Comparación entre toneladas, solana y ethereum 2.0

Traducción: Metacat

resumen

Desde que el Libro Blanco Ton original [1] fue escrito en 2017, han surgido muchos proyectos de blockchain nuevos, como Solana y Ethereum 2.0.En este artículo, comparamos TON con algunos de los proyectos de blockchain más representativos.

1. Forma comparativa

Comparación formal de la clasificación de proyectos de blockchain según las secciones 2.8 y 2.9 del Libro Blanco original de Ton

1.1 Guía de comparación

Clasificamos proyectos de blockchain basados ​​en los siguientes criterios, que se explican con más detalle en la Sección 2.8 de Ton White Paper [1]:

• Proyecto de blockchain/múltiples múltiples

• Algoritmo de consenso: POW (PRUEBA DE ALGO) / POS (PRUEBA DE ALTACIÓN)

• Para proyectos POS, algoritmos de consenso precisos (como DPO o BFT)

• Para proyectos de múltiples manchas que admiten contratos inteligentes arbitrarios (Turing-Complet), problemas que debemos considerar más:
  1 y GT;
  2 & gt; la existencia de la cadena principal
  3 y GT;
  4 y GT;

Además, se introduce la clasificación simplificada de proyectos blockchain en 2.8.15 de papel blanco TON [1], y una tabla que contiene las propiedades básicas de los proyectos blockchain más populares se da al comienzo de la Sección 2.9.

2. Solana

2.1 Descripción general de Solana

Solana [2] fue un proyecto algo inusual en la década de 2020: es unUn solo proyecto de blockchain optimizado para una ejecución muy rápida de transacciones especializadas.En este sentido, es similar al Proyecto BitShares [9] (desarrollado en 2013-2014), el predecesor de EOS [8] (desarrollado en 2016-2018),Pero en lugar de DPO, la variante PBFT [10] llamada Tower Consensus [3].Solana afirma generar un bloque por segundo, aún más rápido;El siguiente bloque se genera antes de que se complete el bloque anterior(Cite la publicación oficial del blog [4], «A diferencia de PBFT, el consenso de la torre prefiere la actividad sobre la consistencia»).Esto puede resultar en la creación de un breve bifurcado.Cuando los validadores se distribuyen en diferentes ubicaciones en todo el mundo, completar un bloque en la vida real requiere múltiples viajes redondos (PBFT en optimismo es esencialmente un protocolo de confirmación trifásica), por lo que el mejor caso toma unos segundos.La explicación de la documentación oficial parece implicar que un bloque generalmente se finaliza después de 16 rondas de votos, cada ronda se espera que dure alrededor de 400 milisegundos;Esto significa 6.4 segundos de tiempo de finalización.

Podemos decir que el consenso de la torre, mientras se convierte oficialmente en una variante de PBFT, es mejor que el protocolo de consenso DPOS, que proporciona un tiempo de generación de bloque más corto pero a expensas de un tiempo de finalización de bloque más largo.

Otra característica interesante de Solana es que está altamente optimizado para ejecutar transacciones predefinidas muy simples., estas transacciones no cambian los datos de la cuenta, pero el saldo de la cuenta puede ser excluido.Esto permite la ejecución paralela a gran escala y la verificación de las transacciones.En este sentido, Solana es similar a BitShares, el predecesor de EOS, que utiliza DPO (con tiempo de generación de bloque corto y tiempo de finalización de bloqueo largo) yOptimizado para la ejecución a gran escala de transacciones predefinidas muy simples.Más allá de eso, Solana está diseñada de tal manera que la verificación del orden correcto de las transacciones en GPU de alta gama puede ser mil veces más rápido que el tiempo que lleva generar estas transacciones.

