Wat is Zilliqa?

Zilliqa is de eerste openbare blockchain die is ontworpen om sharding te implementeren, waardoor lineaire schaalvergroting mogelijk is naarmate de blockchain groter wordt.

Tot op heden is schaalbaarheid een probleem voor bestaande blockchain-technologieën.

Op dit moment kan Bitcoin niet alle vraag naar zijn netwerk verwerken en zijn de transactiekosten dienovereenkomstig gestegen. Hetzelfde geldt voor Ethereum, waar beperkte doorvoer betekent dat slimme contracten gasintensief kunnen worden. De populariteit van Crypto Kitties vertraagde Ethereum bijvoorbeeld aanzienlijk, wat de grenzen van het netwerk liet zien.

Zilliqa verandert fundamenteel hoe een blockchain consensus bereikt. Hun sharding-oplossing schaalt mee met de grootte van het netwerk. Theoretisch is er geen limiet aan het aantal transacties dat Zilliqa per seconde kan verwerken. Praktisch gezien kan Zilliqa, afhankelijk van het aantal knooppunten op het netwerk, tienduizenden of honderdduizenden transacties per seconde verwerken.

Zilliqa belooft ook slimme contracten te ondersteunen. Het uitvoeren van slimme contracten op een gesplitst netwerk is een grote technische uitdaging voor Zilliqa.

In deze gids behandelen we:

Hoe Zilliqa werkt

Het schaalbaarheidsprobleem oplossen

Blockchain heeft een inherent schaalbaarheidsprobleem. Hoe meer knooppunten u op een netwerk heeft, hoe moeilijker het is om consensus te bereiken.

Om het punt te illustreren, is het handig om consensusschalen te zien in termen van mensen:

  • Met een kleine groep van uw goede vrienden is het eenvoudig om beslissingen te nemen. Je bent het misschien niet altijd eens, maar het is duidelijk hoe iedereen zich voelt.
  • Voor een grotere groep mensen, zoals een auditorium vol mensen, kun je mensen hun hand laten opsteken om snel te stemmen. Maar het wordt moeilijker om te tellen, en je kunt er niet zeker van zijn dat iedereen eerlijk handelt.
  • Met groepen van duizenden of miljoenen individuen heeft u een complexer stemsysteem nodig dat meer energie kost. Je kunt er ook niet zeker van zijn dat mensen te goeder trouw handelen, en het is moeilijk om definitief te worden – het gevoel dat iedereen heeft gestemd en er is een duidelijk antwoord.

Hoewel de analogie niet perfect is, kunt u zien hoe ingewikkelder consensus wordt naarmate uw netwerk groter is. De snelheid / kwaliteit van de consensus en de netwerkgrootte zijn omgekeerd evenredig. Als de een omhoog gaat, gaat de andere omlaag.

Andere oplossingen voor het schaalbaarheidsprobleem van blockchain zijn gericht op het off-chain verplaatsen van informatie. Of ze proberen de blokgrootte te vergroten, waardoor ze effectief consensus bereiken over meer transacties bij elke consensusronde. Deze oplossingen werken misschien als een noodoplossing, maar ze lossen het schaalbaarheidsprobleem niet fundamenteel op.

Om het probleem op te lossen, moet u de architectuur van het hele systeem wijzigen, zodat consensussnelheid en netwerkgrootte positief met elkaar in verband staan.

Het antwoord op schaalbaarheid van Zilliqa

Zilliqa heeft een manier gevonden om meer transacties te verwerken naarmate meer knooppunten zich bij het netwerk aansluiten. Het omvat het opnieuw bedenken van de blockchain vanaf nul. Hun nieuwe model implementeert een hybride consensusprotocol om de doorvoer van het netwerk te laten groeien met elke ~ 600 nieuwe knooppunten die lid worden.

In theorie neemt elke 600 nieuwe knooppunten de doorvoer van Zilliqa toe door het werk te verdelen. In de praktijk zijn er problemen met uitzending als het netwerk erg groot wordt (meer dan een miljoen knooppunten). Toch is een miljoen knooppunten een bovengrens die we nog lang niet kunnen bereiken. Op het moment van schrijven, Bitcoin heeft ~ 11.000 knooppunten in werking.

