18 июня 2021

Velas AIDPoS: Алгоритм консенсуса с автоматической масштабируемостью блокчейна

Основная мотивация

С точки зрения пользовательского опыта, мы считаем, что блокчейн всегда должен работать в режиме мгновенного подтверждения транзакций, подобно централизованным платежным сервисам, таким как Visa и Mastercard. Режим мгновенного подтверждения транзакций означает, что любая транзакция будет обработана и подтверждена в течение нескольких секунд.

К примеру, Visa обрабатывает около 5000 транзакций в секунду (хотя по некоторым заявлениям может обрабатывать около 65 000 транзакций в секунду, что широко обсуждается). Mastercard использует сеть, которая обрабатывает 5000 транзакций в секунду. В свою очередь Velas способен обрабатывать 50 000 транзакций в секунду.

Блокчейн Velas является сложной системой, которая намеренно настроена на высокую производительность. Однако высокая производительность влечет за собой ограничение времени на синхронизацию нод. В случае проблем с сетью или атак на механизм консенсуса это может привести к отключению значительного числа нод. В результате производительность может значительно снизиться.

Для предотвращения подобной ситуации, мы разрабатываем алгоритм AIDPOS, который в режиме реального времени будет изменять конфигурацию блокчейна, для балансировки производительности и безопасности с сохранением децентрализации сети.

Различные механизмы консенсуса и подходы к балансу производительности и безопасности

Общий подход

Данный алгоритм будет действовать как объективный «AI-защитник» сети, выполняя следующие задачи: обнаружение аномалий (аномального поведения нод) и рекомендация оптимальных значений параметров блокчейна. Ниже приведена схема, описывающая блок «Модуля анализа».

Архитектура общего подхода

Модуль анализа представляет собой рекомендательную нейронную систему, которая обучена на исторических данных основной сети Velas и симуляциях, моделирующих различные возможные сценарии с ранее определенными параметрами. Модуль выявляет и оценивает закономерности и взаимосвязи во всех наборах данных, рекомендуя новые параметры и корректировки для повышения эффективности сети. 

Эти данные записываются в смарт-контракт и применяются в новой эпохе работы сети. Таким образом, AI-модуль и блокчейн работают в синергии, достигая лучшей оптимизации и высокой производительности.

Следует отметить, что AI-модуль никак не вмешивается в механизм консенсуса, а лишь оптимизирует процессы сети, обеспечивая ее функциональность.

Текущие результаты:

За 3 последних месяца мы сделали:

  • Скрипт сбора данных (скрипт для Velas, улучшен парсер логов);
  • Симуляционную модель (набор данных для обучения AI-модуля):
  • Запуск блокчейна с набором параметров (89 редактируемых параметров).
  • Осуществление нагрузки и сбор показателей производительности
  • Доказательство концепции AIDPOS. Обученная модель для оптимизации целевых функций. Обученный AI-модуль для оптимизации целевых функций (не менее 3):
    • Производительность (пропускная способность/задержка);
    • Синхронизация;
    • Коэффициент непринятых транзакций (drop rate)

Основные результаты:

Основным результатом является запуск новой версии блокчейна Velas с рекомендательной моделью на базе технологий ML/DL

  • Накопление исторических данных
  • Разработка скрипта сбора данных;
  • Усложнение симуляций, добавление новых сценариев атак
  • Данные, собранные в процессе симуляции;
  • Запуск следующей версии AIDPOS на Velas Testnet
Преимущества для всех участников экосистемы Velas

Современные блокчейн архитектуры сохраняют многие параметры постоянными, что делает их менее гибкими с точки зрения безопасности и производительности. 

Адаптивный выбор параметров может обеспечить хороший компромисс между ними, позволяя сети динамично развиваться. В настоящее время это не просто блокчейн, а блокчейн с интеллектом.

В следующей статье мы более подробно рассмотрим этапы тестирования и симуляций, а также поделимся результатами, которых удалось достичь.

Velas Network AG
  • Зарегистрирован: 22 мая 2012 г.
  • Локация:London/United Kingdom
  • Сайт:penroseisparty.com