AERGO business whitepaper. Перевод на русский язык (часть2)

На подобие развития и эволюции гибридных облачных сред, за последние 10 лет, AERGO намеревается облегчить создание продуктов и бизнесс моделей, основанных на гибридном блокчейне.

AERGO предлагает использовать самую современную технологию, которая реализуется и проявляется, в виде простого в использовании блокчейна. Он может использоваться в любой комбинации, будь то приватный, публичный блокчейн или же смесь приватного и публичного - гибридный блокчейн. Подробнее это представлено на рис. 3.

Цель AERGO - стать блокчейном используемым предприятиями. Таким, который объединит публичный и приватный блокчейн между собой. Платформой, которая использует блокчейн и методы, эффективность которых. уже была доказана в реальных производственных системах, компанией Blocko.

Осуществить полную цепочку: создание, установку, использование и управление - цель AERGO. Сделать эти вещи интуитивно понятными, довольно сложная задача.

AERGO намерена сочетать практичность и новаторство публичных блокчейнов, с производительностью и безопасностью, предоставляемой частными блокчейнами.

Также, как и облачные вычисления, мы надеемся разработать технологию, позволяющую компаниям разрабатывать свои собственные dApps-ы на базе публичной безопасной инфраструктуры. В любой момент времени, компании смогут перенести все свои разработки на более продвинутые приватные блокчейны, без потери преимуществ публичных блокчейнов. Чтобы позволить осуществиться такой глобальной, гибридной системе блокчейн, необходимы инновационные технологии и новая структура мостов, то в свою очередь позволит осуществить связь между публичными и приватыми блокчейнами.

Потребуется способность разрабатывать, компилировать и внедрять смарт контракты в такую разнообразную архитектуру. Для этого также потребуется высокопроизводительная виртуальная машина, для более глубокого развития системы смарт контрактов.

Этот принцип представлен на следующей диаграмме

AERGO будет использовать уже существующую платформу COINSTACK, которая полностью поддерживает корпоративные продукты и уже сейчас используется многими клиентами.

AERGO предоставит готовое решение, для разработки, организации и развёртывания dApps-ов на безопасных и высокопроизводительных облачных архитектурах.

BLOCKO будет всячески поддерживать проект и всех партнёров всей экосистемы.

Пользователям проекта AERGO может стать абсолютно любое предприятие, желающее использовать блокчейн и свои разработки, а также ИТ-подрядчики, поставщики услуг, которые создают добавленную стоимость продукта.

AERGO будет поддерживать разработчиков продуктов с открытым исходным кодом, которые хотят использовать, разрабатывать, усовершенствовать свой продукт, с помощью технологий AERGO.

Привлечение новых идей и проектов, для повышения ценности всей экосистемы, будет одним из ключевых принципов работы AERGO. Партнёрам проекта будут предоставлены специальные возможности для поддержки новых исследований.

Ключевые элементы проекта AERGO, представлены на рисунке ниже

(1)AERGO CHAIN: публичный интернет блокчейнов

AERGO Chain предлагает использование нового протокола, состоящего из общедоступной децентрализованной сети производственных блокчейнов, управляющихся нодами.

Он будет основан на AERGO SQL – новой системе, использующей смарт контракты, позволяющей легко создавать инновационные бизнес проекты и услуги.

Таким образом, AERGO Chain концептуально может считаться операционной системой блокчейн с открытым исходным кодом.

(2) AERGO HUB: общедоступный интерфейс, основанный на технологиях

• AERGO Chain AERGO Hub предоставит возможность работы безопасных dApps-ов в системе AERGO Chain. Созданные dApps-ы предназначены для хранения в одном из двух репозитариев: - Публичный репозитарий AERGO, является общедоступной, децентрализованной инфраструктурой для dApps-ов (подобно общедоступным хранилищам github, которые используются для размещения проектов с открытым исходным кодом или автоматическим серверам сборки для общедоступных облачных вычислений)
• Приватные репозитарий AERGO, является контролируемой, безопасной и приватной инфраструктурой для dApps-ов. Это делается для обеспения контроля доступа, безопасности и производительности приложений, соответствия данных и качества обслуживания, столь необходимых для корпоративных ИТ-систем.

