Обзор Constellation Labs — сети с неограниченной масштабируемостью

Проект создания горизонтально масштабируемой распределенной сети микросервисов, способной адаптироваться и расширяться в зависимости от текущих потребностей сети. В основе протокола Constellation Labs лежит горизонтально масштабируемая архитектура, известная как Extended Trust Chain (Gossip). Ее можно использовать, в том числе и на мобильных устройствах.

Проект Constellation Labs

Авторы проекта уже запустили свое сообщество разработчиков Orion, а токен сети DAG уже торгуется на нескольких биржах.

Команда разработчиков

Constellation Labs (CST) — компания, зарегистрированная в Сан-Франциско, целью которой является создание блокчейна аналогичного IOTA для создания распределенной сети микросервисов с гибкой масштабируемостью.

Реализацией проекта занимается многопрофильная команда, поддерживаемая крупными инвесторами и советниками, в количестве 29 человек, включая:

  • Брендан Плейфорд (генеральный директор, соучредитель, основатель энергетической сети Aurora и сети Deploy).
  • Вьятт Мелдмен-Флоч (главный технический директор, соучредитель, окончил институт SETI, сотрудник научно-исследовательского центра NASA Ames Research Center, ведущий бэкенд-инженер Zignal Labs, инженер-программист в Rally Health).
  • Бенджамин Йоргенсен (главный операционный директор, соучредитель, сотрудник компании Audible Ventures, консультант GiftConnect, генеральный директор Klick Push).
  • Альтиф Браун (руководитель сообщества, соучредитель, глобальный менеджер сообщества Rinse, аналитик сообщества WANELO).
  • Зак Рассел (начальник отдела маркетинга, специалист по рекламе в Red Bull Media House).

Основные особенности и цели Constellation

Ключевым отличием этой сети является ее способность масштабироваться пропорционально количеству пользователей и текущих потребностей. Ее пропускная способность составляет от 4 000 до 4 800 транзакций в секунду с кластером из 1 200 узлов. Для сравнения, сеть Bitcoin имеет среднюю скорость менее 4 транзакций в секунду, а Ethereum — около 15.

Сравнение пропускной способности

Это достигается за счет использования динамически разделенного консенсуса, который позволяет сети масштабироваться под определенные нужды. Репутационные стимулы устраняют необходимость использования транзакционных сборов при передаче средств между пользователями.

Constellation использует протокол Proof-of-Meme (PoM), позволяя отдельным участникам напрямую способствовать улучшению и сети и обеспечивать ее мониторинг. Для этого они используют вычислительную мощность своих интеллектуальных устройств. PoM награждает тех, кто улучшает общую репутацию узла в системе.

Применяемая в сети горизонтальная масштабируемость представляет собой параллельное программирование. Когда пользователи присоединяются к сети, ее пропускная способность увеличивается прямо пропорционально. В этом процессе также задействована технология MapReduce — процесс разбиения вычислений на простые операции, которые могут быть переданы в направленный ациклический граф (DAG) для дальнейших вычислений. Это позволяет увеличить эффективность горизонтальной масштабируемости.

Constellation использует смарт-контракты как «микросервисы» для компоновки сервисов в рамках блокчейна в формате распределенных приложений.

«Микросервисы» — это особый подход к разработке приложений, в ходе которого большое приложение создается в форме набора модульных сервисов. Каждый такой модуль имеет определенную бизнес-цель и использует простой конкретный интерфейс для связи с другими наборами сервисов. По своей сути микросервисы — это параллельные процессы, отличающиеся от «умных» контрактов, которые должны размещаться в каждом узле сети.

Как утверждают разработчики, протокол Constellation нацелен на решение основной задачи масштабируемости в сфере технологии блокчейн, предоставляя пользователям оптимальное решение с высокой степенью ресурсоэффективности и экспоненциальной масштабируемостью.

Платформа сообщества Orion

18 июня 2018 года авторы Constellation запустили портал Orion, назвав его своим «флагманским» продуктом. Цель Orion заключается в побуждении сообщества разработчиков проекта к объединению информации и контента сети в едином центральном узле. Портал позволит сообществу зарабатывать токены для участия в различных мероприятиях, от отчетов об ошибках до исправления ошибок в «Белой книге» и поддержки других членов.