De netwerken van Bitcoin en Ethereum van tienduizenden knooppunten kunnen nog steeds alleen worden verwerkt 3-15 transacties per seconde. In tegenstelling tot, tests op privé testnet (AWS virtuele test) hebben aangetoond dat het netwerk van Zilliqa een verwerkingscapaciteit heeft van 1.218 tx / s wanneer 1.800 knooppunten actief zijn. Verhoog het aantal knooppunten tot 3.600 en het netwerk van Zilliqa schaalt naar 2.488 tx / s.

zilliqa doorvoer

Hoe meer knooppunten op Zilliqa, hoe hoger de doorvoer.

Sharding: werk verdelen over het netwerk

Hoe bereikt Zilliqa deze schaalbaarheid? Ze gebruiken een oplossing die bekend staat als sharding. Het Zilliqa-protocol verdeelt het aantal mining-knooppunten op het netwerk in groepen van 600 knooppunten. Elke groep staat bekend als een scherf.

In de testnet-voorbeelden hierboven, bij het werken met 1.800 knooppunten, verdeelde het testnet zichzelf bijvoorbeeld in 3 shards. Bij het werken met 3.600 knooppunten waren er 6 scherven. Naarmate meer knooppunten zich bij het netwerk aansluiten, kan Zilliqa het netwerk verder verdelen, waardoor meer shards ontstaan.

Die shards verwerken elk een fractie van de transacties van het netwerk. In vereenvoudigde bewoordingen: als er zes shards zijn, zou elke shard ongeveer 1/6 van de transacties van het netwerk verwerken. Hoe meer shards er zijn, hoe meer het netwerk de consensusbelasting over shards verdeelt, waardoor de computerbehoefte relatief stabiel blijft.

zilliqa sharding

Zilliqa-sharding gebruikt een verdeel en heers strategie.

Elke shard verwerkt de toegewezen transacties in een microblok parallel aan de andere shards. Aan het einde van de parallelle verwerkingsperiode, bekend als het “DS epoch”, worden die microblokken gecombineerd tot een volledig blok dat wordt toegevoegd aan de blockchain.

De DS-commissie: de scherven beheren

Voor elke DS-epoch worden willekeurig verschillende knooppunten geselecteerd om de verschillende shards te beheren. Dit directiecomité, bekend als het “DS-comité”, leidt het netwerk. Ze beslissen welke knooppunten worden toegewezen aan welke scherf. Wanneer er nieuwe transactieverzoeken binnenkomen, wijst de DS-commissie de transacties toe aan een shard voor verwerking. Aan het einde van het DS-tijdperk stelt de DS-commissie het volledige blok samen uit de microblokken die de scherven hebben gemaakt.

Consensus vinden: PoW + BFT

Zilliqa gebruikt een hybride consensusmechanisme. Wanneer je voor het eerst begint met minen, moet je een proof of work-hash (PoW) invullen. PoW vereist rekenkracht die garandeert dat een machine slechts één knooppunt kan bedienen. Als zodanig helpt PoW Zilliqa bij het vaststellen van identiteit. Het maakt het moeilijk voor één slechte actor om meerdere identiteiten te creëren om het netwerk te overweldigen in wat bekend staat als een Sybil-aanval. Het netwerk gebruikt echter geen bewijs van werk voor consensus.

Nadat een knooppunt zijn identiteit heeft bewezen, wordt het toegewezen aan een shard. Binnen de scherven gebruikt Zilliqa consensus over praktische Byzantijnse fouttolerantie. Dit is een consensusmechanisme met een hogere doorvoer en heeft een definitief karakter. Finaliteit betekent dat de meeste knooppunten in de scherf het eens moeten worden over het miniblok. Zodra een blok is bevestigd door de Shards en DS-commissie, is dit het enige blok dat kan verwijzen naar het blok ervoor. Er is geen sprake van een definitief consensusmechanisme.

Zilliqa is niet het eerste gedistribueerde grootboek dat BFT implementeert. NEO, Tendermint en Hyperledger gebruiken ook versies van het beproefde BFT-consensusmechanisme.

Contracten voor gegevensstroom & State Sharding

Transacties met sharding zijn redelijk eenvoudig. U kunt eenvoudig transactieverificaties toewijzen aan verschillende shards en elke verificatie staat op zichzelf. Er zou niet veel communicatie tussen scherven nodig moeten zijn.

