Что представляет из себя Massa?

Какое глобальное видение у Massa?

2022 год знаменует собой триумф модульных блокчейнов, победивших трудноразрешимую трилемму блокчейна. Однако 2022 год может стать еще и годом, когда децентрализация, безопасность и масштабируемость больше не будут взаимоисключать друг друга, а будут работать вместе в одном направлении. Именно такой подход предлагает нам Massa labs.

Основанный на принципе многопоточного направленного ациклического графа (DAG), этот новый протокол знаменует собой новую эру монолитных блокчейнов. Более эффективный и безопасный, и, что самое важное, более децентрализованный. И мы скоро поймем, что для Massa labs децентрализация не подлежит никаким уступкам. Прежде чем перейти к теме, краткий обзор команды.

Изначально “блокчейн” Massa был исследовательским проектом под руководством 3 друзей, увлеченных математикой, которые теперь являются соучредителями. Это момент, который сильно выделяется в этом проекте черех скрытый перфекционизм, с которым выполняется каждый шаг.

Sébastien Forestier: генеральный директор — кандидат наук в области искусственного интеллекта
Damir Vodenicarevic: технический директор — кандидат наук в фундаментальной физике
Adrien Laversanne-Finot: директор по безопасности — доктор наук в квантовой информации

С момента первого исследования в 2017 году команда выросла и теперь насчитывает дюжину профессиональных разработчиков, а также службу поддержки и службу прав и обязанностей. Доказательством высокой компетентности и предусмотрительности этой команды стал 23-й конкурс инноваций i-Lab, организованный Министерством высшего образования, в котором проект Massa был награжден призом за инновации.

Какой уровень децентрализации ожидать?

Наделенные талантом в шифровальном деле, основатели концентрировали эту ДНК в своем протоколе, пока не сформировали его суть. Massa labs стремится стать блокчейном с самым высоким уровнем децентрализации в экосистеме.

Как отмечает Дамир, «блокчейн можно считать плохой базой данных — медленной и дорогой. Одним из главных отличий является децентрализация. Отступить от этого атрибута — значит упустить из виду основополагающее свойство.»

Для осуществления задачи был выбран консенсус Proof-of-Stake(доказательcтво стейка). Он имеет преимущество с точки зрения децентрализации, заключающееся в том, что он не допускает такой эффект масштаба, как при Proof-of-Work(доказательство выполнения работы) за счет приобретения оборудования для майнинга.
Однако у PoS есть присущие ахиллесовы пяты, связанные с распределнием, концентрацией “китов” и манипуляторов, доступностью необходимого аппаратного обеспечения, а также суммой, необходимой для стейкера, чтобы стать валидатором. Небольшое количество валидаторов будет означать, что большая часть безопасности упущена.

Поэтому, наибольшее внимание уделяется как раз распределению Massa. Распределение последнего вскоре будет обнародовано, однако ни одна организация не сможет приобрести более 1% от предложения. Что мы знаем на данный момент:

В приватном раунде было привлечено 5 миллионов евро, эта сумма была внесена 100 инвестиционными фондами и частными лицами в 18 странах;
Вся команда Massa (включая основателей) возьмет на себя (самую) меньшую часть с вестингом на несколько лет;
В течение 2022 года во время публичной продажи приобретение будет производиться на основе KYC и предложение будет ограничено, чтобы обеспечить максимальную децентрализацию;
Те же правила в отношении наград для участников тестовой сети и будущих амбассадоров.

Минимальная сумма в стейке, чтобы стать валидатором, — это тоже чувствительная переменная в консенсусе PoS. Необходимые значения все еще изучаются, но команда, очевидно, хочет сделать его доступным как можно большему количеству людей — цель в том, чтобы иметь максимальное количество валидаторов.

