigkeitszüge, wie das Shinkansen in Japan, das TGV in Frankreich oder das Eis in Deutschland, waren elektrische Züge mit mehreren Einheiten.Interessanterweise gilt dies für alle modernen Hochgeschwindigkeitszüge.

Elektrische Züge mit mehreren Einheiten bedeuten, dass es in jedem Auto einen Motor oder sogar mehrere Motoren gibt, anstatt einen traditionellen Zug, der von einer Dampflokomotive gezogen wird.Wir sehen die Kraft des Shards.Wir sehen, warum es sogar 1938 offensichtlich war, dass die Zukunft elektrische Züge gehörte: Elektromotoren konnten im gesamten Zug leicht erweitert und verteilt werden, und die Dampfmotoren -Technologie konnte auf diese Weise nicht erweitert werden.

Die zweite technische Geschichte, die mir in den Sinn kommt, ist das Pentium 4 -CPU von Intel Anfang 2000.Intel verspricht, die Taktfrequenz dieser Prozessoren innerhalb weniger Jahre schrittweise auf 10 GHz zu erhöhen und beispiellose Leistungsniveaus zu erreichen.In der Praxis läuft Pentium 4 tatsächlich den tatsächlichen Code in der Regel langsamer und hat eine niedrigere Taktfrequenz als das Pentium 3 der vorherigen Generation, und Intel kann nach Erreichen der 4 -GHz -Grenze nicht das anfängliche Wachstum der versprochenen Taktfrequenz erreichen.Danach hat Intel seine CPU -Entwicklungs -Roadmap vollständig überarbeitet,und im Grunde genommen die Pentium 3 -Architektur mit niedrigeren Taktgeschwindigkeiten (in Intel Xeon oder Intel Core 2 umbenannt) wiederherstellen, jedoch mit zunehmender Anzahl von CPU -Kernen, die in einem physischen Gerät installiert sind.Dieser Ansatz erweist sich als skalierbar und langlebiger, und jetzt können wir bei Bedarf 64-Core-Prozessoren kaufen.Dasselbe,Basierend auf dem Versagen einer Methode, die einen Computerkern schneller und schneller macht, hat sich die Multi-Core-Methode (die mit Zügen und Scherben in Blockchains mit mehreren Einheiten verglichen werden kann) als machbar erwiesen..

Die dritte Technologiegeschichte ist die Geschichte von Supercomputern wie Cray, die in den 1970er und 1980er Jahren populär wurde, aber später durch Cluster von Tausenden kommerzieller CPUs ersetzt wurde, normalerweise Serverversionen von Intel und AMD -CPUs.Heute sind die 100 besten Supercomputer kommerzielle CPU -Cluster.wieder,„Shashing“ oder „Multi-Unit-System“ besiegt die Superoptimierung des Single-Unit-Systems.

Wir möchten unsere Erforschung der technologischen Geschichte beenden, indem wir das Solana mit einer Super -Dampf -Lokomotive vergleichen, die alle möglichen technologischen Optimierungen des alten technologischen Paradigmas ausnutzt, aber letztendlich eine unverwöhnliche und technische Sackgasse.Wir können die Originalität, die wir bei der Gestaltung und Ausführung dieser technologischen Wunder einsetzen, preisen und bewundern.

3. Ethereum 2.0

Der Vergleich zwischen Ton und Ethereum 2.0 ist etwas kompliziert, da die Entwicklung und Bereitstellung von Ethereum 2.0 ab 2022 noch unvollständig ist.Lassen Sie uns beschreiben, was derzeit bekannt ist [6]-[7].

Der Übergang zu Ethereum 2.0 wird in mehreren Phasen durchgeführt.Zunächst wird eine neue Beacon -Blockchain (Beacon -Kette) eingesetzt [6] (Seine Rolle ähnelt der Hauptkette im ursprünglichen Ton White Paper -Begriff).Diese Beacon -Blockchain verwendet einen RAW -POS -Konsensalgorithmus namens Casper.Der Hauptzweck ist es, den Zustand von bis zu 64 Sharded -Ketten (den Hash -Wert des letzten Blocks) zu registrieren.Was an dem empfohlenen POS -Algorithmus ungewöhnlich ist, ist, dass sogar eine große Anzahl von Validatoren (mindestens 16.384), die eine geringe Menge an ETH (32 ETHS pro) angeben.Diese Validatoren sind im Wesentlichen regelmäßige Ethereum -Knoten, müssen jedoch nur 32 Ethermünzen versprechen.Zusätzlich zu den üblichen Produktnetzwerkproblemen von Ethereum im Zusammenhang mit der Ausbreitung des Block- und Speicherpools ist zwischen diesen Knoten keine spezifische Kommunikation erforderlich.In dieser Hinsicht scheint Ethereum 2.0 ungewöhnlich „demokratisch“ zu sein (fast alle anderen POS -Blockchain -Projekte sind ziemlich „oligarchisch“, mit Dutzenden oder bis zu Hunderten von Validatoren, die an einem bestimmten Zeitpunkt an der Erstellung von Blöcken beteiligt sind).Dies hat jedoch einen Preis: sowohl für die Beacon Blockchain als auch für die 64 Shard -Ketten scheint die Blockbestätigungszeit etwa 10 bis 15 Minuten zu liegen.Mit anderen Worten, eine Person muss 10 bis 15 Minuten warten, um sicherzustellen, dass ihr Geschäft tatsächlich abgeschlossen ist.