En última instancia, Solana afirma poder realizar hasta 700,000 transacciones simples por segundo (el número real según [11] es 65,000 en lugar de 700,000), siempre que no cambien el estado de la cuenta y no requieran muchos datos y solo en todos Cuentas Todos los datos son adecuados para RAM (nota del traductor: memoria de acceso aleatorio).Nuevamente, esto es muy consistente con el compromiso de Bitshares [9] hace unos años.La principal diferencia es que en comparación con bitshares,Solana proporciona soporte para los tipos de transacciones sin define para el software blockchain; Para este propósito, se usa una variante de máquina virtual llamada Filtro de paquetes Berkley, y el programa precompilado de la máquina se puede cargar en la cadena de bloques Solana y luego referenciada en la transacción [12] [13], que está en forma como un gráfico sofisticado, Pero a menudo, las métricas de rendimiento citadas solo están relacionadas con transacciones predefinidas muy simples y solo se aplican a situaciones en las que todos los datos para todas las cuentas se ponen en RAM, por lo que creemos que las comparaciones con BitShares siguen siendo válidas.

En resumen, Solana es la «alternativa del proyecto Blockchain de tercera generación» en el término 2.8.15 en Ton White Paper [1], que en última instancia es muy similar a Bitshares [9], el predecesor de EOS [8], pero con más mejoramiento.Es formalmente completo, pero en realidad puede ejecutar una gran cantidad de transacciones muy simples de múltiples tipos predefinidos, o un número menor de transacciones más generales; Transacciones simples por segundo después de una futura actualización de hardware (el número real parece ser de 65,000 en lugar de 700,000 [11]).Es un proyecto profesional inherentemente no escalable de un solo blockchain, sin un rediseño completo, no hay o imposible brindar apoyo para fragmentos o diferentes cadenas de trabajo (nos referimos a 2.8.16 de Ton White Paper [1] para explicar por qué este rediseño es muy difícil).En este sentido, se compara con EOS [8],TON permite el despliegue inmediato de cualquier contrato inteligente complejo, que puede proporcionar un mayor nivel de seguridad debido a que el mecanismo de consenso tiene una transacción más corta y bloquea los tiempos de confirmación final y quizás lo más importante.A medida que aumenta la carga, este último expandirá automáticamente la cadena de bloques en cadenas más y más fragmentadas, proporcionando así la escalabilidad que es imposible de lograr en cualquier arquitectura de blockchain (como en Solana).

Naturalmente, los predecesores de Solana, otros proyectos de una sola blockchain o flojamente acoplados como EO sin soporte de fragmentos, se ven espectaculares en las primeras etapas, pero resulta ser de corta duración.Porque estos conceptos inevitablemente afectan las limitaciones que afectan negativamente su escalabilidad y estabilidad en etapas posteriores.Septiembre de 2021 Los primeros signos del bloqueo de blockchain de Solana [5] sugieren que la cadena de bloques en realidad se ha estancado durante 17 horas después de que los aumentos inesperados de transacciones «causan desbordamiento de la memoria», lo que provocó que muchos validadores se bloqueen, lo que obliga a la red disminuyendo la velocidad y finalmente detenerse «, citado del documento oficial que describe este fracaso. Los servidores se encuentran en un centro de datos o en varios centros de datos cercanos.

2.2 Metáfora: Solana es una locomotora súper vapor

Solana es un ejemplo interesante de un enfoque de ingeniería atemporal que lleva limitaciones inherentes bien conocidas al extremo.Por lo tanto, nos recuerda varias historias similares en la historia de la tecnología que ahora queremos conectar.

Uno de ellos es, por supuesto, un récord mundial de 203 km/h establecido por la locomotora British LNer A4 4468 Mallard Steam en 1938.Durante el servicio regular de pasajeros, no alcanzó estas velocidades promedio, sino que funcionó a una velocidad de 150 km/h.Sin embargo, mantuvo el récord mundial de todas las locomotoras, locomotoras de vapor, locomotoras diesel o eléctricas en ese momento.Sin embargo, fue un callejón sin salida técnico, y todos los trenes posteriores de alta velocidad, como el Shinkansen en Japón, el TGV en Francia o el hielo en Alemania, eran trenes eléctricos de múltiples unidades.Curiosamente, esto es cierto para todos los trenes modernos de alta velocidad.

