Урок 3

Технічна архітектура

Цей модуль забезпечує глибокий аналіз технічної основи протоколу MAP. Ви дізнаєтеся про релейний ланцюг MAP, його механізм Proof-of-Stake і візантійський консенсус Fault Tolerant. Модуль також надає поглиблене ознайомлення з технологією легких клієнтів, пояснюючи її особливості, переваги та деталі впровадження. Нарешті, ми розглянемо застосування доказів з нульовим розголошенням (ZKP) для забезпечення безпеки та ефективності крос-чейн перевірки, підкресливши складну архітектуру протоколу.

Ланцюжок-ретранслятор MAP

Релейний ланцюг MAP працює на основі механізму Proof-of-Stake (PoS), який має низку переваг перед традиційною системою Proof-of-Work (PoW). PoS є більш екологічним, оскільки не вимагає багато енергії, як майнінг PoW. Мережа покладається на валідаторів, а не на майнерів, і валідатори вибираються на основі кількості токенів MAPO, якими вони володіють, а також суми, яку вони готові «поставити» як заставу.

У протоколі MAP верифікатори відповідають за збір транзакцій з мережі, виконання відповідних смарт-контрактів та створення нових блоків. Вибір верифікаторів здійснюється на основі кількості токенів MAPO, які вони зареєстрували, що гарантує вибір верифікаторів з найбільшим ризиком для захисту мережі. Цей механізм не лише зменшує споживання енергії, але й надає швидші та дешевші транзакції.

Ланцюг ретрансляції MAP використовує алгоритм згоди Істанбул-Візантійської помилковості (Istanbul Byzantine Fault Tolerant, IBFT). Ця модель згоди розроблена для забезпечення безпеки та надійності мережі навіть при виникненні несправностей або зловживань третини вузлів. Алгоритм IBFT досягає згоди шляхом перевірки послідовності кроків, в яких вузли перевіряють та передають підписані повідомлення. Ось як працює алгоритм згоди IBFT:

Підготовча фаза (Pre-Prepare Phase)Лідер (визначений перевіряючий) створює новий блок і передає його всім іншим перевіряючим.

Етап підготовки (Prepare Phase)Валідатор отримує запропонований блок, перевіряє його на валідність, а після підтвердження ефективності поширює повідомлення "готово".

Етап фіксації (Commit Phase)Після отримання достатньої кількості повідомлень 'готово', перевіряючі розсилають повідомлення 'підтвердження'.

ОстаточністьКоли валідатор отримує достатню кількість повідомлень «подано», блок остаточно підтверджується та додається до ланцюжка блоків.

Цей процес забезпечує миттєву остаточну визначеність, що означає, що коли блок підтверджено, його неможливо скасувати, що покращує загальну безпеку та користувацький досвід в мережі MAP.

Динаміка та заохочувальні заходи для перевіряючих

Ланцюжок ретрансляцій MAP підтримує динамічну групу валідаторів, які регулярно оновлюються залежно від ваги стейкінгу токенів MAPO. Ця динамічна адаптація робить мережу більш надійною та різноманітною, стимулюючи власників токенів брати активну участь у підтримці мережі. Валідатори отримують винагороду за участь у мережі, і ці винагороди розподіляються залежно від кількості токенів MAPO у стейкінгу. Винагороди включають частину комісій за транзакції, що стягуються мережею, надаючи валідаторам постійні стимули для забезпечення безперебійної та безпечної роботи мережі.

Створення блоків на основі Ери

Мережу MAP Relay Chain створено на основі епохального підходу до генерації блоків. Після завершення кожної епохи група перевіряючих оновлюється, що забезпечує децентралізованість та безпеку мережі. У межах кожної епохи блоки генеруються відповідно до вагової ротаційної моделі, що відображає ставки ставок кожного перевіряючого. Цей підхід забезпечує справедливе та рівномірне розподіл блоків між перевіряючими.

Підвищення безпеки

Для подальшого підвищення безпеки, ланцюжок зв'язку MAP інтегрується з мережею біткойн для налаштування контрольних точок. Цей процес включає регулярне надсилання хеш-значення та підпису останнього блока кожної ери в мережу біткойн, використовуючи його величезні обчислювальні можливості для датування цих контрольних точок. Ця інтеграція сприяє захисту від атак на велику відстань та підвищує загальну безпеку мережі MAP протоколу.

