In che modo Radix sta ridefinendo la "scalabilità" nelle app DeFi

L'industria delle criptovalute ha lottato per tutta la sua storia per superare i problemi di scalabilità. Come ci ha mostrato la rapida espansione delle applicazioni decentralizzate su Ethereum, in particolare le app DeFi, la piattaforma lo è Incapace di far fronte con maggiori quantità di traffico.

Non va bene perché se la DeFi vuole emergere come una vera alternativa alla finanza tradizionale, dovrà raggiungere lo stesso tipo di scala. Purtroppo, al momento non è nemmeno vicino.

Diverse soluzioni sono state proposte e già implementate. Ethereum, ad esempio, è in fase di aggiornamento a "Ethereum 2.0", mentre altri progetti blockchain come Fantom, Avalanche e Solana hanno tutti proposto tecniche alternative per aumentare il throughput, che viene generalmente misurato in "transazioni al secondo".

Tuttavia, la DeFi non può scalare solo su TPS. Questo perché la DeFi si basa anche su qualcosa chiamato "componibilità atomica” per consentire l'interoperabilità in tutto il suo ecosistema in crescita.

L'interoperabilità è vitale per le app DeFi. Di solito viene chiamata "composabilità" e può essere pensata come la capacità di una dApp di "comporre" una singola transazione che fa uso di contratti intelligenti multipli e autonomi. Questa è una funzionalità essenziale per la maggior parte delle app DeFi in quanto consente loro di comporre liberamente transazioni su varie altre dApp. In questo modo, un servizio può fornire agli utenti il ​​miglior tasso di cambio possibile su più scambi di criptovaluta. In alternativa, la componibilità consente agli utenti delle app DeFi di sfruttare i pool di liquidità in crowdsourcing per sfruttare le opportunità di arbitraggio. Senza componibilità, tali applicazioni non esisterebbero. Questo perché queste complesse transazioni devono avvenire tutte simultaneamente, in un complesso passaggio “atomico”. Ciò garantisce che la transazione possa essere completata su tutti gli smart contract contemporaneamente o fallita se qualcosa all'interno di uno degli smart contract non è valido.

Questa componibilità atomica funge da fondamento stesso della DeFi e delle centinaia di dApp straordinariamente veloci, personalizzabili e interoperabili che la rendono molto più promettente dei lenti e inefficienti sistemi legacy della finanza tradizionale.

Il problema con lo sharding

Per quanto importante sia, la maggior parte delle soluzioni di ridimensionamento blockchain che mirano ad aumentare il throughput delle transazioni lo fanno a scapito della componibilità atomica. La maggior parte dei progetti, incluso Ethereum 2.0, utilizza una gamma di "sharding” tecniche che mirano a scomporre blocchi di transazioni in parti separate che possono essere elaborate indipendentemente l'una dall'altra. Sebbene ciò aumenti la velocità effettiva delle transazioni, significa anche che questi "shard" non hanno accesso diretto o atomico l'uno all'altro. Di conseguenza, la componibilità viene sacrificata, il che significa che i tipi complessi di transazioni per cui la DeFi è nota sono diventati meno efficienti.

Il problema è che la comunicazione tra frammenti diversi è resa più difficile. Questi frammenti sono essenzialmente blockchain indipendenti a pieno titolo, anche se con un metodo che consente loro di comunicare tra loro. Tuttavia, questi shard conducono anche il consenso indipendentemente l'uno dall'altro, il che significa che è impossibile elaborare le transazioni su più shard in modo atomico. Al contrario, la comunicazione cross-shard viene eseguita su più blocchi su diversi shard utilizzando impegni crittografici condizionali, noti come "ricevute". Ciò significa che le transazioni sono molto più lente, eliminando i vantaggi di una maggiore velocità effettiva. Sono anche più inclini a errori, per non parlare dell'estrema difficoltà di implementazione nel codice degli smart contract.

Cerberus: raffinamento della frammentazione

Affrontare il problema della componibilità atomica garantendo al contempo una maggiore produttività è uno degli obiettivi finali del rivoluzionario Blockchain Radix, che mira a costruire una rete decentralizzata che sia realmente in grado di supportare la DeFi su larga scala. Radix ha deciso di risolvere la tensione tra componibilità e scalabilità fin dall'inizio. In quanto tale, la componibilità atomica illimitata è uno dei requisiti fondamentali che è unico Meccanismo di consenso di Cerberus è progettato per raggiungere.

Cerberus lo fa attraverso una forma completamente nuova di sharding che nessun altro progetto ha implementato. Ha prodotto un meccanismo di consenso che offre un parallelismo illimitato per ottenere una scalabilità illimitata, elaborando più transazioni contemporaneamente senza rallentare gli altri processi sulla sua blockchain.

Prima di progettare Cerebrus, il team Radix ha stabilito la necessità di supportare una quantità praticamente illimitata di shard in modo da raggiungere il livello di parallelismo richiesto per una piattaforma DeFi su scala globale. Allo stesso tempo, ha riconosciuto che il suo algoritmo di consenso deve essere in grado di condurre dinamicamente il consenso sulle transazioni atomiche in un modo che sia sincronizzato solo tra gli shard rilevanti, senza bloccare il resto della rete. In terzo luogo, ha anche realizzato la necessità di un livello applicativo in grado di sfruttare questo parallelismo illimitato per supportare un numero illimitato di transazioni e app DeFi in esecuzione in parallelo.