Los trenes eléctricos de múltiples unidades significan que hay un motor o incluso múltiples motores en cada automóvil, en lugar de un tren tradicional que es tirado por una locomotora de vapor.Vemos el poder de los fragmentos.Vemos por qué incluso en 1938 era obvio que el futuro pertenecía a trenes eléctricos: los motores eléctricos podrían ampliarse y distribuirse fácilmente en todo el tren, y la tecnología de la máquina de vapor no podía ampliarse de esta manera.

La segunda historia técnica que viene a la mente es la CPU Pentium 4 de Intel a principios de 2000.Intel promete aumentar gradualmente la frecuencia del reloj de estos procesadores a 10 GHz en unos pocos años y alcanzar niveles de rendimiento sin precedentes.En la práctica, el Pentium 4 ejecuta el código real generalmente más lento y tiene una frecuencia de reloj más baja que el Pentium 3 de generación anterior, e Intel no puede lograr el crecimiento de frecuencia de reloj prometido inicial después de alcanzar el límite de 4 GHz.Después de eso, Intel repensó por completo su hoja de ruta de desarrollo de la CPU,y básicamente restaurar a la arquitectura Pentium 3 con velocidades de reloj más bajas (renombrado Intel Xeon o Intel Core 2), pero con un número creciente de núcleos de CPU instalados en un dispositivo físico.Este enfoque demuestra ser más escalable y duradero, y ahora podemos comprar procesadores de 64 núcleos según sea necesario.mismo,Basado en la falla de un método que hace que un núcleo de computación sea más rápido y más rápido, el método de múltiples núcleos (que se puede comparar con trenes y fragmentos de unidades múltiples en blockchains) ha demostrado ser factible..

La tercera historia de la tecnología es la historia de las supercomputadoras, como Cray, que se hizo popular en los años setenta y ochenta, pero luego fue reemplazada por grupos de miles de CPU comerciales, generalmente versiones de servidores de CPU Intel y AMD.Hoy, las 100 supercomputadoras principales son todos los grupos comerciales de CPU.de nuevo,«Shashing» o «Sistema de unidades múltiples» derrota la súper optimización del sistema de una sola unidad.

Queremos finalizar nuestra exploración de la historia tecnológica comparando la Solana con una locomotora súper vapor, que aprovecha todas las optimizaciones tecnológicas posibles del antiguo paradigma tecnológico, pero en última instancia un callejón sincero no escala y técnico.Podemos alabar y admirar la originalidad que empleamos en el diseño y el manejo de estos milagros tecnológicos; pero siguen siendo callejones sin salida técnicos.

3. Ethereum 2.0

La comparación entre TON y Ethereum 2.0 es un poco complicada, porque el desarrollo y el despliegue de Ethereum 2.0 a partir de 2022 aún están incompletos.Describamos lo que se sabe actualmente [6]-[7].

La transición a Ethereum 2.0 se llevará a cabo en varias etapas.Primero, se implementará una nueva Beacon Blockchain (Beacon Chain) [6] (Su papel es similar a la cadena principal en el término de papel blanco Ton original).Esta cadena de bloques Beacon utilizará un algoritmo de consenso POS RAW llamado Casper.Su objetivo principal es registrar el estado de hasta 64 cadenas fragmentadas (el valor hash del último bloque).Lo que es inusual sobre el algoritmo POS recomendado es que involucra incluso a una gran cantidad de validadores (al menos 16,384) que adquiren una pequeña cantidad de ETH (32 ETRO PER).Estos validadores son esencialmente nodos Ethereum regulares, pero solo necesitan prometer 32 monedas de éter.Además de los problemas comunes de la red de Ethereum relacionados con la propagación de bloques y grupos de memoria, no se requiere una comunicación específica entre estos nodos.En este sentido, Ethereum 2.0 parece ser inusualmente «democrático» (casi todos los demás proyectos de blockchain de POS son bastante «oligárquicos», con docenas o hasta cientos de validadores involucrados en la creación de bloques en un momento dado).Sin embargo, esto tiene un precio: tanto para Beacon Blockchain como para las 64 cadenas de fragmentos, el tiempo de confirmación del bloque parece ser de 10 a 15 minutos.En otras palabras, una persona tiene que esperar de 10 a 15 minutos para asegurarse de que su trato se complete.