Пользователи смогут делать ставки в токенах DAG, чтобы получить членство в Orion со свободным уровнем доступа, позволяющим просматривать каналы портала и доски объявлений.

Другой вариант получения монет DAG — участие в запуске тестовой системы Constellation. Владельцам токенов нужно будет сделать ставку в токенах в тестовой сети для проверки тестовых транзакций. Владельцы узлов будут получать вознаграждения на основе валидации транзакций, исходя из их пропускной способности и репутации. Приложение для запуска тестовой сети на момент написания статьи было открыто. После совершения ставки токены будут заблокированы в течение шестимесячного периода членства.

Авторы Constellation заявили о намерении расширить возможности своего сообщества, чтобы эффективно помогать формировать, строить и развивать экосистему, одновременно поощряя разработчиков и членов сообщества за размещение ставок в токенах.

В рамках сети будет действовать метод цифрового захвата и количественного определения доверия, который существует между людьми в мире, используемый для защиты сети. Такой подход позволит мобилизовать сообщество Constellation в целом, чтобы устранить препятствия для масштабирования сети.

Запущенная через Orion тестовая сеть будет обеспечивать безопасную среду тестирования для текущего и будущего развития проекта.

Extended Trust Chain

Модель выбора делегатов

Отказоустойчивость в Extended Trust Chain может быть улучшена с помощью системы репутации для выбора делегатов. Для этого используется распределенный консенсус, метод, который включает участие узла в процессе выбора. Система учитывает положительные действия и репутацию узла в сети, за которые вознаграждается пользователь.

Создатели Constellation называют алгоритм Proof-of-Meme (PoM) меритократией по сравнению с алгоритмом Proof-of-Stake, который является плутократией. По сути, это вектор признаков, соответствующих учетной записи каждого узла. В простейшем варианте — это матрица плавающих значений, используемых в качестве входных данных для детерминированного алгоритма машинного обучения.

PoM является основой оценки репутации, которая обеспечивает вероятность выбора для достижения консенсуса. Использование рейтинга, основанного на репутации, для выбора делегата с помощью PoM в сочетании с ролью каждого узла в качестве отдельной учетной записи является преимуществом распределительной системы путем принудительной прозрачности, которая стимулирует пользователей к развитию сети. Все сделки и история консенсуса каждого узла проходит публичную проверку. Это обеспечивает определенное доверие, которое игнорируется в существующих технологиях, основанных на транзакционных сборах и механизмах внеконкурсного консенсуса.

HyloChain

Алгоритм Proof-of-Meme

Алгоритм выбора делегатов является ключевым компонентом развития сети Constellation. Каждая функция этого механизма представляет собой утилиту узла, и предназначена для обеспечения максимальной пропускной способности, ослабляя количество фасилитаторов с сохранением определенного уровня толерантности к ошибкам и времени подтверждения. Узлы с высоким уровнем репутации будут иметь приоритет при распределении возможностей участия в развитии сети и построения собственной репутации.

Уровень репутации неисправных узлов или тех, чьи действия будут негативно отражаться на работе сети, будет снижаться. Высокопроизводительные и заслуживающие доверия узлы, в свою очередь, будут накапливать репутацию. Общая идея выбора делегатов в индуктивном случае зависит от следующих факторов:

  1. Выполнение консенсуса.
  2. Подача хеш-блока в детерминированный алгоритм, который выводит обновленные данные о репутации каждого делегата. Это выполняется на верхнем уровне консенсусной системы (Galaxy), которая отвечает за выбор фасилитаторов.
  3. Полученные данные используются для изменения ранжирования узлов на основе обновленной информации о репутации.
  4. Предыдущий хэш (результат последнего консенсуса) используется для сортировки данных следующего раунда.
  5. Наличие большой ценности у репутации позволяет ей заменить необходимость использования комиссий за транзакции.

Архитектура сети

Основные компоненты сети включают:

Stars

«Звезда» — базовый объект в Constellation, название которой переводится с английского как «созвездие». Для прямого взаимодействия с сетью пользователи создают экземпляр «звезды» на своем устройстве. Все транзакции осуществляются через нее. Каждая «звезда» содержит локальную цепочку, состоящую из ее истории в сети. Эта локальная цепочка используется для обеспечения упорядочения и идентификации с помощью открытого ключа, который используется для подписи транзакций.