Оба типа репозитариев используют проверенные среды реализации и совметимости API COINSTACK’а, проверенные клиентами по всему миру. Эти dApps (также как другое программное обеспечение, вычислительные ресурсы и службы, работающие на блокчейне) должны быть созданы, подготовлены, развёрнуты и готовы к использованию в AERGO Chain.

Это достигается с помощью AERGO HORDE – общественной организации, системы управления и программного обеспечения для поставщиков инфраструктуры, которые хотят участвовать в экосистеме AERGO Hub. Например, те, кто поднял ноду или поставщики программного обеспечения.

Таким образом, можно сказать, что AERGO Hub, концептуально очень похож на технологию, используемую в ныне существующих, общедоступных облачных вебсервисах.

(3) AERGO MARKETPLACE: единый магазин для программных приложений, вычислительных ресурсов и других сервисов, оптимизированных для AERGO Chain.

• Программное обеспечение, вычислительные и другие услуги предназначены для работы с AERGO Chain, как часть экосистемы, поддерживающей платформу AERGO
• Доступ осуществляется через общедоступный интерфейс AERGO Hub
• Управляется всё это, с помощью AERGO Horde

AERGO. БОЛЕЕ ПОДРОБНО О ФУНКЦИЯХ И ВОЗМОЖНОСТЯХ

Далее мы рассмотрим проект более детально. Возможно, текст покажется весьма сложным для некоторых читателей, однако, изложив эти основные функции, мы надеемся донести более глубокое понимание проекта AERGO

AERGO CHAIN

Цель AERGO Chain – стать блокчейн протоколом, предназначенным для решения проблем, которые в настоящее время существуют в публичных блокчейнах. AERGO Chain будет основа на модели делегированного доказательства доли (“DPoS”). Планируется внедрить новый алгоритм делегации, основанный на оценках, для повышения надёжности и качества обслуживания.

Цель AERGO – использование смарт контрактной платформы, на основе SQL, для повышения удобства использования. Это, пожалуй, один из самых важных моментов, в решении ряда серьёзных трудностей, связанных с интеграцией технологии блокчейн.

Нацеленный на использование предприятиями блокчейн, требует наличия дополнительных функций, таких как распределение контроля версий и контроль параллелизма. Всё это поможет образовать основу для создания пользователями публичных и особенно частных репозитариев,а также улучшить конфиденциальность будущих корпоративных блокчейнов.

Новый способ обработки смарт контрактов, позволяет AERGO Chain обрабатывать миллионы транзакций в секунду. AERGO предназначен для оптимального масштабирования блокчейн сетей, для удовлетворения разнообразного спроса на продукты и услуги, работающих на блокчейне.

Многие методы, разработанные для AERGO Chain, основаны на базе возможностей операционной системе COINSTACK от Blocko и их опыте создания внутрипроизводственных систем для крупных корпоративных клиентов в их действующих сетях и их защищённых дата-центрах.

АЛГОРИТМ КОНСЕНСУСА.

Одной из наиболее важных характеристик блокчейна, является его алгоритм консенсуса. Это своего рода программа, которая проверяет корректность блока, который должен быть добавлен в цепочку блокчейна.

Без консенсусного алгоритма, любой человек мог бы добавить любую информацию в блокчейн, полностью убивая сам смысл блокчейна.

Хотя для понимания работы консенсусного алгоритма требуются серьёзные математические знания, важно по крайне мере понять основной принцип работы этой модели, которая разрабатывается для высокопроизводительной платформы AERGO, поэтому далее мы предложим простое описание наиболее значимых и связанных с этим технологий.

AERGO Chain, поддерживает различные алгоритмы консенсуса и позволяет пользователям выбрать алгоритм, наиболее полно удовлетворяющий их бизнес задачам. Однако, по умолчанию, будет использоваться DPoS.

По нашему мнению, этот алгоритм позволяет обеспечить лучшую масштабируемость в сочетании с экономической операционной моделью. Помимо этого, он будет способствовать продвижению и развитию бизнеса, а также участию в работе всех держателей нод.

Благодаря чему, будет обеспечена долгосрочная жизнеспособность, эффективность и устойчивость всей сети.