Suponiendo que la segunda fase de la transición incluirá la conversión de la cadena de bloques Ethereum 1.0 (POW) existente en una de las 64 cadenas de fragmentos asociadas con la nueva cadena de bloques de baliza (por ejemplo, cadena de fragmentos cero).Después de eso, el mecanismo de consenso POW estará deshabilitado y Ethereum continuará siendo una cadena de bloques POS.

Finalmente, la tercera fase incluirá la creación de otras 63 cadenas de fragmentos [7].De esta manera, Ethereum consistirá en 64 cadenas fragmentadas, una de las cuales será la antigua cadena de bloques Ethereum 1.0, y una cadena de bloques de baliza, que se compromete principalmente a replantear, cortar (castigar a los validadores de mal comportamiento) y lograr el consenso y registrar la principal cadena del valor hash de la cadena de fragmentos.

No está claro en esta etapa cuál es la función exacta de las nuevas cadenas de fragmentos 63 y cómo interactuarán estas cadenas de fragmentos.Sin esta información, no podemos completar realmente nuestra comparación de sistemas de multicchain.Pero si se introduce un mensaje que pasa entre las cadenas de fragmentos, debe esperar de 10 a 15 minutos hasta que el bloque de cadena de fragmentos que envió el mensaje finalmente se determine antes de que el mensaje pueda procesarse en otra cadena de fragmentos..Esta parece ser la razón por la cual la interacción en la cadena fragmentada no se considera en este momento.Además, el fragmento adicional actual no debería poder ejecutar contratos inteligentes EVM en absoluto (aunque hay algunas señales de que esto se puede reconsiderar en el futuro) [7].En cambio, deben usarse como almacenes de datos adicionales en libros de libros distribuidos.No están acostumbrados a ejecutar contratos inteligentes arbitrarios; 2.9.10 del papel blanco Ton original).

De esta manera, Ethereum 2.0 parece evitar completamente problemas como la interacción de la cadena de fragmentos y pasar mensajes entre contratos inteligentes que residen en diferentes cadenas de fragmentos.En cambio, se espera que los futuros usuarios de Ethereum ejecuten todas sus transacciones en capas laterales no relacionadas y usen cadenas de fragmentos Ethereum 2.0 para completar el estado final de estas tecnologías laterales.En este sentido, Ethereum 2.0 afirma poder escalar desde las 15 transacciones actuales por segundo hasta decenas de miles de transacciones por segundo.Creemos que esta declaración es engañosa porque hay diferentes tipos de transacciones que tienen diferentes garantías de consistencia y finalidad.Actualmente, 15 transacciones por segundo son la ejecución habitual de contrato Smart Turing en cadena EVM; visible después de que se producen.También se puede comparar con el rendimiento de Bitcoin con y sin la red Lightning.

Sin embargo, en este caso, también se deben permitir las referencias a la cadena de bloques TON, incluidos todos los canales de pago posibles y «transacciones» dentro de la red de pago que están destinadas a residir en el contrato inteligente de la cadena de fragmentos de blockchain TON.Entonces, si aceptamos la afirmación de que Ethereum 2.0 puede ejecutar decenas de miles de «transacciones» por segundo (en realidad refiriéndose a las transacciones de canales de pago lateral y de pago), entonces, por esta definición, TON podrá ejecutar miles de millones de veces por segundo. comercio».

En resumen, Ethereum 2.0 parece evadir el problema de interacción de la cadena fragmentada verdaderamente complejo, que no se puede resolver sin repensar completamente el modelo de interacción EVM y el contrato inteligente (nos referimos a 2.8.16 del papel blanco Ton original [1] para más (detalles (detalles de información), y aumente la cadena de bloques Ethereum original con 63 cadenas de fragmentos adicionales (10-15 minutos de tiempo de finalización) para almacenar solo el estado final de las cadenas laterales y los canales de pago [7].Esta es una práctica un poco derrotista, y uno esperaría que el segundo proyecto de blockchain central del mundo sea más ambicioso, ¡es el primero en presentar los contratos inteligentes completos de Turing!