Даже если в консенсусе, выбранном Массой, не требуются вычислительные исчисления, для поддержания связи с сетью P2P все равно требуется аппаратное обеспечение.
В настоящее время в тестовой сети можно равзернуть ноду на простом Raspberry Pi. В долгосрочной перспективе рекомендуется иметь чуть более серьезное, но при этом довольно доступное, оборудование, состоящее из:

8 ЦПУ (4 физических)
16 GB ОЗУ
1 TB памяти

Кроме того, особое внимание следует уделить тому, чтобы избежать концентрации валидаторских мощностей.
Например, в тестовой сети исследуется географическая концентрация. Таким образом, на оценку каждого из бета-тестеров отрицательно влияет, если их нода размещается в месте, где уже много других нод. Это сделано для повышения независимости сети.
Во время основной сети бдительность в отношении концентрации примет другую форму, касающуюся крупных держателей. Основываясь на анализе рынка, который выявляет контроль определенных лиц над различными сетями PoS, команда Массы изучает средства правовой защиты, которые могли бы предотвратить это. Целью является — ограничить потенциальное влияние этих крупных холдеров, влияние, которое часто исходит от лиц, делегирующих свой стейк.

Таким образом, основной целью проекта остается децентрализация, она же и является его основным отличием, все это также включает в себя уважение к сообществу и его выбору. Поэтому, скорее всего, следует ожидать управления через DAO, что позволит пользователям принимать решения по некоторым основным вопросам протокола в сети.

Что такое коэффициент Накамото?

Как уже упоминалось, уровень децентрализации может зависеть от большого количества факторов. Однако существует один коэффициент, который пытается дать количественную оценку этому свойству — коэффициент Накамото. Текущий расчет основан на кривой Лоренца и коэффициенте Джини, сочетая их с подсистемным подходом.

Блокчейн рассматривается как система, разделенная на группу подсистем. Дальше, необходимо определить, сколько элементов необходимо взять под контроль в каждой подсистеме, чтобы риск сговора возникал во всей системе.

Подсистемы, которые выбираются для уравнения:

Множественность валидаторов (кто получает награды?)
Разнообразие пользователей (по базе кода), которые могут получить доступ в сеть
Количество разработчиков (на каждый коммит за определенный период времени)
Обменное количество (объем)
Децентрализация узлов (по количеству) географически
Уровень концентрации предложения (по адресам)
Etc..

Этот коэффициент позволяет нам получить объективную основу для сравнения различных сетей.
Различные исследования (включая исследование Arxiv в 2021 году) основывают свои расчеты на множественности валидаторов, присваивая биткойну 4 балла, а эфириуму — 3.
На том же основании блокчейн Massa получает благодаря своему подходу теоретическую оценку 1000.

Что с технической архитектурой?

Решение Massa, ранее известное как Blockclique, основано на многопоточной структуре DAG. Результат — монолитная цепочка блоков с разделением транзакций, что приводит к выполнению в параллельных потоках без окончательного согласования. Разберем эти термины:

“Монолитный блокчейн”

Прежде всего, чтобы иметь возможность полностью понять, что подразумевает монолитный блокчейн (иначе называемый интегрированным блокчейном), необходимо представить 3 основных компонента, составляющих блокчейн. Консенсус, исполнение и доступность данных.

Консенсус определяет истинные данные блокчейна и помогает защитить сеть.
Исполнение представляет собой вычисления, необходимые для эволюции состояния блокчейна.
Доступность данных относится к данным, размещенным на каждой из нод.

В отличие от модульных блокчейнов, которые олицетворяет новыя архитектура Эфириума, монолитные блокчейны выполняют все задачи, упомянутые ранее, на 1ом уровне. Таким образом, консенсус, исполнение и доступность данных обеспечиваются одним и тем же уровнем, как, например, у Биткойна.

Основным преимуществом монолитной структуры является ее отказоустойчивость. Действительно, их безопасность напрямую зависит от суммы ресурсов, которые вовлечены для соблюдения правил, установленных консенсусом. В случае монолитных блокчейнов все ресурсы защищают основную сеть.
Их главный недостаток, с другой стороны, заключается в том, что они гораздо больше подчиняются трилемме блокчейна.
Основным преимуществом модульных структур является их высокая масштабируемость. Естественно, когда вы разделяете задачи и назначаете каждой из частей конкретные действия, вы прибавляете в эффективности.
Основным недостатком этих блокчейнов является другая сторона медали, упомянутая ранее. Когда сеть разделена на несколько субъединиц, злоумышленнику легче добиться достаточного соотношения к атаке на всего одну из ее субъединиц. Об устойчивости цепи всегда судят по силе ее самого слабого звена.

