Raport: 7 innowacji, które przełamują bariery technologiczne blockchaina

Podczas gdy masowy rynek wciąż stara się zrozumieć koncepcje takie jak algorytmy konsensusu i rejestr rozproszony, najlepsi programiści nieustannie pracują nad rozwojem tych technologii. Tym samym, przełamują oni bariery technologiczne związane ze skalowalnością, bezpieczeństwem i dostępnością, zachowując przy tym decentralizację sieci. 

W tym artykule przyjrzymy się 7 innowacyjnym projektom, które wznoszą blockchain oraz całą branżę związaną z technologią rozproszonego rejestru danych, na jeszcze wyższy poziom.

Największą wartość prezentowanych tutaj rozwiązań widzimy w tym, że są one open source. Otwarty kod źródłowy pozwala również innym projektom implementować oraz udoskonalać koncepcje, które tu wymieniamy. Przyjrzyjmy się więc najbardziej intrygującym i innowacyjnym koncepcjom.

Projekty zostały wymienione w kolejności losowej.

Bitcoin: Lightning Network

Król kryptowalut nadal mocno stoi na nogach. Niezależnie od tego, ilu nowych konkurentów mu przybyło, wciąż dominuje w trakcie trwającego od początku 2018 roku niedźwiedziego rynku. Ograniczenia skalowalności łańcucha Bitcoina wyszły na jaw, jeszcze zanim niedźwiedzie przejęły kontrolę. W skrajnym przypadku realizacja pojedynczej transakcji w sieci Bitcoin trwała (uśredniając) 78 minut, niekiedy zaś czas oczekiwania wydłużał się do nawet kilkunastu godzin. Dodajmy do tego bardzo wysokie opłaty transakcyjne, które podczas szaleństwa w grudniu 2017 roku przekraczały poziom 50 dolarów.

Deweloperzy byli od dłuższego czasu świadomi ograniczeń skalowalności Bitcoina, co doprowadziło do narodzenia się koncepcji Lightning Network w 2015 roku.

Aby dorównać obecnym procesorom płatności, takim jak VISA (która jest w stanie przetworzyć do 47 000 transakcji na sekundę) przy jednoczesnej konkurencyjnej prowizji za transakcje oraz bez porzucania cechy decentralizacji, większość transakcji w BTC będzie przeprowadzana poza jego głównym łańcuchem.

Rozwiązanie to będzie możliwe, dzięki sieci Lightning Network.

Płatności realizowane za pośrednictwem Lightning Network nie wymagają potwierdzeń zapisywanych w blokach (co trwa około godziny), dzięki temu mogą być realizowane natychmiastowo. Ponadto, sieć LN pozwala na realizację opłacalnych finansowo mikrotransakcji o bardzo niskiej prowizji, dzięki czemu w końcu będzie można zacząć kupować kawę za pomocą Bitcoina.

W ogromny skrócie, Lightning Network to zdecentralizowany system, za pośrednictwem którego transakcje są przesyłane przez sieć kanałów mikropłatności. Według whitepapera, Lightning Network posiada wystarczający potencjał, aby umożliwić Bitcoinowi skalowanie, potencjalnie do miliardów transakcji na sekundę! Sieć LN jest niezwykle wyczekiwanym przez entuzjastów rozwiązaniem, jednak na obecną chwilę wciąż pozostaje w fazie testów.

Niedawno procesor płatniczy CoinGate przyłączył do Lightning Network wszystkie swoje punkty akceptujące BTC jako metodę płatności – jest ich ok. 4000. Stało się to po wcześniejszym przetestowaniu rozwiązania wśród 100 wybranych placówek.

Miejmy nadzieję, że przed kolejnym byczym rynkiem, LN będzie już na tyle powszechne, że sieć sprosta popytowi mas, chcących handlować lub płacić za pomocą Bitcoina.