Hetzelfde geldt niet voor het uitvoeren van slimme contracten en gedecentraliseerde apps (DApps) op een sharded blockchain. Het probleem is dat slimme contractacties vaak afhankelijk zijn van het controleren van andere staten, variabelen en functies. Dit zou veel communicatie tussen shards vereisen. Deze berichten heen en weer zouden bandbreedte en verwerkingskracht vereisen die de voordelen van sharding teniet zouden doen.

Als zodanig zijn de contracten van Zilliqa alleen gericht op gegevensstroom en functionele programmering. Ze staan ​​het controleren, opslaan of wijzigen van staten niet toe. Tenminste nog niet.

De consensus tot dusver is dat er geen plan is om de staat te versnipperen dat veilig en efficiënt is. Als u toestaat dat contracten afzonderlijk worden uitgevoerd in verschillende gespleten staten, kunnen er allerlei mogelijke aanvallen zijn, uitdagingen voor verzoening en buitensporige cross-shard-communicatie.

Ethereum werkt momenteel echter aan een state sharding oplossing. Het is niet duidelijk hoe ver dat initiatief is gevorderd in zijn ontwikkeling.

Dat gezegd hebbende, kan Zilliqa nog steeds worden gebruikt voor DApps die een hoge doorvoer vereisen. Elke DApp die transactietarieven nodig heeft die hoger zijn dan wat momenteel mogelijk is op andere blockchains, kan een huis vinden op Zilliqa.

Een nieuwe programmeertaal

Met als doel functioneel programmeren meer gestandaardiseerd en veiliger te maken, heeft het Zilliqa-team een ​​nieuwe programmeertaal ontwikkeld die bekend staat als Scilla.

Scilla gaat uit elkaar staat en functie. Het is een functionele programmeertaal die een onderscheid maakt tussen de communicatieaspecten van een contract – geld overmaken of een ander contract afspreken – en het feitelijke rekenwerk dat het contract doet.

De nieuwe taal is niet Turing-compleet. Dit betekent dat het geen applicaties ondersteunt die bepaalde soorten lussen of voorwaardelijke instructies nodig hebben. Door zijn onvolledigheid kan het echter worden onderworpen aan formele logische bewijzen. Dit is belangrijk voor veiligheidsdoeleinden. Bewijscontracten laten gebruikers weten dat een contract op een verifieerbare manier veilig is voordat het wordt gebruikt.

Scilla helpt het onderscheid te maken tussen functionele contracten, ondersteund op Zilliqa, en staatsafhankelijke contracten die Zilliqa nog niet kan ondersteunen.

Munttoevoer

Zilliqa heeft een token voor zijn ecosysteem. Net als bij andere DApps-platforms zoals Ethereum of NEO, dient het ZIL-token als mijnbouwprikkel, gas voor contractuitvoering en aanbesteding voor het betalen van transactiekosten.

Aanvankelijk was ZIL een ERC-20-token op basis van de Ethereum-blockchain. Het Zilliqa-mainnet is eind januari 2019 gelanceerd. Met die lancering worden ERC-20 ZIL-tokens omgewisseld voor Zilliqa-native tokens.

Er zijn in totaal 12,6 miljard ZIL-tokens, met iets meer dan 8 miljard in omloop in januari 2019.

Roadmap en team

Zilliqa haalde het equivalent van $ 12 miljoen op in ETH in een particuliere financieringsronde tegen het einde van 2017. Na de privéronde betekende de stijgende prijs van ETH dat particuliere financiering oorspronkelijk ter waarde van $ 12 miljoen al snel werd gewaardeerd op de harde limiet van het project van $ 20 miljoen.

Zilliqa had zijn harde pet geraakt en vertelde zijn gemeenschap dat het niet langer een openbare verkoop nodig had. Vanwege het belang van de gemeenschap heeft Zilliqa 4445 ETH toegewezen op een openbare verkoop in januari 2018.

Sinds die tijd is de programmeertaal Scilla smart contract gelanceerd in mei 2018. In november werd het testnet gelanceerd, dus het project heeft miners en ontwikkelaars uitgenodigd om deel te nemen aan het testen van het platform..