Proof of Work

Бытует мнение, что алгоритм консенсуса Proof of Work (PoW) является наиболее лучшим и жизнеспособным решением для блокчейна. Его плюсы состоят в том, что понятен и может быть самым демократичным методом консенсуса.

Однако, он имеет ряд серьёзных недостатков. На него могут оказывать влияние несколько крупных майнеров, в руках которых заключены наибольшие ресурсы. В то время как для бизнеса в первую очередь важны предсказуемость, устойчивость и стабильность работы сети.

Публичные блокчейны для бизнеса, созданы для того, чтобы устранить возможность влияния внешних сил на качество обслуживания и работу сети.

Proof of Stake

В данный момент появляются различные алгоритмы, основанные на Proof of Stake (PoS), в т.ч. разработки на базе эфира (Ethereum). Но эта работа полностью не решена или ещё даже не реализована. Большие усилия прикладываются для решения некоторых наиболее важных технических задач, вовлечённых в PoS (например атака Nothing-atStake).

Однако, нам кажется, что PoS врядли станет доминирующим консенсусом, до тех пор пока он будет возможность столкнуться с проблемами форков и так называемой «разделением монеты».
Например, если какая-либо ошибка нарушает правило PoS, это вызовет так называемое «разделение монеты», таким образом произойдёт весьма нежелательный хардфорк блокчейна.

Хардфорки в публичных блокчейнах напрямую влияют на надёжность сети. Они также могут существенно увеличить проблему безопасности для бизнеса, который работает непосредственно или подключён к публичному блокчейну. Рисунок 1, представленный ранее, показывает произошедшие форки сети биткоин.

Delegated Proof of Stake

Делегированное доказательство доли (DPoS) – это альтернативный и многообещающий алгоритм консенсуса. DPoS – это прогрессивная, сетевая модель, которая описывает консенсус протоколы на базе подтверждения доли. Такой механизм нашёл широкое применение в таких блокчейн проектах, как EOS, Steem и BitShares.

Он способствует децентрализации, т.к. для него не требуется огромных, специализированных, сконцентрированных в одном месте майнинговых ферм. DPoS предоставляет преимущества для участников сети, помогая тем самым убедиться в корректности контроля процесса хозяевами долей, т.к. в основе консенсуса лежит система репутации.

Это форма социальных отношений и технологии, которая позволяет выбрать добросовестных участников сети и поощрить их.

Мы считаем, что модель достаточно легко понять и в ней с наименьшей долей вероятности будут происходить хард форки. А в сети, в которой участниками являются предприятия – возможность хард форка практически исключена.

В заключении можно отметить, что PoW, предоставляет исключительно экономические стимулы в работе, в отличии от DPoS, который сочетает экономические стимулы с социальным консенсусом.

СМАРТ КОНТРАКТ

AERGO Chain, создаст простую в использовании платформу, на которой будет доступно написание смарт контрактов на разных языках программирования. Она будет включать в себя также виртуальную машину эфириума. Этот гибрид позволит обеспечить функциональную совместимость между различными видами операций на смарт контрактах.

AERGOSQL

С помощью AERGOSQL будет осуществляться работа смартконтрактов, вместе с AERGO Chain.

AERGOSQL стремится предложить реляционную модель для хранения и доступа к данным и SQL скриптам, используемых для написания смартконтактов.

Мы абсолютно уверены, что это новая модель, основанная на хорошо известном и простым для понимания языке SQL, позволит разработчикам и бизнесу получить пользу от использования блокчейна.

Простой пример кода, можно увидеть на следующем рисунке.

Для максимальной производительности, AERGOSQL внедряет передовые инновационные технологии, такие как инфраструктура компиляторов LLVM (обеспечивающая компиляцию JIT) и высокопроизводительную структуру данных на основе B-дерева (например как WiredTiger с открытым исходным кодом, предназначенный для хранения данных).

Исполнение смартконтракта является частью блокчейна AERGO и обозначается как цифровой актив в AERGO Chain. Предполагается, что исполнение смартконтракта (включая вычислительную мощность, необходимую для этого), в AERGO будет происходить по текущей стоимости.