Opisując Lightning Network, na honorowe wyróżnienie zasługują również Atomic Swaps. Jest to dodatkowa funkcjonalność, możliwa dzięki sieci LN. Między(krypto)walutowy atomic swap jest formą transakcji, w której strony wymieniają się różnymi kryptowalutami (np. BTC za LTC) bez pośrednictwa instytucji typu giełda czy kantor – a bezpośrednio ze sobą, nawet jeśli transakcja odbywa się między różnymi blockchainami.

Mechanizm może działać na zasadzie trustless (bez zaufanych pośredników) oraz natywnie (wykorzystując istniejące protokoły, na których oparte są cyfrowe aktywa), dzięki wykorzystaniu sieci Lightning Network.

Dzięki mechanizmom zabezpieczeń transakcji jakie posiada LN, operacja jest całkowicie bezpieczna (żadna ze stron nie może odebrać cyfrowych monet bez wysłania swoich), a w przypadku braku potwierdzenia transakcji, zablokowane na czas wymiany kryptowaluty stają się z powrotem dostępne stronom wymiany, po określonym czasie (np. 24-48h).

IOST: Sharding

Teoretycznie, jest to rozwiązanie wykorzystywane przez kilka projektów, jednakże na chwilę pisania tego artykułu IOST wydaje się być tym z największą przewagą technologiczną.

Wiele protokołów blockchain jest ograniczanych pod kątem możliwości skalowania. Aby temu zapobiec, IOST wdrożył własną, unikalną formułę, zwaną shardingiem.

W ogólnym rozrachunku, sharding to rodzaj partycjonowania danych, który dzieli ich bazy na mniejsze i tym samym łatwiejsze do zarządzania segmenty zwane ‘shards’.

W przypadku IOST, ‘odłamki’ te są pulami węzłów, które weryfikują udział w całkowitej liczbie transakcji odbywających się wewnątrz sieci. Wszystkie odłamki wspólnie sprawdzają odbywające się wewnątrz sieci transakcje. Oznacza to, że w teorii blockchain IOST jest nieskończenie skalowalny, ponieważ wraz ze wzrostem liczby odłamków, liczba transakcji, które mogą być przekazywane przez sieć, również wzrasta.

Aby to zapewnić, IOST używa spersonalizowanej metody shardingu o nazwie ‘Efficient Distributed Sharding’.
Metoda ta zmniejsza obciążenie, przetwarzając transakcje w poszczególnych węzłach. Jednocześnie całkowita przepustowość transakcji sieci liniowej zwiększa się, proporcjonalnie do wzrostu liczby węzłów. Co więcej, technika rozdzielania IOST używa unikalnego schematu do tworzenia odłamków, który zapewnia odporność na nadmierne obciążenie sieci – czy to w przypadku ataków czy podczas intensywniejszego korzystania z sieci przez zwykłych użytkowników.

Jest to osiągalne, dzięki trzem wspierającym innowacjom technologicznym wdrożonym przez IOST:

• TransEpoch
• Atomix Protocol
• Micro State Blocks

Więcej informacji na temat efektywnego, rozproszonego dzielenia IOST i poszczególnych technologii wspierających sharding, można znaleźć w whitepaperze projektu.

W chwili obecnej, IOST nadal jest tokenem ERC-20, jednak wkrótce zostanie przeniesiony na własny blockchain. Mimo że start mainnetu był pierwotnie zaplanowany na trzeci kwartał 2019 roku, dyrektor generalny projektu IOST, Jimmy Zhong, wielokrotnie podkreślał, że IOST wyprzedza swój harmonogram. Niedawno zespół opublikował zaktualizowany raport wskazujący, że mainnet projektu zostanie ostatecznie uruchomiony już w pierwszym kwartale 2019 roku.

Inne projekty, które obecnie analizują możliwości zastosowania shardingu to m.in.: Ethereum, które wielokrotnie wskazywało na sharding, jako drugą warstwę rozwiązującą ograniczenia skalowalności sieci, a także Zilliqa.

Enigma: „Tajne Umowy”

Rozproszony rejestr z natury śledzi wszystkie transakcje przeprowadzane wewnątrz sieci, co oznacza, że wszystkie dane zawarte w niej są całkowicie transparentne. Jest to świetna zaleta przy budowie opartej na zaufaniu, przejrzystej i zdecentralizowanej waluty. Jednakże sprawy zaczynają się komplikować, jeśli chcemy by dane zapisywane przez nasz rejestr były faktycznie prywatne.

Prywatność jest jednym z podstawowych wymogów, jeśli chcemy, aby blockchain mógł na stałe zagościć wśród mas i zostać spopularyzowany na globalną skalę.

Enigma rozwiązuje kwestie prywatności, dzięki innowacyjnej technologii o nazwie „tajne umowy” (ang. secret contracts). Tajne kontrakty są bardzo podobne do zwykłych programowalnych kontraktów, ale posiadają jedną dużą różnicę – dane przesyłane przez tajne programowalne kontrakty Enigma, mogą być przetwarzane przez węzły, ale nie rozpoznają żadnych danych, na których operują.

Enigma wdraża tajne umowy poprzez podzielenie pojedynczej, programowalnej umowy na wiele części. Części te, są szyfrowane podczas wyodrębnionego przetwarzania każdej z nich. Po przetworzeniu, dane kontraktu są ponownie łączone w całość.

Proces ten znany jest jako ”Secure Multiparty Computation’. Optymalizacja i sfinalizowanie tego procesu jest na tę chwilę głównym celem działania obecnego testnetu Enigma, określanego mianem „Discovery”. Enigma ma ambicje aby jej protokół był równie bezpieczny jak Pentagon – oczywiście oparty o blockchain.

Protokół projektu Enigma został zaprojektowany tak, aby działał również na innych łańcuchach bloków, zapewniając im tajną funkcję inteligentnych kontraktów. Wdrożenie go na blockchanie Ethereum jest pierwszym z głównych kroków milowych projektu.

Ark: Interoperacyjność

Coraz więcej osób związanych z branżą blockchain zaczyna rozumieć znaczenie interoperacyjności łańcuchów.
Kiedy na rynku pojawiało się coraz więcej projektów o różnej architekturze, stało się jasne, że ich blockchainy nie mogą w prosty sposób komunikować się między sobą – nawet jeśli (z różnych przyczyn) naprawdę powinny.

Każdy łańcuch bloków jest dostosowany do branży i sposobu adopcji odpowiedniej dla poszczególnego projektu. Jeśli jednak chcemy osiągnąć masowa adopcję, ważne jest, aby użytkownicy nie musieli przeskakiwać pomiędzy kolejnymi łańcuchami dla uruchomienia każdej oddzielnej aplikacji, z której korzystają.

Na obecną chwilę, przeważającą metodą przenoszenia aktywów z jednego blockchaina do drugiego jest wymiana na (zazwyczaj scentralizowanej) giełdzie. Jak wiadomo, na obecną chwilę giełdy stanowią najsłabsze ogniwo (najłatwiejsze do ataku) w całej branży. Przypomina to nieco wczesne lata internetu, kiedy to wspólny protokół łączący intranety jeszcze nie istniał – wszystkie sieci były regionalne i niepołączone ze sobą.

Ark to bardzo ambitny projekt zajmujący się harmonizacją przestrzeni blockchain poprzez ułatwianie komunikacji między kanałami. Jak podaje jego strona internetowa, Ark „dąży do stworzenia całego ekosystemu połączonych łańcuchów i wirtualnej pajęczyny o nieskończonych możliwościach zastosowania”.

Ark dąży do wypełnienia luki między różnymi łańcuchami bloków dzięki samouczącej się technologii o nazwie SmartBridge.

SmartBridge umożliwia blockchainom łączenie się i komunikowanie ze sobą. Aby zintegrować Ark ze swoim blockchainem wystarczy, aby twórcy danego projektu dodali kilka nowych linii kodu do swojej bazy.

Warto nadmienić, że Ark nie jest jedynym projektem starającym się rozwiązać problem interoperacyjności łańcuchów. Jego najpoważniejsi konkurenci to Kosmos, Blocknet oraz Polkadot.

Wyścig by stać się tzw. ‘internet of blockchains’ ciągle trwa, a tocząca się w jego obrębie konkurencja jest korzystna dla rozwoju całej branży i adopcji technologii rozproszonego rejestru.

Tezos: Zarządzanie łańcuchem dostaw oraz samoaktualizacja

Branża blockchain wciąż znajduje dla siebie nowe, niezwykłe możliwości zastosowań. W tym czasie rynek weryfikuje wiele pomysłów, przez co dużo projektów pojawia się na chwilę, by zaraz potem zniknąć bezpowrotnie, w zależności od tego, czy faktycznie rozwiązują konkretny problem i czy rzeczywiście jest na nie popyt.

Jesteśmy obecnie na etapie ewolucji, podczas której wiele modeli i projektów ostatecznie okaże się nieskutecznych lub po prostu nie będzie stosowana na większą skalę. Równocześnie jest to etap, który zdecydowanie wymaga dużej liczby eksperymentów.

Zamiast przechodzić przez ten niezbędny i jednocześnie zużywający wiele zasobów proces, blockchain Tezos został zaprojektowany tak, aby mógł być ciągle rozwijany i aktualizowany w oparciu i potrzeby rynku i wymagania społeczności.

Tezos jest pierwszym na świecie samoaktualizującym się łańcuchem bloków, przez co zespół żartobliwie nazwał swój token Tezzies – „ostatnią kryptowalutą”. Tezos w pełni demokratyzuje rozwój technologiczny swojego blockchaina, pozwalając właścicielom Tezzies na zarządzanie i ulepszanie sieci.

Odbywa się to poprzez pełne zarządzanie rejestrowane w łańcuchu, który kieruje ciągłym rozwojem kodu platformy bazującej na głosowaniu społeczności. Każdy parametr protokołu Tezos może zostać zmieniony przez społeczność, jeśli ta zdecyduje się to zrobić. Aby zaktualizować protokół, programiści mogą dzielić się swoimi propozycjami ulepszeń ze społecznością. Po zaakceptowaniu propozycji przez społeczność deweloperzy mogą rozpocząć pracę nad kodowaniem i wdrażaniem uaktualnień.

Nagrody za modernizację platformy są zarządzane w sposób zdecentralizowany poprzez programowalne kontrakty, co oznacza, że ​​sam protokół w swojej definicji stanowi zachętę do wprowadzania kolejnych udoskonaleń.

Niedawno został uruchomiony mainnet Tezos.

iOlite: Przetwarzanie języka powszechnego na smart contracts

Dla ludzi z zewnątrz branża blockchain jest tajemnicza od pierwszego kontaktu, aż do samego rdzenia – bariery wejścia na rynek i wykorzystania obiecującej technologii są nadal bardzo wysokie.

Większość ludzi dopiero zaczyna poznawać nowe koncepcje, takie jak zdecentralizowany rejestr i programowalne kontrakty. Tymczasem branża jest już dwa kroki przed nimi – wprowadzenie protokołów pomostowych, atomic swaps i nieskończonych rozwiązań drugiej warstwy, utrudnia zainteresowanym osobom zrozumienie branży.

Jednym z najbardziej obiecujących aspektów technologii łańcucha bloków są programowalne kontrakty (ang. smart contracts), jednak wiedza na ich temat nadal należy w dużej mierze do elity programistów blockchain – trudno je w pełni zrozumieć, nie mówiąc już o samodzielnym tworzeniu tak by nie było w nich żadnych luk.

Projekt iOlite postanowił to zmienić, umożliwiając pisanie smart contracts osobom nie posiadającym żadnego doświadczenia w programowaniu. Wszystko ma się odbywać w zwyczajnym, wykorzystywanym na co dzień języku.

Zgadza się! iOlite stara się umożliwić pisanie programowalnych umów w języku angielskim, hiszpańskim, chińskim lub jakimkolwiek innym, powszechnie używanym do komunikacji z drugim człowiekiem.

Aby tego dokonać, iOlite używa szybkiego mechanizmu adaptacyjnego – protokołu machine learning rozwijanego przez grupę ekspertów.

Grupa ta składa się z ekspertów ds. programowalnych kontraktów, którzy rozwijają procesor języka powszechnego firmy iOlite w celu rozpoznawania języków powszechnych i przekładania ich na inteligentny kod, gotowy do implementacji. Im częściej silnik ten będzie używany, tym lepiej komunikaty będą tłumaczone na kod.

Innym projektem, którym zajmuje się iOlite jest Matrix AI Network, który od powyższego mechanizmu odróżnia to, że będzie używał sztucznej inteligencji na znacznie wcześniejszym etapie przetwarzania języka powszechnego.

Jeśli jednemu z wyżej wymienionych projektów uda się stworzyć system projektowania smart contracts w powszechnym dla Kowalskich, Smithów czy Xinów języku, może on otworzyć drogę do masowej adopcji mechanizmu jakim są programowalne kontrakty, niwelując barierę wejścia do tej technologii praktycznie do zera.

IOTA: Directed Acyclic Graph (DAG)

Istnieje kilka projektów, które podnoszą poprzeczkę technologii rozproszonego rejestru danych, jednakże nie działają one w oparciu o łańcuch bloków. Innym przykładem rozproszonego rejestru, który ma ogromny potencjał jest Directed Acyclic Graph (DAG) – Skierowany Graf Acykliczny.

DAG jest dobrze znaną strukturą danych w informatyce. Umożliwia stworzenie zdecentralizowanej sieci działającej bez górników i problemów z rozmiarem bloków. DAG pozwala również na natychmiastowe transakcje, które co najważniejsze, pozbawione są opłat transakcyjnych.

Struktura danych DAG została wprowadzona do branży blockchain przez adresowany do branży internetu rzeczy (ang. Internet of Things – IoT) projekt IOTA, który aspiruje do stania się fundamentem infrastruktury IoT, umożliwiającej stworzenie autonomicznej gospodarki urządzeń mechanicznych i elektrycznych.

Aby możliwa była prawdziwie, niezależna komunikacja między tymi urządzeniami, będą one również musiały być w stanie wykonywać mikrotransakcje w bezpieczny i zautomatyzowany sposób – z czym technologia blockchain w obecnym kształcie ma problemy, ze względu na konieczność zrzeszania w sieci specjalnych węzłów potwierdzających transakcje (górnicy cyfrowi w PoW lub forgerzy w PoS).

Oprócz poszerzania obecnych granic technologii łańcucha bloków, IOTA intensywnie pracuje nad rozwojem technologii DAG poprzez nowy projekt o nazwie Qbic. Qbic ma na celu wdrożenie do sieci IOTA tzw. oracles, które dostarczą sieci wiele ciekawych funkcjonalności, jak np. programowalne kontrakty.

Projekty DAG są bardzo interesujące, ponieważ jeśli będą w stanie spełnić swoje obietnice, pozwoli im to działać bez ograniczeń, które są obecnie charakterystyczne dla klasycznej technologii blockchain.

Oprócz IOTA, jednym z najciekawszych projektów w tej przestrzeni jest Hashgraph. Sami założyciele Hashgraph opisują swój projekt i technologię jako poważne zagrożenie dla znanego na szerszą skalę łańcucha bloków.

Niedawno została uruchomiona główna sieć Hashgraph – Hadera, wraz z jej kryptowalutą. Przyszłość pokaże na co naprawdę stać ten projekt.

Inne projekty wykorzystujące strukturę DAG to Nano, Byteball oraz Oyster.

Które z tych rozwiązań uważasz za najbardziej obiecujące? Podziel się z nami swoją opinią w komentarzu poniżej lub pod tym postem na Facebooku.