Технологія легкого клієнта

Технологія легкого клієнта є базовим каменем протоколу MAP і дозволяє здійснювати безпечну та ефективну взаємодію між ланками без потреби в повному вузлі блокчейна. Легкий клієнт, також відомий як легкий або стрункий клієнт, працює, зберігаючи лише необхідні дані блокчейна, такі як заголовки блоків, а не весь ланцюг блоків. Це мінімізоване зберігання даних дозволяє легкому клієнту швидко перевіряти законність операцій та заголовків блоків за допомогою криптографічних доказів, таких як дерева Меркеля. Основні функції та переваги легкого клієнта в протоколі MAP включають:

  • Ефективність ресурсівЛегкий клієнт використовує значно менше пропускної здатності та простору для зберігання в порівнянні з повноцінним вузлом, що дуже підходить для пристроїв з обмеженими ресурсами, таких як смартфони або пристрої Інтернету речей.
  • швидкістьВони можуть швидше синхронізуватися з блокчейном, щоб швидко перевірити транзакції.
  • БезпекаЛегкий клієнт може проводити самоперевірку угод, щоб забезпечити точність прийнятих та перевірених даних, не залежно від посередника третьої сторони.
  • ДецентралізованоЗа допомогою дозволу більшої кількості учасників працювати з легким клієнтом, протокол MAP підвищує децентралізацію та еластичність мережі.

Протокол MAP використовує складну технологію легкого клієнта для досягнення міжланцюгового зв'язку. Ось як це працює:

Легкий клієнт завантажує лише заголовки блоків із блокчейну. Заголовок блоку містить важливу інформацію, таку як хеш блоку та корінь Mekel. Коли транзакцію потрібно перевірити, легкий клієнт запитує доказ Меркла від повного вузла, щоб підтвердити, чи включена транзакція в блок. Цей процес гарантує, що легкі клієнти зможуть перевіряти транзакції з мінімальною кількістю даних.

У перекресному ланцюжковому сценарії інформація заголовка блоку ланцюжка A (включаючи підписи перевіряючих) синхронізується з легким клієнтом на ланцюжку B. Ці легкі клієнти можуть бути вбудовані в інфраструктуру ланцюжка або розгортатися як розумний контракт на відповідному ланцюжку. Це налаштування забезпечує можливість ланцюжка B незалежно перевіряти транзакції ланцюжка A з наданими заголовками блоків та інформацією про перевіряючих.

Протокол MAP об'єднує докази з нульовим розголошенням (ZKP) для подальшого підвищення ефективності та безпеки перевірки легких клієнтів. ZKP дозволяє перевіряти транзакції без розкриття деталей транзакції, забезпечуючи конфіденційність і знижуючи витрати на верифікацію. Поєднуючи ZKP з технологією легких клієнтів, протокол MAP досягає високої ефективності та надійної безпеки в крос-чейн транзакціях.

Релейний ланцюг MAP відіграє ключову роль у підтримці всіх легких клієнтів, які підключаються до блокчейну. Він використовує попередньо скомпільовані контракти для інтеграції різних алгоритмів підпису та хеш-функцій з різних блокчейнів, гарантуючи, що Relay Chain може перевіряти транзакції в кількох мережах. Таке налаштування робить MAP Relay Chain універсальним транслятором, який полегшує безперебійну міжланцюгову взаємодію.

Використовуючи технологію легкого клієнта, протокол MAP надає розширене та безпечне рішення міжланцюжкової взаємодії, забезпечуючи ефективну та безпечну взаємодію користувачів та розробників з багатьма мережами блокчейн.

технологія нульового доказу

Докази з нульовим розголошенням (ZKP) — це криптографічні протоколи, які дозволяють одній стороні (доказу) доводити автентичність твердження іншій стороні (верифікатору), не розкриваючи нічого, крім обґрунтованості претензії. Вперше концепція була запропонована в 1985 році дослідниками Шафі Голдвассером, Сільвіо Мікалі і Чарльзом Рекоффом в їх статті «Складність знань інтерактивних систем доказів». ZKP відіграють важливу роль у підвищенні конфіденційності та безпеки та використовуються в різних сферах, таких як фінансові транзакції, перевірка особи, системи голосування та безпечні ланцюжки поставок. Вони дозволяють перевіряти дані без розкриття конфіденційної інформації, захищаючи конфіденційність і забезпечуючи цілісність даних.

У контексті протоколу MAP, докази нульового знання відіграють критичну роль у забезпеченні безпеки та ефективності перевірки міжланцюжковості. Їх конкретна реалізація виглядає наступним чином:

Легкий клієнт MAP Protocol відповідає за перевірку транзакцій між різними блокчейнами. Шляхом інтеграції ZKPs, MAP Protocol покращує ефективність цього процесу. Легкий клієнт може підтвердити дійсність блоку за допомогою перевірки zk-SNARK, без необхідності великої кількості обчислювальних перевірок. Це значно знижує витрати на газ для міжланцюгових транзакцій, зберігаючи при цьому високий рівень безпеки.

Завдяки ZKPs протокол MAP може перевіряти транзакції між різними блокчейнами, не розкриваючи саму чутливу інформацію про транзакцію. Це надзвичайно важливо для збереження приватності користувачів і цілісності передачі даних. З використанням ZKPs протокол MAP забезпечує, що навіть при пошкодженні легкого клієнта або проміжного ланцюжка, приватність і безпека транзакцій не будуть під загрозою.