РАЗВЕТВЛЕНИЕ И СЛИЯНИЕ

Одним из наиболее сложных понятий, связанных с распределёнными системами контроля версий (DVCS) это процесс слияния ответвлений. Для блокчейна, имеющим дело с данными в процессе реального времени – это слияние ещё сложнее.

Ввиду неразрушимого процесса, мы уверены, что разветвление в AERGO будет простым и понятным процессом. Однако для слияния потребуется два разных подхода:

(1) Автоматическое слияния

• По умолчанию, автоматическое слияние – это ожидаемый процесс для двух ответвлений. Автоматическое слияния похоже на процесс реорганизации блоков в блокчейне. В этом случае блоки предназначенные для будущего слияния распадаются на отдельные транзакции и образуют новый общий пул транзакций, который в свою очередь образует новый блок, который присоединяется к основной цепи блокчейна. Несовместимы же с основной цепью блокчейна, транзакции – удаляются из блока.

(2) Согласованное слияние

• Используется только тогда, когда ветвь создаётся с указанной согласованной в будущем, логикой объединения. Согласованное слияние происходит аналогично слиянию, обеспечиваемому системами управления версиями, такими как Git. В отличии от автоматического слияния, (которое выбраковывает непоследовательные транзакции по умолчнию) согласованное слияние основывается на заранее определённой логике разрешения конфликта для управления несогласованными транзакциями. Логика разрешения конфликтов реализована по средствам смартконтрактов.

Мы полагаем, что AERGO Chain обеспечит понятную для понимания синтаксис и семантику для пользователей, привыкших к системам управления версиями, таким как Git. Доступ к таким возможностям можно получить через клиентский интерфейс AERGO CLI, а также API RRC (Remote Procedure Call).

Цель AERGO – быть интуитивно понятным для разработчиков, что позволит использовать технологии, инструменты и методы, которые знакомы и хорошо известны.

КОНТРОЛЬ СОВПАДЕНИЙ

Контроль совпадений – это критически важная функция работы блокчейна. Он гарантирует, что алгоритм консенсуса DPoS, является полностью предсказуемым, когда делегаты сети планируют транзакцию по созданию очередного блока цепочки.

AERGO Chain предоставляет 2 механизма для сериализации транзакций:

(1) Сериализация на уровне блоков.

• Так как каждая ветвь блокчейна состоит из цепочки блоков, транзакция может быть сериализована, путём постановки одного блока, в след за другим.
• AERGO намерена представить контроль параллелизма несколькими вариантами (Multi Version Concurrency Control – “MVCC”), которые основаны на размере блоков. Как только задана ветвь и размер блока, можно обеспечить согласованное считывание информации на разных нодах в репозитарии.
• MVCC предоставит возможность изоляции снэпшота, который используется для согласованного считывания и оптимистичной блокировки, через управление версиями строк или документов. MVCC работает только для блочной сериализации.

(2) Сериализация на уровне пула

• Люди, поднявшие ноду AERGO, могут воспользоваться детерминированным характером запланированного создания блоков делегатами. Это характерно для основного консенсуса DPoS. Он позволяет выполнять синхронные транзакции, обеспечивая хорошую гарантию на завершение транзакции.
• Поскольку каждая делегированная нода в сети AERGO может применять упорядочение унисериализации для обработки новых транзакций в пуле и принимать участие в создании новых блоков, клиентам не нужно ждать исполнения блока, для подтверждения результата их транзакции. В результате длительность выполнения тразнакций уменьшается с секунд до миллисекунд.

Сериализация на уровне пула представлена на рисунке ниже.

ПАРАЛЛЕЛИЗМ

Производительность AERGO, должна быть максимизирована комбинацией параллельного осуществления транзакций и построения блоков.

Производительность блокчейна прежде всего зависит от следующих факторов:

1. Эффективность создания и обмена новыми блоками
2. Время, требующееся каждой ноде, для обработки новых блоков

Весь распределённый протокол консенсуса участвует в процессе создания нового блока. Несмотря на то, что распределённые протоколы консенсуса хорошо изучены и находятся в центре внимания в различных блокчейн проектах, мы считаем, что процесс создания блоков нодами плохо реализован в существующих проектах.

