Silvio Micali před pár dny vydal prohlášení o chystaném zlepšení výkonu sítě. Jde o signál, že vše je na správné cestě, nebo pouze marketingová zástěrka?
Silvio Micali je v kryptografických kruzích velká kapacita. Sám je držitelem několika významných ocenění jako Gödelova cena nebo Turingovo ocenění za přínos informatice a kryptografii. Není to tedy jen tak nějaká rychlokvaška nebo člověk, který by byl nucen hnát svůj projekt marketingem na úkor vývoje, dělat ankety na Twitteru s nakoupenými hlasy nebo pořádat okázalé večeře se známými miliardáři. Podobně jako Charles Hoskinson u Cardana věří, že důležitý je správný vývoj technologie a následná adopce a že růst ceny přijde v návaznosti na tyto dva důležité body.
Algorand a vylepšení v roce 2021
První blok Algorandu byl vytěžen 11. června 2019 a od té doby tento projekt neustále roste. Technologicky i v míře adopce. K dnešnímu dni je na blockchainu Algorandu denně zapsáno v průměru 500 000 transakcí. Na vývoji aplikací se podílí více než 500 různých společností.
Jaké tedy chystá Algorand upgrady?
1. Finalita bloku se sníží ze současných 4,5 sekund na 2,5 sekundy
U Algorandu probíhá zapisování bloků do blockchainu ve dvou samostatných krocích.
- Náhodně (díky VRF) je vybrán jeden node, který propaguje svůj navržený blok. Tento proces trvá přibližně 0,5 sekundy.
- Opět za pomocí kryptografické funkce VRF (Verifiable Random Function) je vybrána komise 1000 nodů, kteří rozhodují, zda je navržený blok validní a zda má jeho navrhovatel dobré úmysly. Pokud se většina shodne na tom, že ano, tento blok se neměnně zapíše do blockhainu a propaguje dále. Tyto procesy trvají zhruba 4 sekundy, do budoucna se chystá jejich urychlení na cca 2 sekundy.
Cílem blockchainu je poskytnout kompletní a neměnnou sekvenci transakcí. Snížení času na finalitu bloku přispívá k rychlejší tvorbě nových bloků (síťová latence) a tím také k celkovému objemu transakcí, které se do blockchainu dají zapsat.
2. Počet transakcí v bloku se zvýší z 5 000 na 25 000 díky síťovému kódování
Do jednoho bloku se u Algorandu vejde v současné době 5 000 transakcí. Tato hodnota se má do budoucna zvýšit až pětinásobně na 25 000 transakcí, a to díky vylepšení síťového kódování.
V současné době se do bloku ukládají 32bytové hashe transakcí, aby se snížil objem dat, které jsou v bloku uchovávány a potřeba pro to, abychom se k daným transakcím mohli třeba časem vrátit, ověřit si je. Každá transakce má svůj unikátní hash. Do budoucna se sníží 32bytový objem dat na pár bitů. To vše díky relay-node architektuře Algorandu, která toto vylepšení umožňuje.
3. Zvýšení počtu transakcí z 1 000 TPS na 46 000 TPS
Pokud se vejde do bloku 25 000 transakcí a každý nový blok vznikne jednou za 2,5 sekundy, logickou dedukcí se dostaneme na hodnotu 10 000 TPS. Algorand ale přináší dvě vylepšení, které propustnost transakcí ještě zvýší.
1. Wishful pipelining
Fáze navržení bloku Algorandu bude trvat 0,5 sekundy. Z 99 % úspěšně přináší jeden navrhovaný blok, který bude následující dvě sekundy finalizován. Proto je konečná latence v průměru 2,5 sekundy.
Pokud však začne navržení nového bloku již po fázi navržení toho předchozího, je možné navrhovat nový blok každé 0,5 sekundy a tím zvýšit počet finálních TPS z 10 000 na 50 000. Během 2,5 sekundy se zkrátka navrhne ne jeden, ale hned 5 nových bloků (5 x 0,5 sekundy). Jelikož se do jednoho bloku vejde 25 000 transakcí, za 2,5 sekundy přibyde 5 nových bloků a tedy 125 000 nových transakcí. To nám činí zmiňovaných 50 000 finálních transakcí za sekundu.
Výše uvedená analýza ignoruje skutečnost, že fáze návrhu bloku může být neúspěšná. V takovém případě může fáze návrhu vyprodukovat více navrhovaných bloků, ale následující fáze finalizace nebude finalizovat žádný z nich. Blockchain tedy musí znovu zpracovat transakce všech těchto bloků a všech transakcí navržených během fáze neúspěšné finalizace. Navíc, když selže, může fáze finalizace trvat déle než dvě sekundy, a proto musí blockchain počkat déle, než začne znovu vyrábět bloky.
2. Truthful pipelining
Blockchainy se od sebe v mnohém odlišují, zejména pokud jde o jednotlivé postupy při návrhu a finalizaci bloku, rozdílná je také časová náročnost jednotlivých kroků. Bitcoinové bloky lze považovat za dokončené až po dlouhé době, v průměru po 60 minutách a jejich finalita je nejasná při rozdělení sítě. Pojďme se podívat na 3 důležité aspekty u blockchainu Algorand, jak budou dané fáze vypadat:
- Jak dlouho trvá fáze návrhu bloku? 0,5 sekundy
- Jak často je fáze návrhu bloku neúspěšná? Zhruba z 1%
- Jaký je čas potřebný k zotavení z neúspěšného návrhu bloku? 4,5 sekundy
Díky těmto ukazatelům při velikosti bloku 25 000 transakcí dosáhne Algorand v roce 2021 asi 46 000 finalizovaných TPS.
Slovo závěrem
Již od ICO bubliny jsme si zvykli na to, že se blockchainové projekty předhání v superlativech, pokud jde o metriku TPS (transakce za sekundu). Vzduchem, nebo tedy spíše internetovým prohlížečem, létají tisíce, desetitisíce a někdy i miliony TPS. Nezkušený kryptonadšenec by se mohl logicky orientovat pouze podle těchto hodnot a dávat vyšší vlastní ohodnocení projektům s vyšší propustností transakcí.
To ale nemusí být vždy vhodné. Každý blockchain je orientován na jiné funkce a také míra decentralizace se u projektů značně liší. Zaměřit se tedy pouze na jednu metriku nedává úplně smysl.
Algorand se vydal cestou řešení blockchainového trilema za pomocí implementace kryptografické náhody, kterou představuje funkce VRF, spoluobjevená Silviem Micalim v roce 1999. Tyto dnes zmíněné vylepšení neubírají nic na decentralizaci a bezpečnosti blockchainu Algorand, pouze zvyšují jeho efektivitu.
Hlavním cílem Algorandu je poskytnout skutečně decentralizovanou veřejnou síť bez jakýchkoliv oprávnění a omezení. Decentralizace a bezpečnost jsou základní principy, na kterých Algorand staví a ze kterých ani v budoucnu nesleví.
Zdroj informací: https://www.algorand.com/resources/blog/algorand-2021-performance