A tal fine, Cerberus ha tre caratteristiche uniche che consentono questi requisiti. Il primo è che può supportare un numero quasi infinito di frammenti che possono ottenere il consenso in modo indipendente in parallelo. In secondo luogo, consente di eseguire il consenso atomico su qualsiasi set di shard per ogni transazione elaborata. In terzo luogo, abilita "substrati" simili a UTXO che possono essere assegnati a singoli frammenti secondo necessità.

I substrati si riferiscono a una piccola registrazione di qualcosa in cui devono essere seguite alcune regole molto specifiche. Ad esempio, uno sviluppatore potrebbe voler creare un "substrato di token" che registra dove sono conservati alcuni token. Questo substrato potrebbe dire qualcosa come "ci sono 10 XRD nell'account di John". In tal caso, le regole del token substrato richiederebbero anche che la transazione includa una dichiarazione del tipo "questi 10 XRD non sono più nell'account di Jane". Combinati, questa coppia di substrati descriverebbe una transazione che invia 10 XRD da Jane a John, assicurando che nessun XRD possa essere perso o creato accidentalmente.

Grazie a queste caratteristiche uniche, Cerebrus può elaborare un numero illimitato di transazioni di token in parallelo. Con esso, lo stato di ogni token viene assegnato a un substrato. Nel frattempo, i token detenuti da milioni di account individuali sono sparsi su un numero infinito di frammenti. In questo modo, quando qualcuno vuole trasferire token a qualcuno o qualcos'altro, i singoli shard che registrano chi possiede quelle risorse specifiche possono raggiungere il consenso senza influire sul resto delle prestazioni della rete.

Il ruolo del motore Radix

Queste tre caratteristiche sono rese possibili da due capacità uniche del Radix Engine, che funge da livello di applicazione di Radix. Innanzitutto, Radix Engine è in grado di definire il significato e le regole dei substrati, cosa che avviene attraverso il suo linguaggio di programmazione Scrypto. In secondo luogo, ogni transazione può definire quali substrati dovrebbero essere inclusi nel consenso. Ciò è necessario perché un ingrediente chiave del meccanismo di consenso di Radix è che conduce il consenso solo attraverso i frammenti necessari. Pertanto, il livello dell'applicazione deve indicare a Cerebrus quali frammenti sono rilevanti per ciascuna transazione.

Una cosa del genere non è possibile nell'architettura EVM di Ethereum, che è costruita attorno al concetto di "ordinamento globale", in cui tutto avviene sulla rete all'interno di un'unica linea temporale. Questo è necessario per EVM perché una singola transazione in qualsiasi punto della rete potrebbe apportare una modifica da qualche altra parte, ad esempio con uno smart contract. È impossibile da prevedere, quindi EVM non può utilizzare lo stile di sharding di Cerebrus. Per questo motivo, Radix si basa sull'idea di "ordinamento parziale", in cui ogni transazione deve specificare quali shard devono essere inclusi.

Per fare ciò, Radix Engine fa alcune cose in modo diverso da EVM. Ad esempio, Radix Engine tratta ogni token come un oggetto globale a livello di piattaforma, una funzionalità chiave che gli consente di parallelizzare il movimento degli asset. Inoltre, le transazioni Radix sono tutte uniche, basate sull'"intento" di garantire un throughput elevato senza conflitti. Infine, ogni smart contract (componente) e i dati e le risorse che possiede vengono assegnati a un singolo shard in qualsiasi momento, consentendogli di elaborare un numero quasi illimitato di transazioni.

Parallelismo illimitato

Una cosa da ricordare è che la componibilità stessa non è esclusiva di Radix e Cerberus. Ethereum, infatti, oggi ospita numerose app DeFi già componibili. Il problema con Ethereum è che il suo throughput non è abbastanza veloce perché ogni singola transazione che elabora deve essere eseguita tramite un unico algoritmo di consenso globale che viene eseguito molto lentamente.

Le soluzioni di ridimensionamento che introducono lo sharding, come Ethereum 2.0, Cosmos e altri, aumentano la velocità effettiva in un modo che consente un parallelismo limitato con un numero fisso di shard. Tuttavia, questo viene a vantaggio della componibilità tra frammenti diversi. Inoltre, il throughput di ogni shard è ancora limitato, anche se possono sicuramente gestire molte più transazioni.

Non è il caso di Radix. Combinando le funzionalità di Cerberus e Radix Engine, otteniamo una piattaforma realmente in grado di supportare la DeFi su scala globale con un parallelismo enorme. Con esso, le risorse possono essere scambiate in parallelo senza colli di bottiglia, mentre i componenti possono essere eseguiti in parallelo alla massima velocità effettiva senza alcun conflitto. Inoltre, ogni app DeFi separata può essere parallelizzata per garantire una maggiore velocità effettiva utilizzando più componenti logicamente non correlati. Infine, l'efficienza del parallelismo è amplificata perché le transazioni includono solo i componenti e le risorse richieste in quel momento. E poiché Cerberus esegue transazioni cross-shard solo se necessario, tutto ciò può essere fatto senza sacrificare la componibilità atomica.

Se la DeFi vuole crescere a livello globale alla stessa scala della finanza tradizionale, allora ha bisogno di un parallelismo illimitato. Finora, Radix è l'unica architettura in grado di fornirlo.

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