“Разделение транзакций параллельных потоков”

Чтобы обладать функциональностью и предотвратить риск двойного расхода, подавляющее большинство блокчейнов работают в последовательном DAG.
Для более технически ознакомленных: один виток на повторение и прямая связь с каждым витком.
Для менее технически ознакомленных: блоки производятся один за другим и связаны родительской/дочерней связью.

В этой классической схеме (например, Биткойн) ссылающимся блокчейном является тот, который является самым высоким (чья сумма сложности является самой высокой).
Поэтому валидаторы обязательно принимают ожидающие транзакции в мемпул, чтобы построить действительный блок в соответствии с действующим консенсусом. Затем, как только блок сформирован, он распространяется на всю сеть и становится последним блоком ссылающегося блокчейна. Все сводится к тому, чтобы иметь один канал, один поток, на котором все делается.

Затем команда Massa предложила новую архитектуру, состоящую из 32 потоков, которая позволяет распараллелить структуру данных.
Каждый блок, созданный в определенном потоке, имеет 32 родительских блока.
Таким образом, вы могли бы сказать, что проблема заключается в следующем: как предотвратить двойные расходы на адрес, выполняя одну и ту же транзакцию в двух разных потоках?
Для этого Масса разрешает каждому из адресов производить свои расходы только через один поток. Это определяется первыми битами адреса.

Таким образом, каждый поток имеет транзакции только с одним диапазоном адресов в качестве входных данных и в качестве выходных всех потенциальных адресов в сети.

Появляется уникальное свойство: возможность создавать форки и десинхронизации без риска навредить блокчейну.
Если в стандартных блокчейнах узлам необходимо иметь последний блок, чтобы иметь возможность создать следующий, то в блокчейне Massa валидаторы могут работать над новым блоком, не владея всеми последними.

Пример:

JOE имеет 50 Massa, и его адрес установлен как отправитель в потоке 1.
BOB имеет 10 Massa, и его адрес установлен как отправитель в потоке 4.
ДЖО хочет отправить Бобу 5 масс.
Валидатор отвечает за создание нового блока (N1) потока 1.
Он принимает транзакцию JOE в мемпул.
Пока последний блок (N) потока 1 имеет статус, в котором баланс joe > 5 Massa, транзакция будет действительной.
Следовательно, валидатор может взять в качестве родителей последние известные блоки других 31 потоков, даже если присутствуют форки, потому что ни в одном из них баланс JOE не мог уменьшиться. В лучшем случае баланс JOE может быть только выше.
Действительно, JOE может тратить свой баланс только через поток 1. Однако он может получать монеты и токены от транзакций из всех потоков.

В этом примере JOE зачислит баланс BOB в размере 5 Massa через транзакцию в потоке 1. Когда BOB, в свою очередь, захочет потратить весь или часть своего баланса, он сделает это через поток 4.

Таким образом, это решение обеспечивает последовательную согласованность дебетов для каждого адреса, допуская при этом небольшую десинхронизацию кредитов.

“Без окончательного согласования”

Другие решения, такие как Elastico, Zilliqa, Iota тоже предлагают подходы основанные на сегментировании транзакций.

Однако в рамках этих протоколов ноды должны регулярно согласовывать эталонный блокчейн и канонические блоки, чтобы избежать двойных расходов. Это называется этапом согласования, которым часто управляет централизованный процесс. Мало того, что такой подход уже показал свою ограниченную безопасность с отключением Iota в 2020 году, эта фаза согласования еще и значительно ограничивает преимущества параллелизма, предлагаемого сегментированием транзакций.

Какой потенциал у сети?

Начнем с цифр:

Количество теоретических транзакций: 10 000 транзакций в секунду
Среднее время блока в сети: 2 блока в секунду
Среднее время блока на поток: 1 блок каждые 16 секунд.
Время подтверждения: это обширная тема, потому что то, что часто сравнивают между различными протоколами, является лишь номинальной цифрой. Поэтому в случае, если все пойдет хорошо, достаточно нескольких секунд, чтобы узнать, была ли транзакция завершена (подтверждена сетью). Однако в экстремуме 10^-15 раз за 100 лет при атаке с 40% от стейка, которая сломает систему, на подтверждение потребуется от 30 до 40 секунд.
Приемлемая цифра, на которую можно рассчитывать ежедневно, это 15–20 секунд.
Размер транзакции будет определять окончательное время, которое стороны сочтут целесообразным.