De meest recente belangrijke mijlpaal was de hoofdnet lancering op 31 januari 2019. De eerste lancering is ingesteld voor de bootstrap-modus, met toegewezen mijnbeloningen maar geen transacties toegestaan. Dit om het netwerk te beschermen tegen vroege aanvallen. Zilliqa zal slimme contractfunctionaliteit en transacties mogelijk maken in het eerste kwartaal van 2019. Daarna zal de token swap naar native Zilliqa-tokens beginnen..

Zilliqa-team

Het team achter Zilliqa bestaat grotendeels uit computerwetenschappers en promovendi.

xinshu

Xinshu Dong (CEO)

De CEO, Xinshu Dong, heeft een Ph.D. in Computer Science van de National University of Singapore. Hij is een cybersecurity-expert en verantwoordelijk voor verschillende nationale veiligheidsprojecten in Singapore. Zijn onderzoek is ook verschenen op gerenommeerde conferenties en in tijdschriften.

prateek

Prateek Saxena (Chief Scientific Advisor)

Prateek Saxena is de Chief Scientific Advisor. Hij heeft een Ph.D. in Computer Science van de University of California, Berkeley. Nu is hij hoogleraar informatica aan NUS.

Amrit Kumar

Amrit Kumar (hoofd onderzoek)

Amrit Kumar is het hoofd onderzoek van het project. Hij is een Research Fellow bij NUS. Hij heeft een Ph.D. van de Université Grenoble-Alpes, Frankrijk en een ingenieursdiploma van de Ecole Polytechnique, Frankrijk.

De adviesraad van Zilliqa omvat de prominente figuren in blockchain. Ze omvatten Loi Luu, medeoprichter van Kyber Network; Vincent Zhou, oprichter en partner van FBG Capital; Nicolai Oster, partner bij Bitcoin Suisse AG; en Alexander Lipton, oprichter en CEO van StrongHold Labs.

Zilliqa Roadmap

Zilliqa Roadmap

Handelsgeschiedenis

ZIL heeft sinds de lancering in de loop van het jaar slechts één grote prijspiek gekend. Dit kwam in mei 2018 en lijkt te zijn gebeurd onmiddellijk voorafgaand aan de lancering van de Scilla-programmeertaal. Daarom veroorzaakte een aankondiging van de lancering waarschijnlijk deze piek.

Sindsdien heeft de prijs van ZIL goed standgehouden, gezien de diepere bearmarkt die Bitcoin en andere crypto’s hebben meegemaakt tijdens de laatste maanden van 2018.

Met een succesvolle lancering van het mainnet eind januari is het mogelijk dat ZIL in de eerste maanden van 2019 verdere pieken ziet..

Concurrenten

Als een smart contract-programmeerplatform met hoge doorvoer heeft Zilliqa enige concurrentie. EOS en Tron bieden beide vergelijkbare functionaliteit. Bovendien is Aelf een ander slim contractplatform dat zijketens gebruikt voor schaalbaarheid. Het ondergaat begin 2019 ook een mainnet-lancering en zou een naaste concurrent kunnen zijn.

Waar te koop ZIL

Het ZIL-token is momenteel beschikbaar op Binance en Huobi. Onlangs heeft Coinbase Pro (voorheen GDAX) ook bevestigd het zal beginnen met het aanbieden van ZIL-tokens.

Waar ZIL opslaan

Als u ZIL koopt voorafgaand aan de token-swap in Q2 2019, kunt u deze opslaan in elke Ethereum ERC-20-compatibele portemonnee. Zoals altijd raden we koude opslag aan in een hardwareportefeuille zoals de Ledger Nano S.Nadat u de token heeft omgewisseld, moet u waarschijnlijk een officiële Zilliqa-portemonnee gebruiken.

Gevolgtrekking

Schaalbaarheid blijft een probleem voor blockchain- en gedistribueerde grootboektechnologieën. In tegenstelling tot velen is Zilliqa een belangrijk project dat schaalbaarheid frontaal aanpakt. Daarom zou het platform zelf een belangrijke ontwikkeling in blockchain kunnen blijken te zijn. Meer in het algemeen verwacht u echter dat de open source-doorbraken van Zilliqa op het gebied van sharding-technologie de komende jaren voor andere blockchain-projecten zullen worden gebruikt..

Noot van de redacteur: dit artikel is op 28 januari 2019 bijgewerkt door Sarah Rothrie om de recente wijzigingen in het project weer te geven.

Aanvullende bronnen

Twitter

Github

Telegram

12.02.2021