Сама «звезда» является компонентом для взаимодействия пользователя с сетью и совместима с мобильными устройствами. Каждый такой элемент может участвовать в консенсусе для оценки своей репутации. Если звезда выбирает участие в консенсусном процессе, то она присоединяется к коллекции «звезд» — так называемому «звездному кластеру».

Star Cluster

Звездный кластер — коллекция «звезд», избранных для участия в консенсусе. Общее число звезд ограничено верхней границей, которая будет определяться после достаточного экспериментального и статистического анализа. После достижения этого порога создается новый «звездный кластер». Каждый из них образует чувствительные местные хеш-блоки, которые будут обрабатываться как обычные транзакции и хешироваться «галактиками» (Galaxies) в «черные дыры» (Black Holes).

Galaxies

«Галактики» являются изоморфными в роли валидаторов в рамках ExtendedTrustChain. Кроме того, они также служат в качестве группы автоматического масштабирования, выделяя ресурсы для новой «звезды» и поддержания репутации узлов, которая рассчитывается исходя из данных журналов достижения консенсуса.

При получении необходимых данных «галактиками» репутация обновляется, после чего осуществляется выбор нового образца для следующего раунда консенсуса. Так как «галактики» выполняют роль валидаторов, они предоставляют источник доверия для удаления недействительных транзакций и выбора делегатов в Star Clusters. Метаданные о производительности Galaxy хранятся в Black Holes.

По мере того, как звезды достигают требуемого порога репутации, они могут получать право функционировать как «галактики».

Black Holes

«Черные дыры» — группы хешированных блоков. Сеть может ссылаться на них как на блоки в цепочке. Полная история блокчейна сети хранится в «галактиках».

Смарт-контракты в роли микросервисов

Высокодоступные, эластичные, распределенные системы процветают на серверной архитектуре. Что касается распределенной операционной системы, то ее архитектура может представлять собой систему распределенных микросервисов.

В Constellation смарт-контракты сами по себе являются микросервисами, работающими на JVM (Java Virtual Machine). Они могут отправлять транзакции, подписывать их в качестве контрагента и достигать консенсуса. Цель такого подхода состоит в том, чтобы сами микросервисы функционировали в качестве «звезды». Они могут выполнять ту же роль, что и «умные» контракты в Ethereum, но с более сложной логикой, используя существующую кодовую базу в экосистеме JVM. Кроме того, они могут устанавливать связь с внешними программами через интерфейс RPC.

Приложения

Учитывая вышеизложенную небесную метафору, стоит отметить, что приложениями в Созвездии являются сами «созвездия». Как каждый микросервис является «звездой» или коллекцией микросервисов, объединенных компонентом, представляющим собой приложение.

Дорожная карта

Roadmap

2018 год:

август:

  • второй этап airdrop;
  • запуск тестовой сети.

Период и условия проведения Constellation ICO

Официальный сайт: https://constellationlabs.io/

Распродажа токена DAG завершилась 15 июня 2018 года.

Основные условия краудсейла:

  • общее количество токенов — 4 млрд;
  • количество токенов для продажи — 720 млн;
  • стандарт токена — ERC-20;
  • hard cap — $33,7 млн;
  • курс — 1 DAG = $0,0345;
  • принимаемые валюты — ETH.

Токен DAG уже торгуется на четырех биржах по цене $0,016911:

  • Kucoin (BTC/ETH);
  • Hotbit (BTC/ETH);
  • IDEX (ETH);
  • DEx.top (ETH).

Заключение

Constellation Labs — очень интересный и выгодный проект, команда которого поставила перед собой гигантскую задачу. Созвездие представляет собой переформулировку криптографически безопасного консенсуса в интерпретации современной серверной архитектуры и предусматривает решение проблемы масштабируемости и «централизации» существующих блок-цепочек.

Эта технология способна обеспечить неограниченную масштабируемость и увеличенную пропускную способность сети. Изменение принципа обеспечения консенсуса в архитектуре без участия сервера направлено на решение проблемы большинства современных блочных платформ и способно позволить основным приложениям применять технологию блокчейн.

Подписывайтесь на наш Telegram канал. Будьте в курсе новых статей.

Ссылка на основную публикацию