Традиційні рішення щодо міжланцюговості зазвичай покладаються на централізовану сутність або об'єднану систему для підтвердження транзакцій, що може призвести до вразливостей та однієї точки відмови. Натомість, протокол MAP досягає повної децентралізації процесу підтвердження, використовуючи ZKPs. Це відповідає меті створення протоколу безпосередньої точка-до-точки мережі без необхідності довіри, де підтвердження транзакцій повністю ґрунтується на криптографічних доказах, а не на будь-якому посереднику.

У цілому, інтеграція доказів з нульовим розголошенням в протокол MAP покращує безпеку, ефективність та конфіденційність міжланцюжкових транзакцій, зробивши його потужним рішенням для взаємодії блокчейнів. Завдяки інноваційному використанню ZKP протокол MAP перебуває у провідній позиції у розробці децентралізованої, безпечної та ефективної технології міжланцюжкового зв'язку.

Трирівнева архітектура

Протокол рівня MAP

Протокол рівня MAP складає основну інфраструктуру мережі повного ланцюга MAP-протоколу. Він включає в себе мережевий ланцюг MAP, легкий клієнт, розгорнутий на кожному блокчейні, та програму підтримки міжланцюжкових взаємодій. Цей рівень відповідає за базову міжланцюжкову перевірку, забезпечуючи цілісність та остаточність міжланцюжкових транзакцій.

  • Ланцюг ретрансляції MAP: як хребет міжланцюгової взаємодії, забезпечує безшовний зв'язок між різними блокчейнами. Він використовує механізм доказу участі (PoS) та консенсус з відмінністю від візантійського (BFT), щоб забезпечити безпеку та ефективність.
  • Легкий клієнт: розгортання на кожному ланцюжку, ці клієнти перевіряють транзакції, зберігаючи мінімальну кількість даних (наприклад, заголовок блоку) та використовуючи криптографічний доказ (наприклад, доказ Меркля).
  • Програма підтримки міжланцюжкових операцій: ця програма оновлює та підтримує стан легкого клієнта на різних блокчейнах, щоб забезпечити синхронізацію та точність міжланцюжкової взаємодії.

Повна шара послуг MAP (шара MOS)

Службовий шар повного спектру MAP (шар MOS) є проміжним програмним забезпеченням, яке використовується для підключення механізму протоколу MAP базового рівня та інтерфейсу розумного контракту, який використовується децентралізованою додатком (dApp). Шляхом надання загальних служб та модулів, необхідних для міжланцюгової операції, він спрощує розробку міжланцюгових додатків.

  • Страховий сховище та дані: MOS включає управління контрактом AssetVault, який здійснює переміщення активів між ланцюжками, ці контракти базуються на криптографічному доказі, вони видають, знищують та переміщають активи, щоб забезпечити безпеку та управління активами без необхідності довіри.
  • Програма передачі повідомлень: сприяти передачі повідомлень між ланцюжками та оновленням легкого клієнта за допомогою останньої інформації про блок-хедери. Забезпечити правильну перевірку та виконання міжланцюжкових угод.
  • Інструменти розробника: MOS надає SDK та API, що дозволяють розробникам легко будувати, розгортати та керувати dApp, що перетинають ланцюги, знижуючи технічний поріг та сприяючи інноваціям у екосистемі.

Екосистема застосування MAPO

Екосистемний шар MAPO призначений для підтримки широкого кола додатків (dApp) за допомогою використання можливостей базового протоколу MAP та шару MOS. Цей рівень забезпечує можливість справжньої взаємодії між різними блокчейнами для dApp, що забезпечує безперервний користувацький досвід та інноваційні функції додатків.

  • Взаємодіючі додатки (dApp): dApp, побудовані на рівні додатків MAPO, можуть взаємодіяти з багатьма блокчейнами без потреби в складних інтеграційних роботах. Це включає застосування в галузі міжланцюжкових позик, повного обміну ланцюгами, GameFi та ланцюжкових оракулів.
  • Управління активами та даними: цей рівень забезпечує остаточність перевірки даних та активів, щоб додатки могли ефективно та безпечно керувати міжланцюговими транзакціями.
  • Масштабованість та масштабованість: за допомогою розгортання на проміжному ланцюгу MAP, dApp може автоматично підключатися до всіх підтримуваних блокчейнів, що забезпечує масштабованість та розширення його користувацької бази.

Трирівнева архітектура протоколу MAP, включаючи рівень протоколу MAP, повноланцюговий рівень обслуговування MAP і рівень екосистеми додатків MAPO, забезпечує всеосяжну та надійну основу для створення сумісних і масштабованих блокчейн-додатків. Він вирішує проблеми крос-чейн взаємодії та забезпечує по-справжньому пов'язану екосистему Web3.

Відмова від відповідальності
* Криптоінвестиції пов'язані зі значними ризиками. Дійте обережно. Курс не є інвестиційною консультацією.
* Курс створений автором, який приєднався до Gate Learn. Будь-яка думка, висловлена автором, не є позицією Gate Learn.