En la forma actual de visualización y prueba, el objetivo de Ethereum 2.0 no es alcanzar el nivel de velocidad y versatilidad que la implementación de tonelada existente ha logrado.

4. Conclusión

La Ton Blockchain fue originalmente imaginada y descrita en 2017.Su papel blanco [1] explica cuidadosamente por qué las opciones de diseño realizadas por toneladas parecen necesarias para construir un proyecto blockchain realmente escalable que pueda manejar millones de transacciones por segundo en el futuro sin ninguna participación en su lógica de contrato inteligente los cambios esenciales de sus interacciones.Es por eso que TON fue seleccionado como el único proyecto blockchain de quinta generación en ese momento.

Desde entonces, han surgido nuevos proyectos de blockchain.Las personas esperarán que superen todas las limitaciones de los viejos proyectos de blockchain discutidos en el Libro Blanco TON y pueden proponer algunos enfoques nuevos para el desarrollo de Blockchain.En cambio, vemos blockchains que reaparecen sobre la idea de que ya estaban desactualizados incluso en 2017.Por ejemplo, Solana, diseñado desde 2019, es una alternativa a un «proyecto de blockchain de tercera generación» esencialmente no escala «en los términos del Libro Blanco Ton.Si los lectores están frustrados por las repetidas comparaciones de Solana con un proyecto de 2013 aparentemente poco notable que afirma ofrecer un rendimiento similar, puede haber buenas razones: si podemos usar el pasado para predecir el futuro en cierta medida, podríamos tener que se predice que Solana Will enfrenta igualmente difíciles nueve años después de su fundación (es decir, 2028).Además, es casi imposible agregar fragmentos a Solana más tarde para superar su no escalabilidad inherente debido a las razones explicadas en el Libro Blanco Ton original.Otra solución de blockchain que nos decepciona es Ethereum 2.0, que básicamente compensa el logro principal de Ethereum: los contratos inteligentes completos de Turing y afirman que no son particularmente útiles después de todo.Por otro lado, Ethereum 2.0 ilustra los principios generales mencionados anteriormente relacionados con Solana:Sin estos problemas en mente, el fragilidad y la escalabilidad no pueden transformarse en el proyecto blockchain diseñado inicialmente.

A partir de 2022, Ton Blockchain sigue siendo uno de los pocos proyectos blockchain realmente escalables.Por lo tanto, sigue siendo el proyecto blockchain más avanzado (la «quinta generación» en el documento blanco original) capaz de realizar millones de transacciones por segundo, y decenas de millones de gráficos reales por segundo, si es necesario, en el futuro, las transacciones de contrato inteligentes espiritualmente requieren Solo pequeños cambios internos.Permanece a la vanguardia de la tecnología Universal Blockchain en los cinco años transcurridos desde su inicio.

Desde 2017, el alto rendimiento de varias redes de prueba y Mainnets ha verificado aún más la eficiencia del enfoque arquitectónico propuesto en el Libro Blanco TON en base a la implementación de la tecnología TON desarrollada en los últimos años.

Referencias

[1] Ton White Paper, ver en línea https://ton-blockchain.github.io/docs/ton.pdf

[2] Solana: Nueva arquitectura de blockchain de alto rendimiento V0.8.13, https://solana.com/solana-whitepaper.pdf

[3] Tower BFT: Implementación de alto rendimiento de PBFT de Solana, 17.07.2019, https://medium.com/solana-labs/tower-bft-solanas-high-performance-implementation- of-pbft-4647259 11e79

[4] 8 Las innovaciones hacen de Solana la primera blockchain de nivel web, https://solana.com/news/8-innovations-that-make-solana-the-first-webscale-blockchain

[5] Explicación: Cómo las interrupciones del sistema interrumpen la actividad a gran escala de Solana, https://www.cnbctv18.com/cryptocurrency/solana-sol-token-solana-utage-crypptocurrency-10822571.htm

[6] Debe leer la cadena de baliza Ethereum 2.0 intérprete primero, https://ethos.dev/beacon-chain

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

[8] Libro blanco técnico Eos.io, 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., Tolerancia práctica de fallas bizantinas, Actas del tercer simposio sobre el diseño e implementación del sistema operativo (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/