Выбор интерпретатора: WebAssembly
WebAssembly позволяет охватить гораздо большеий слой разработчиков. Команда предполагает, что этот формат в конечном итоге станет стандартом, поскольку он позволяет большинству разработчиков работать с языком, который им наиболее удобен. А так как проект в определенной степени зависит от своих разработчиков, это очень важный момент.

Кроме того, многопоточная структура, предложенная Massa, имеет и другие потенциальные преимущества. Даже если они в настоящее время не предусмотрены, технически возможно:

Сделать потоки с уменьшенным размером блоков и более высокой их частотой, то есть ускоренным подтверждением.
Сделать определенные потоки интерпретированными через виртуальную машину Ethereum(EVM), а остальные через WebAssembly.
Сделать потоки специально под определенные задачи и транзакции.
И так далее…

Какие новые перспективы?

Преимущества Massa labs не ограничиваются ультрадецентрализованным и масштабируемым блокчейном, то, что они предлагают, это намного больше, чем лишь эти два аспекта.

Настоящий Web3

Одной из главных проблем, когда мы говорим о Web3, является то, что чаще всего взаимодействие со смарт-контрактами происходит посредством подключения своего кошелька к централизованному сайту и взаимодействия уже с ним. И как раз в этих точках “доступа” и заключается вся проблематичность, из-за устойчивости и безопасности, гораздо менее надежной, чем блокчейн.

Это такой потенциальный источник уязвимости, без которого, к примеру, Badger DAO чувствовали бы себя намного лучше в декабре 2021го года, с атакой на их клиенсткую часть, котороая стоила им 120 миллионов долларов. В идеале, мы все должны при каждом подключении проверять, что сайт, взаимодействующий с блокчейном, не был подменен.

Идея Massa labs заключается в том, чтобы продвинуть концепт ENS(Доменные имена на Эфириуме) еще дальше. Зачем останавливаться на том, что у нас есть просто адрес, на который мы отправляем монеты и токены? Разве мы не можем использовать эту систему для отображения децентрализованных сайтов?

Так вот, решением является хранить основные элементы сайта прямо в смарт-контракте. Речь здесь идет не о графической оболочке сайта и не о самой части, с которой взаимодейтсвует пользователь, а об элементах, через которые сайт взаимодействует со смарт-контрактами, минимальные части сайта, которые сами по себе очень малы.
Достигнуть этого можно путем имплементирования библиотек JavaScript в форме смарт контрактов с помощью различных инструментов. И все это, через взаимодействие со специальным плагином, будет использоваться браузером для отображения полной инфраструктуры сайта.

Пояснение:

Вы пишете имя домена в поисковой строке;
Плагин будет подключен к ноде Massa (желательно вашей собственной);
Через плагин, брузер производит поиск в блокчейне и пытается найти смарт-контракт, в котором лежит инфраструктура сайта;
Далее браузер преобразовывает информацию через плагин и отображает искомый сайт;
Та же надежность, что заложена в смарт-контракты, теперь пристуствует и на точках доступа к ним;
В результате, функционирование сайта напрямую зависит от смарт-контракта и интерпретируется ABI (двоичным интерфейсом приложения).

Пробный вариант, доказывающий работоспособность, уже создан и в скором времени будет представлен сообществу в фазе тестнета.

После этого мы подойдем максимально близко к квинтессенции абсолютно децентрализованного использования web3. Начиная с надежности доменных имен и заканчивая взаимодействием с сайтом и его хостингом, ни один процесс не затронет централизованные ресурсы.

Автономный смарт контракт

Это еще одна из главных инноваций предложенных Massa. Обычно смарт-контракты не запускаются без внешнего обращения к одной из его функций. Чтобы это поменять, Автономные смарт-контракты будут сами вызывать эти функции в своей программе на основе заранее установленных правил.

Сегодня, чтобы это автоматизировать, необходимо использование инфраструктуры вне сети, например, боты, которые бы отправляли запросы на ноду.

Это нововведение, напрямую влияющее на инфраструктуру блокчейна, лежащее в основе протокола, дает возможность заплатить плату за газ наперед, для будущих исполнений. Это дает такие же возможности как при создании асинхронных смарт-контрактов и открывает космические возможности для автоматизации прямо в сети.