Неэффективные ноды иногда приемлемы для работы в публичных блокчейнах, таких как Биткоин или Эфириум. Однако ориентированный на бизнес структуры блокчейн, такой как AERGO, требует более высокой производительности. В идеале это должно происходить в режиме реального времени. Для этого необходимо, чтобы каждая нода тщательно выполняла свои задачи, так же эффективно, как и сам протокол консенсуса.

AERGO Chain намерена ввести концепцию параллелизма в различные этапы обработки блоков для максимальной производительности системы.

Параллелизм в блокчейне включает в себя тщательный анализ и понимание зависимостей между транзакциями, включёнными в каждый блок, что в свою очередь требует эффективно работающей архитектуры, такой как «Ступенчатая архитектура, управляемая событиями» (Staged Event-Driven Architecture (“SEDA”)).

Эта важная форма параллелизма изображена на следующей диаграмме.

Анализ зависимостей (Dependency analysis)

Анализ зависимостей – это ключевой фактор, с помощью которого обеспечивается возможность параллельной обработки.

AERGO выполняет анализ зависимостей между транзакциям и блоками, для создания структуры данных и порядка их выполнения. Он измеряет детерминированный результат транзакций, с помощью микросервисов. Получаемая на выходе структура данных называется «Детерминированным Транзакционным Деревом» (“DTT”).

ФАЙЛОВАЯ СИСТЕМА AERGO

Собственная файловая система AERGO (“AERGOFS”) направлена на повышение масштабируемости, особенно в отношении масштабируемых ИТ-систем, о которых упоминалось ранее.

AERGOFS будет работать как современная распределённая файловая система. Она предназначена для предоставления структурированных и неструктурированных возможностей хранения данных для AERGO Chain. В отличии от распределённой файловой системы Hadoop и их фрагментированной базой данных, AERGOFS предназначена для обслуживания очень большого количества файлов.

AERGOFS основана на технологии Haystack от Facebook.

Целью AERGO Chain станет поддержка и предоставление разработчикам и пользователям достаточных для работы условий доступа к данным базового регистра, посредством предоставления простых в использовании частных репозитариев, похожих на Git-овские.

Это очень важная возможность для разработчиков.

РАЗБИЕНИЕ НА ОБЛАСТИ (DOMAIN-BASED PARTITIONING)

Разбиение на области является базовой стратегией для обеспечения масштабируемости в AERGO, оно достигается с помощью распределённого контроля версий AERGO.

В отличие от обычных блокчейнов, AERGO предоставляет возможность свободно делать форки и наоборот объединять свои данные, с помощью разветвления блокчейна. Это и есть распределённый контроль версий (DVC). В результате чего, разбивка может происходить как логическая, так и физическая через разные репозитарии.

Такой подход уже был использован тем же Git-ом или Mercurial-ом. Например, широко известная система github, может размещать десятки миллионов репозитариев. Однако, эффективность разбивки на области, в первую очередь зависит от структуры использования данных.

В то время как одному репозитарию необходимо обрабатывать неограниченное количество данных, разветвления данных в этот момент весьма затруднительно.

В результате чего, AERGO стремится использовать дополнительные возможности масштабируемости посредством использования файловой системы AERGO (AERGOFS) и AERGO Hub.

РАСПРЕДЕЛЁННЫЙ КАТАЛОГ

Распределённый каталог (“Distribited directory” (DD)) – это основной инструмент, с помощью которого строятся блоки в AERGO.

Каждый каталог в репозитарии управляет независимым и изолированным пространством имён. Каждое пространство содержит информацию о различных ответвлениях и тегах, находящихся в репозитарии, а также действительность различных идентификаторов в блокчейне.

Каждый распределённый каталог является сам по себе блокчейном, с собственным первым блоком и собственной цепочкой блоков. В отличии от обычных блоков, блоки распределённого каталога ограничены по размеру и имеют относительно длинный интервал между собой. Кроме того, поскольку распределённые каталоги используются для управления метаданными, они должны быть компактными.

С точки зрения роли и функциональности, распределённый каталог сопоставим со словарями в базах данных, например zookeeper для Hadoop или etcd для CoreOS.

Таким образом, AERGO Chain намерен стать мощным публичным интернетом на блокчейне.