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Alephium empuja los límites del rendimiento y la escalabilidad de Blockchain | Hablante de monedas

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Al evaluar las aparentemente innumerables plataformas de blockchain que aparecen en los últimos años, ni los usuarios ni los críticos no logran enfatizar la escalabilidad. Recientemente, con el desarrollo de la tecnología de fragmentación, se están realizando mejoras reales en el área de la escalabilidad de blockchain. Un proyecto en particular ha construido una nueva y poderosa tecnología con el potencial de mejorar enormemente la escalabilidad de las cadenas públicas.

Alephium, el proyecto original de Cheng Wang, apunta a escalar blockchains para manejar decenas de miles de transacciones por segundo (10,000+ TPS) en una red abierta y sin permisos. Su algoritmo central, llamado BlockFlow, combina la tecnología de fragmentación con DAG (Directed Acyclic Graph) y utiliza un modelo escalable de UTXO (salida de transacción no gastada) para resolver la ineficiencia del rendimiento de la fragmentación durante las transacciones de fragmentación cruzada.

Al desglosar los contratos inteligentes en protocolos de token y protocolos de datos, Alephium permite a los desarrolladores crear dApps que admiten escenarios de alta concurrencia al tiempo que mantienen las funcionalidades completas de Turing de los contratos inteligentes.

¿En qué se diferencia Alephium de los proyectos de fragmentación existentes?

Alephium es simple, eficiente, seguro y pragmático. Sin embargo, la característica más importante de Alephium es su soporte nativo para transacciones de fragmentos cruzados que proporciona una experiencia de usuario similar a las plataformas de una sola cadena. El algoritmo CoreFlow de Alephium sigue los mismos supuestos de red mínimos que Bitcoin, una red abierta y asíncrona. Como plataforma descentralizada y sin permiso, todos pueden contribuir al consenso y la seguridad de Alephium.

Alephium Ethereum 2.0 Zilliqa
Consenso PoW PoS PBFT
Todas las dimensiones de fragmentación No
Transacción de un solo paso entre fragmentos No No
Implementación Versión alfa completada, testnet por venir Trabajo en progreso Se lanza Mainnet, mejoras adicionales por venir

Métodos de fragmentación

En una estructura de cadena única, el hash de cada bloque se almacena en el encabezado del bloque del bloque siguiente. Esto permite que las transacciones de toda la red se compriman en una sola lista de transacciones. Sin embargo, forzar el orden total de las transacciones reduce en última instancia el rendimiento general del sistema y aumenta la latencia.

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Alephium espera abordar estos problemas de escalabilidad a través de su algoritmo BlockFlow combinando sharding y DAG, lo que reduce significativamente la carga de transacciones de cada nodo. En el ejemplo anterior con tres grupos de direcciones, hay nueve fragmentos en total. Con BlockFlow, los nodos que pertenecen al grupo de direcciones B solo necesitan descargar transacciones de cinco de los nueve fragmentos. Esto mejora enormemente la escalabilidad de la plataforma.

Muchos proyectos de fragmentación admiten transacciones de partición cruzada en la actualidad, pero generalmente se basan en métodos que afectan negativamente el rendimiento del sistema. El proyecto Alephium utiliza su modelo de fragmentación de dos capas para mejorar las transacciones de fragmentos cruzados a fin de mejorar el rendimiento del sistema general. La primera capa de fragmentación es para direcciones de transacción, y la segunda capa de fragmentación es para transacciones basadas en los resultados de fragmentación de primera capa de sus direcciones de entrada y direcciones de salida (consulte la figura anterior).

El UTXO para cada transacción de fragmentos cruzados en Alephium se encuentra en la dirección del fragmento recibido, lo que reduce los dos pasos habituales requeridos para las transacciones de fragmentos cruzados a solo uno. Con la inmutabilidad y la atomicidad de UTXO, es más fácil evitar el gasto malicioso en paralelo.

  • Regla de elección de la horquilla: uno de los mayores desafíos que rodean los algoritmos de fragmentación es alcanzar el consenso en todos los fragmentos, mientras que algunos tienen horquillas temporales. Esto se conoce a menudo como la regla de elección de horquilla. El consenso BlockFlow de Alephium utiliza una estructura de datos DAG para resolver las dependencias de la bifurcación en la red.

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Como se muestra en la figura anterior, cada nuevo bloque en BlockFlow incluye un conjunto de hashes seleccionados cuidadosamente de bloques existentes como dependencias. Las reglas de selección (consulte el documento técnico) garantizan que estas dependencias determinarán una bifurcación única para cada fragmento del sistema. Por lo tanto, cada nuevo bloque determina un libro mayor único que se distribuye en todos los fragmentos.

Las dependencias para cada nuevo bloque son elegidas por los mineros de modo que cumplan con las reglas de selección de BlockFlow y se maximice el trabajo acumulado en estas horquillas. Al extraer nuevos bloques de todos los fragmentos en paralelo, el ledger con la mayor cantidad de trabajo continúa creciendo y los nodos en la red necesitan validar estas dependencias cuando reciben un nuevo bloque.

  • Seguridad: debido a las dependencias entre bloques de diferentes fragmentos, un ataque a cualquier fragmento en particular también requerirá ataques a los otros fragmentos. Como tal, el costo del doble gasto se mantiene en el 51% de la potencia minera total.
  • Alto rendimiento: la nueva tecnología de Alephium introduce mejoras significativas en el rendimiento. A fines de 2018, Alephium alcanzó un rendimiento máximo de más de 10,000 TPS durante las pruebas de su versión Alpha con instancias de nivel de consumidor en AWS.

Aplicaciones descentralizadas

El enfoque práctico y eficiente de Alephium para los dApps combina protocolos de token, protocolos de datos y contratos inteligentes. En la mayoría de los casos, los contratos inteligentes se dividen en protocolos de token y protocolos de datos, que son naturalmente escalables en todos los fragmentos. El protocolo de token de Alephium ofrece programabilidad. Los desarrolladores pueden aprovechar el protocolo de token para crear dApps simples pero eficientes.

Mientras tanto, los contratos inteligentes completos de Turing aún son compatibles con los fragmentos seleccionados denominados fragmentos intragrupo, y los dApps pueden beneficiarse de las transacciones de fragmentos cruzados sin sacrificar las características estándar del contrato inteligente. Como tal, Alephium es la primera plataforma práctica para admitir dApps de fragmentos cruzados eficientes.

Equipo

Alephium está respaldado por un equipo impresionante. El fundador Cheng Wang es un experto en criptografía y computación distribuida. Anteriormente, trabajó como ingeniero de algoritmos en BestMile y fue investigador sénior de datos en Swisscom. Propuso el primer algoritmo de acuerdo bizantino asíncrono de tiempo lineal y fue coautor de los trabajos de investigación "Beyond One Third Byzantine Failures" y "A Thrifty Universal Construction", que ganó el premio NETYS Best Paper Award 2015.

Alois Cochard, cofundador de Alephium, fue anteriormente CTO de BestMile, que ocupó el segundo lugar en los Top 100 Swiss Startup Awards en 2018. Es un arquitecto experimentado en sistemas distribuidos y ha dado charlas en conferencias de programación funcional bien conocidas.

Conclusión

Con la combinación única de fragmentación y tecnología DAG, el algoritmo BlockFlow de Alephium desafía los límites del rendimiento y la escalabilidad de blockchain. Con mejoras verificables en el rendimiento y un diseño de protocolo práctico y eficiente, los desarrolladores pueden crear dApps de alto rendimiento que conservan la integridad de Turing.

Para más información, sigue a Alephium en:


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