Вот лишь несколько примеров:

Функции событий: “Вызвать такой-то смарт контракт через 5 блоков и выполнить функцию X”.
Автоматизированные действия: “Если условие Y выполнится на смарт-контракте 1; вызвать функцию Z в смарт-контракте 2, потом в смарт-контракте 3…”.
Лендинговые и займовые протоколы, где автоматическая ликвидация позиций обеспечения будет производится ботом прямо в сети.
Арбитражные боты в сети между несколькими DeFi протоколами. Автоматическая репродукция NFT, так же как это делается “вручную” в модели Cryptokitties.
И так далее..

Условия для исполнения этих автономных смарт-контрактов также будут беспрецедентными, так как Massa labs поставила свои собственные VM (виртуальные машины).
Для раскрытия полного потенциала этой инновации, команда так же планирует как создавать приложения основной командой, так и запустить программу Грантов, чтобы привлечь еще больше разработчиков.

Так же, во время Paris Blockchain Week (“Парижская неделя блокчейна”) была проведена демонстрация и ее можно повторить и в домашних условиях. Для этого:

Установите кошелек Massa в качестве расширения (https://github.com/massalabs/massa-wallet)
Создайте кошелек прямо в расширении (совместимо с Firefox и Chrome)
Перейдите по ссылке “massa://gameoflife”

Процесс загрузки демо может занять некоторое время. Обратите внимание, что все, что произойдет, следом происходит и в блокчейне Massa. И в этом процессе не учавствуют централизованные сервера.

Каково текущее состояние сети?

На время написания, сеть только начала 10й эпизод своего тестнета. Так что мы пройдемся по результатм 9го эпизода.

Эпизод 9

Сеть достигла максимального количества валидаторов в 5900 валидаторских нод! Это больше чем в 90% основных сетей существующих блокчейнов. В основном, это результат того, что для развертывания ноды нужен далеко не самый мощный сервер.
В добавок к этому, интерес к экосистеме растет, что свидетельствует о важности проблем децентрализации для пользователей.

То, как развивается сеть, также можно отметить по увеличению кол-ва транзакций в секунду на 20% по сравнению с предыдущим эпизодом — 1200 транзакций в секунду в среднем. В конце тестнета так же был проведен более продвинутый тест производительности, в котором количество транзакций в секунду поднималось до 2600, с более чем 2000 нод, оставшимися работоспособными при таких нагрузках.

Одной из главных модификаций в этом эпизоде является механизм распределения транзакций (версия 9.2). Это позволило оптимизировать использование пропускной способности и обеспечить отличную стабильность путем оптимизации преобладания мощности процессора над объемом ОЗУ.

Эпизод 10

(в процессе на момент написания оригинальной статьи)

В версии 10.1 сеть представляет собой свою самую стабильную и производительную версию за все время, благодаря оптимизации небольших утечек ОЗУ, замеченных в предыдущих эпизодах.

Именно с таким подходам постоянного совершенствования, полной прозрачности и тесной связи со своим сообществом, команда будет раз разом улучшать свою сеть до самой Основной сети.

Что касается самой Основной сети

Осталось предпринять еще не мало шагов, чтобы дойти до запланированного запуска Основной сети в 4ом квартале 2022 года. Более точная дорожная карта должна быть доступна во 2ом квартале 2022 года.

Итоги

Решени продвигаемое Massa labs очень многообещающе и со стороны их глубокой вархитектуры, построенной на многопоточном DAG, и со стороны множества других инноваций, которые они превнесли.

Сильной стороной этого блокчейна является их ответ на трилемму, представленную Виталиком, комбинируя децентрализацию и максимальную безопасность с первым уровнем и максимальной пропускной способностью в 10000 транзакций в секунду.

Команда была особенно активна на мероприятиях в Апреле. Их можно было найти:

Ведущими 8го Апреля на PiX в городе Лиль, Франция;
Среди разработчиков на PBWS (конференция Парижской недели блокчейна) 13 и 14 Апреля в Париже;
Хакатон с KryptoSphere с 23 по 24 Апреля в Лионе.

В планах организовать еще много интересных событий и все они будут анонсированы в нашем официальном discord.

Вся информация касательно запуская ноды доступна в нашем
официальном github.

И если вы хотите стать частью этого пути, страница вакансий!

Оригинальная статья(eng)

Оригинальная статья(fr)

Оглавление: