分裂の頂点で決戦? Polkadot と Ethereum 2.0 の設計の包括的な比較
巴比特
2020-05-27 06:10
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説明によると、Polkadot は以前のクロスチェーンの位置付けからシャーディング プロトコルに切り替えたため、イーサリアム 2.0 と真っ向から戦うことになるとのことですが、ポルカドット

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Napolka のシャーディング設計と Ethereum 2.0 のシャーディング設計の違いは何ですか?この記事では、モデル、アーキテクチャ、コンセンサス、ステーキング、シャーディング、メッセージング、ガバナンス、アップグレードの8つの側面から包括的に比較します。 (注: どちらも現在計画段階です)

画像の説明

(写真出典: tuchong.com)

モデル記事

Ethereum 2.0 のシャードはすべて同じ状態遷移機能 (STF) を備えており、スマート コントラクトを実行するためのインターフェイスを提供します。コントラクトは単一のシャード上に存在するため (シャード間で非同期メッセージを送信できます)、シャードを並列実行することで拡張できます。

同様に、Polkadot では、各シャードがコア ロジックを実行し、シャードは並列で実行され、Polkadot はシャード間で非同期メッセージを送信できます。ただし、プロトコル内の各シャードには固有の状態遷移機能 (STF) があります。アプリケーションは、単一のシャード内に存在することも、構成ロジックを通じて複数のシャードにまたがって存在することもできます。さらに、Polkadot は「メタプロトコル」として WebAssembly (Wasm) を使用しており、Polkadot 上のベリファイアが Wasm 環境で実行できる限り、断片化の状態遷移関数 (STF) は抽象化できます。

副題[1]

建築

イーサリアム 2.0 イーサリアム 2.0 のメイン チェーンはビーコン チェーンと呼ばれます。ビーコン チェーンの主な負荷は、シャード データの可用性とビーコン チェーンの有効性に関する投票であるアテステーションです。イーサリアム 2.0 の各シャードは、イーサリアム Wasm (eWasm) インターフェイスを備えたブロックチェーンです。

イーサリアム 2.0 は、フェーズ 0 (フェーズ 0) を開始するために 1 つのビーコン チェーンのみを必要とし、フェーズ 1 (フェーズ 1) では、イーサリアムはビーコン チェーンの最終性をテストするために 64 の単純なシャード チェーンを持ちます。各シャードは、シャードのデータを識別する情報を含む「クロスリンク」をビーコン チェーンに送信します。その後、フェーズ 2 でシャードに eWasm インターフェイスが実装され、最終的にシステムが使用可能になります。

Polkadot はイーサリアム 2.0 と同じで、Polkadot にもメインチェーンがあり、その名前はリレーチェーン (Relay Chain) で、さらにパラチェーン (parachain) と呼ばれるいくつかのフラグメントがあります。パラチェーンは、eWasm のような単一のインターフェイスに限定されず、状態遷移関数 (STF) がリレー チェーン バリデーターに提供されて実行される限り、独自のロジックとインターフェイスを定義できます。

計画によれば、Polkadot はブロックごとに最大 100 個のシャードを検証する予定です。各ブロックで実行されるようにスケジュールされた並列チェーンに加えて、Polkadot には動的にスケジュールされた並列スレッド (パラスレッド) もあります。これにより、複数の小規模航空会社が空港の 1 つのゲートを共有するのと同じように、チェーンがシャード スロットを共有できるようになります。

さらに、他のチェーン (ビットコインなど) と対話するために、Polkadot には双方向の互換性を提供するブリッジ パラチェーンもあります。

副題


  • コンセンサス[2]Ethereum 2.0 と Polkadot は両方とも、ブロック生成とファイナリティに独自のプロトコルを持つハイブリッド コンセンサス モデルを使用しています。ファイナリティプロトコルについては、イーサリアム2.0で採用されているCasper FFGとPolkadotのGRANDPAはどちらもGHOSTをベースにしており、どちらも1ラウンドでブロックのバッチを完了できます。ブロック生成では、どちらのプロトコルもスロットベースのプロトコルを使用し、バリデーターをスロットにランダムに割り当て、未完成のブロックにフォーク選択ルールを提供します。イーサリアム 2.0 は RandDAO/LMD を使用しますが、Polkadot は BABE を使用します。

  • イーサリアム 2.0 は、「エポック」と呼ばれる期間に基づいてブロックのバッチを完了します。現在の計画では、「エポック」ごとに 64 ブロックを用意し、すべてのブロックを 1 ラウンドで完了することです。推定ブロック時間は約 12 秒です。これは、予想されるファイナリティ時間は 6 分 (最大 12 分) であることを意味します。


Polkadot のファイナリティ プロトコル GRANDPA は、提案されたチェーンが成長するにつれて発生する可用性と有効性のチェックに基づいてブロックのバッチ化を完了します。言い換えれば、Polkadot のファイナリティ時間は、実行する必要があるチェックの数によって異なります (無効レポートにより、プロトコルに追加のチェックが必要になります)。推定時間は約 12 ~ 60 秒です。