Unter der Annahme, dass die zweite Phase des Übergangs das bestehende Ethereum 1.0 (POW) -Blockchain in eine der 64 Shard -Ketten umwandelt, die mit der neuen Blockchain (z. B. Null -Shard -Kette) verbunden sind.Danach wird der POW -Konsensmechanismus behindert und Ethereum wird weiterhin eine POS -Blockchain sein.

Schließlich umfasst die dritte Phase die Schaffung von 63 anderen Shard -Ketten [7].Auf diese Weise besteht Ethereum aus 64 Sharded -Ketten, von denen eines das alte Ethereum 1.0 -Blockchain sein wird, und eine Beacon -Blockchain, die sich hauptsächlich für das Ablegen, das Schneiden (Bestrafung von Fehlverhaltens -Validatoren) und den Konsens einsetzen und die Hauptkette registrieren des Shard -Kettenhashwerts.

In diesem Stadium ist nicht klar, welche genau die Funktion der neuen 63 Shard -Ketten ist und wie diese Shard -Ketten interagieren werden.Ohne diese Informationen können wir unseren Vergleich von Multi-Blockchain-Systemen nicht wirklich vervollständigen.Wenn jedoch eine Nachricht zwischen Shard -Ketten eingeführt wird, müssen Sie 10 bis 15 Minuten warten, bis der Shard -Kettenblock, der die Nachricht gesendet hat.Dies scheint der Grund zu sein, warum die Wechselwirkung zwischen Shared Chain im Moment nicht berücksichtigt wird.Darüber hinaus sollte die aktuelle zusätzliche Sharding EVM -Smart -Verträge überhaupt nicht ausführen können (obwohl es einige Anzeichen dafür gibt, dass dies in Zukunft überprüft werden kann) [7].Stattdessen sollten sie als zusätzliche Datenspeicher in verteilten Ledgers verwendet werden.Sie werden nicht verwendet, um willkürliche intelligente Verträge auszuführen. 2.9.10 des ursprünglichen TON -Whitepapiers).

Auf diese Weise scheint Ethereum 2.0 Probleme vollständig zu vermeiden, wie z..Stattdessen wird erwartet, dass zukünftige Nutzer von Ethereum alle ihre Transaktionen in nicht verwandten Sidechains durchführen und Ethereum 2.0 Shard -Ketten verwenden, um den endgültigen Zustand dieser Sidechains zu vervollständigen.In diesem Sinne behauptet Ethereum 2.0, aus den aktuellen 15 Transaktionen pro Sekunde auf Zehntausende von Transaktionen pro Sekunde zu skalieren.Wir glauben, dass diese Aussage irreführend ist, da es unterschiedliche Arten von Transaktionen gibt, die unterschiedliche Konsistenz- und Endgutgarantien haben.Derzeit sind 15 Transaktionen pro Sekunde die übliche Ausführung der EVM-Smart-Vertragsausführung von EVM. sichtbar, nachdem sie produziert wurden.Man kann es auch mit der Leistung von Bitcoin mit und ohne das Blitznetz vergleichen.

In diesem Fall sollten jedoch auch Hinweise auf die Ton -Blockchain zulässig sein, einschließlich aller möglichen Zahlungskanäle und „Transaktionen“ innerhalb des Zahlungsnetzwerks, die in der Ton -Blockchain -Shard -Kette intelligenter Vertrag verpflichtet sind.Wenn wir also die Behauptung akzeptieren, dass Ethereum 2.0 Zehntausende von „Transaktionen“ pro Sekunde ausführen kann (tatsächlich bezieht sich auf Sidechain- und Zahlungskanaltransaktionen), dann kann TON nach dieser Definition Milliarden von Zeiten pro Sekunde ausführen. Handel“.

Kurz gesagt, Ethereum 2.0 scheint sich dem wirklich komplexen Problem der Sharded -Ketten -Ketteninteraktion zu entziehen, das nicht gelöst werden kann, ohne das EVM- und Smart Contract -Interaktionsmodell vollständig zu überdenken von Informationen) und erweitern die ursprüngliche Ethereum-Blockchain mit 63 zusätzlichen Shard-Ketten (10-15 Minuten Abschlusszeit), um nur den endgültigen Zustand der Seitenketten und Zahlungskanäle zu speichern [7].Dies ist ein bisschen defätistische Praxis, und man würde erwarten, dass das weltweit zweite Blockchain-Projekt der Welt ehrgeiziger ist. Es ist das erste, das Turings vollständige intelligente Verträge einführt!

In der aktuellen Form von Envision und Tests ist es das Ziel von Ethereum 2.0 nicht, das Geschwindigkeitsniveau und die Vielseitigkeit zu erreichen, die die vorhandene TON -Implementierung erreicht hat.

4. Schlussfolgerung

Die Tonne Blockchain wurde ursprünglich 2017 vorgestellt und beschrieben.Sein Weißbuch [1] erklärt sorgfältig, warum die von der Tonne getroffenen Designentscheidungen erforderlich erscheint, um ein wirklich skalierbares Blockchain Interaktionen.Deshalb wurde Ton zu dieser Zeit als einziges Blockchain-Projekt der fünften Generation ausgewählt.

Seitdem sind neue Blockchain -Projekte entstanden.Die Menschen werden erwarten, dass sie alle Einschränkungen alter Blockchain -Projekte überwinden, die im TON -Whitepaper diskutiert werden, und möglicherweise einige neue Ansätze zur Blockchain -Entwicklung vorschlagen.Stattdessen sehen wir Blockchains, die die Idee wiedersehen, dass sie bereits 2017 bereits veraltet waren.Zum Beispiel ist Solana, die seit 2019 entworfen wurde, eine Alternative zu einem im Wesentlichen nicht skalierbaren „Blockchain-Projekt der dritten Generation“ in den Bedingungen des Tonnens.Wenn die Leser von Solanas wiederholten Vergleiche mit einem scheinbar unauffälligen Projekt im Jahr 2013 frustriert sind, das eine ähnliche Leistung bietet, kann es einen guten Grund geben: Wenn wir die Vergangenheit verwenden können, um die Zukunft in gewissem Maße vorherzusagen, werden wir möglicherweise vorausgesagt, dass Solana konfrontiert sein wird, dass Solana konfrontiert ist Ebenso schwierig neun Jahre nach seiner Gründung (d. H. 2028).Darüber hinaus ist es fast unmöglich, Solana später Scherben hinzuzufügen, um seine inhärente Nichtkalierbarkeit aus Gründen, die im ursprünglichen Ton -Whitepaper erklärt wurden, zu überwinden.Eine weitere Blockchain -Lösung, die uns enttäuscht, ist Ethereum 2.0, die im Grunde die Hauptleistung von Ethereum ausspricht: Turings vollständige intelligente Verträge und behauptet, dass sie doch nicht besonders nützlich sind.Andererseits veranschaulicht Ethereum 2.0 die oben genannten allgemeinen Prinzipien in Bezug auf Solana:Ohne diese Probleme kann Sharding und Skalierbarkeit nicht in das ursprünglich entworfene Blockchain -Projekt umgewandelt werden.

Ab 2022 bleibt Ton Blockchain eines der wenigen wirklich skalierbaren Blockchain -Projekte.Daher bleibt es das fortschrittlichste Blockchain -Projekt (die „fünfte Generation“ im ursprünglichen Whitepaper), das Millionen von Transaktionen pro Sekunde durchführen kann, und zig Millionen real Nur kleine interne Veränderungen.Es bleibt in den fünf Jahren seit seiner Gründung an der Spitze der universellen Blockchain -Technologie.

Seit 2017 hat die hohe Leistung verschiedener Testnetzwerke und Mainnets die Effizienz des in dem in den letzten Jahren entwickelten TON -Whitepapiers vorgeschlagenen architektonischen Ansatz weiter überprüft, das auf der Implementierung der in den letzten Jahren entwickelten TON -Technologie vorgeschlagen wurde.

Referenzen

[1] TON White Paper, online siehe https://ton-blockchain.github.io/docs/ton.pdf

[2] Solana: Neue Architektur von Hochleistungsblockchain v0.8.13, https://solana.com/solana-whitepaper.pdf

[3] Tower BFT: Hochleistungs-Implementierung von Solanas PBFT, 17.07.2019, https://medium.com/solana-labs/tower-bft-solanas-high-performance-implementation- von-PBFT-4647259 11E79

[4] 8 Innovationen machen Solana zum ersten Web-Level-Blockchain, https://solana.com/news/8-innovations-that-make-solana-thefirst-b-scale-blockchain

[5] Erläuterung: Wie Systemunterbrechungen die große Aktivität von Solana stören, https://www.cnbctv18.com/cryptocurrency/solana-sol-token-solana-Outage-cryptocurrency-10822571.htm

[6] Sie müssen zuerst die Beacon Chain Ethereum 2.0-Dolmetscher lesen, https://ethos.dev/beacon-chain

[7] Ethereum Upgrade: Sharded Chain, https://ethereum.org/en/roadmap/danksharding/

[8] EOS.IO Technisches White Paper, 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., Praktische byzantinische Verwerfungsverfahren, Verfahren des dritten Symposiums über das Betriebssystemdesign und -implementierung (1999), S. 173.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/