Ethereum 2.0 では、強力な有効性保証を提供するために、シャードごとに多数のバリデーターが必要です。 Polkadot のシャーディングでは必要な検証者が少なく、強力な有効性保証も提供できます。 Polkadot は、バリデーターがシステム内のすべてのバリデーターに消去コードを配布することでこれを実現し、誰でも (シャードのバリデーターだけでなく) パラチェーンのブロックを再構築してその有効性をテストできるようにします。[3]副題[4]

イーサリアム 2.0 はプルーフ オブ ステーク (PoS) ネットワークとなり、各検証者はブロック検証プロセスに参加するために 32 ETH を誓約する必要があります。バリデーターは、メインの「ビーコンチェーン」ノードと複数のバリデータークライアント (それぞれに 32 ETH が必要) を実行します。これらのバリデーターは、ネットワーク内のシャードを検証するランダムに選択されたグループである「委員会」に割り当てられます。 Ethereum 2.0 は、可用性と有効性の保証を提供する大規模なバリデーター プログラムに依存しており、ネットワークを実行するにはシャードごとに少なくとも 111 個のバリデーターが必要で、エポックでネットワークを実行するにはシャードごとに少なくとも 256 個のバリデーターが必要です。

。これには 64 個のシャード、つまり 16,384 個のバリデーターが必要です (各シャードには 256 個のバリデーターが提供されます)

Polkadot は使用するバリデーターの数を減らすことができますが、強力なファイナリティと可用性の保証も提供できます。指名されたプルーフ オブ ステーク (NPoS) メカニズムを使用して、より小さなセットからバリデーターを選択し、小規模な保有者が報酬を請求しながらインフラストラクチャを実行するための検証を指定できるようにします。独自のノードを実行せずにシステムから。 Polkadot は初年度に 1,000 人の検証者を擁する予定で、ネットワーク内の各パラチェーンには約 10 人の検証者が必要です。[5],副題

イーサリアム 2.0 のすべてのシャードには、フェーズ 1 (2021 年予定) で同じ状態遷移機能 (STF) があります。

シャードは、ビーコン チェーンを指すクロスリンクを提供する単純なデータ コンテナーになりますが、フェーズ 2 (2023 年予定) では、シャードは eWasm 実行環境を実装します。 EWasm は、Wasm 仮想マシンの制限されたサブセットであり、そのインターフェイスはコントラクトに使用できる一連のメソッドを提供します。 eWasm には、Truffle や Ganache に似た一連の開発ツールが提供されます。 {{6]}

Polkadot の各シャードには、Wasm に基づく抽象状態遷移関数 (STF) があります。ロジックが Wasm にコンパイルされ、各シャードが Polkadot バリデーターに「実行ブロック」機能を提供する限り、各シャードはカスタム インターフェイスを公開できます。 Polkadot には Substrate 開発フレームワークがあり、モジュールを構成、結合、拡張してチェーンの状態遷移関数 (STF) を開発できます。[7]副題

メッセージングEthereum 2.0 のシャードは、クロスリンクと状態を通じて相互に状態にアクセスします。イーサリアム 2.0 モデルでは、64 のシャードがあり、各シャードはビーコン チェーン内の各ブロックのクロスリンクを公開します。これは、シャードに別のシャードのトランザクションに基づく情報を含めることができることを意味します。ライト クライアント プルーフはロジックを実行します。現時点では、イーサリアム 2.0 研究開発チームはシャード間のメッセージ送信の仕様をまだリリースしていません。

ポルカドットはパラチェーンを使用しますSPREE任意のメッセージを相互に送信するためのプロトコル。パラチェーンは相互に接続を開き、確立されたチャネルを介してメッセージを送信できます。 2 つのパラチェーンに共通のフル ノードがある場合、フル ノードを通じてメッセージをゴシップできます。それ以外の場合は、バリデーターがメッセージ配信を処理します。メッセージはリレー チェーンを通過せず、ポストとチャネルの操作 (オープン、クローズなど) の証明のみがリレー チェーンに入ります。これにより、データがシステムのエッジに保持されるため、システムのスケーラビリティが向上します。

さらに、Polkadot には名前が付けられています。

クロスチェーン メッセージング用の共有ロジックを提供するアドオン プロトコル。 SPREE プロトコルを介して送信されるメッセージは、受信チェーンに対する発信元と解釈に関する追加の保証を提供します。[8]

ガバナンス

イーサリアムは現在、プロトコルに関する決定を行うために、Github ディスカッション、すべてのコア開発者ディスカッション、イーサリアム マジシャンなどのオフチェーン ガバナンス手法を使用しています。

Polkadot はオンチェーンガバナンス方式 (多議会と呼ばれるシステムを使用) を採用しており、オンチェーン評議会、​​技術委員会、一般公開など、提案を可決するためのいくつかの方法があります。すべての提案は最終的に住民投票を通じて決定され、トークンの過半数の参加が結果を左右することができます。投票率が低い場合が考えられる場合、Polkadot は適応クォーラム バイアスを使用して合格しきい値を設定します。

Ethereum 2.0 のアップグレードは通常のハード フォーク プロセスに従い、プロトコルの変更を実装するにはバリデーターがノードをアップグレードする必要があります。

要約する

Wasm メタプロトコルを使用する Polkadot は、ハード フォークなしでチェーン アップグレードを実行できます。 STF、トランザクション キュー、オフチェーンなどは、チェーンをフォークすることなくアップグレードできます。

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