Chain Reorg Giải thích: Giới thiệu về tái tổ chức chuỗi trong công nghệ Blockchain

Công nghệ Blockchain là sự kết hợp của các quy trình phức tạp đảm bảo sự an toàn và độ tin cậy của phân phối dữ liệu một cách phi tập trung. Nó cũng có thể được mô tả như là một hệ thống ghi lại thông tin theo cách mà nó trở nên khó khăn hoặc không thể thay đổi, hack, hoặc lừa đảo hệ thống.

Đáng buồn thay, mặc dù tiềm năng vô hạn của nó, blockchain công nghệ không phải là hoàn toàn hoàn hảo, và thường xuyên phải đối phó với một loạt các trở ngại, bao gồm cả một vốn có trong dĩa cứng . Với mục đích rõ ràng, một ngã ba đề cập đến một sự thay đổi triệt để được thực hiện đối với giao thức của một mạng lưới blockchain có hiệu quả dẫn đến sự phân chia khối của nó.

Trong khi dĩa có thể được thực hiện do các yếu tố khác nhau, chúng có thể có tác động bất lợi dẫn đến một mạng lưới kém an toàn, khiến nó dễ bị tấn công độc hại. Một trong những cách để giảm thiểu tác động của việc này, là thông qua tổ chức lại chuỗi (aka., chuỗi reorg). Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cung cấp một lời giải thích về chuỗi reorg có nghĩa là gì trong lĩnh vực blockchain, làm thế nào nó hoạt động và vai trò của nó trên các mạng blockchain khác nhau. Trước tiên, chúng ta hãy xem xét khái niệm cơ sở của tổ chức lại chuỗi.

Hiểu về tổ chức lại chuỗi

Để nắm bắt khái niệm tái tổ chức chuỗi, trước tiên người ta phải hiểu một số khái niệm cơ bản chính trong công nghệ blockchain. Trong số các khái niệm cơ bản này là mạng điều hành nút — một thành phần của các chuyên gia chịu trách nhiệm phân phối an toàn dữ liệu trên một mạng blockchain nhất định.

Đáng chú ý, mỗi bản sao hoạt động của sổ cái phân tán hoặc blockchain được lưu trữ bởi một nút, nó chịu trách nhiệm tương đương về độ tin cậy của dữ liệu được lưu trữ. Hơn nữa, các nút phải cập nhật các bản sao của blockchain để cho phép họ xác thực hiệu quả các giao dịch được thực hiện trên một mạng lưới blockchain mà chúng hoạt động.

Nói cách khác, các nút blockchain là các bên liên quan mạng mà các thiết bị (ví dụ, xác thực/khai thác phần cứng) được ủy quyền theo dõi sổ cái phân tán và phục vụ như là trung tâm truyền thông cho các nhiệm vụ mạng khác nhau. Cụ thể hơn, nhiệm vụ chính của một nút blockchain là xác nhận tính hợp pháp của mỗi lô giao dịch mạng tiếp theo, được gọi là khối.

Về vấn đề này, điều quan trọng cần lưu ý là có rất nhiều bên tham gia vào một mạng lưới các nút; mỗi nút trong mạng được phân bổ một định danh duy nhất để dễ dàng phân biệt một nút này với nút khác.

Khi một nút xác nhận một giao dịch blockchain, một khối mới được tạo ra và thêm vào chuỗi khối hiện có, hoạt động như các đơn vị lưu trữ dữ liệu trong mạng. Mặc dù điều đó nghe có vẻ giống như một nhiệm vụ đơn giản, xác nhận các nút đôi khi bị choáng ngợp bởi các đơn đặt hàng số lượng lớn và buộc phải đặt các giao dịch đang chờ xử lý thành các nhóm, thay vì xác nhận chúng riêng lẻ.

Tương tự như vậy, bởi vì nhiều nút (trong trường hợp này, xác thực) cạnh tranh cho cùng một nhiệm vụ, đặc biệt là trên các mạng blockchain sử dụng thuật toán đồng thuận Proof of Work (PoW), nhiều khối (thường là hai) có thể được tạo ra đồng thời, dẫn đến một ngã ba – nhiều khối chứa một lịch sử giao dịch giống hệt nhau, hoặc gần giống hệt nhau.

Chính

tại thời điểm này mà một tổ chức lại chuỗi được thực hiện, ngụ ý rằng khối xác nhận được truyền cho tất cả các nút trên mạng để đảm bảo tính hợp lệ của nó, trong khi khối bản sao được loại bỏ hoặc đặt sang một bên như một “khối mồ côi”, theo đó tất cả các giao dịch bên trong được đánh dấu là không hợp lệ. Vậy làm thế nào để chuỗi reorg hoạt động từ một góc độ kỹ thuật?

Làm thế nào để tổ chức lại chuỗi diễn ra?

Chuỗi reorg thường xảy ra khi hai nút độc lập khai thác một khối mới cùng một lúc, thường là kết quả của tắc nghẽn mạng, hoặc các cuộc tấn công nhắm mục tiêu. Tuy nhiên, đó không phải là vấn đề ở đây. Vấn đề chính phát sinh khi mỗi người trong số các thợ mỏ chịu trách nhiệm về khối trùng lặp kết quả cần phải quyết định khối nào là đầu tiên, và do đó nên được giữ lại trong chuỗi khối hiện có.

Trong trường hợp như vậy, một giải pháp sẽ là để thực hiện “quy tắc chuỗi dài nhất (LCR)”, cho thấy rằng chuỗi dài nhất là hợp lệ một, ngụ ý rằng các chuỗi càng dài nỗ lực hơn nó đã để xây dựng.

Điều này có nghĩa là gì? Anh có thể hỏi. Việc thêm một khối mới vào blockchain đòi hỏi sức mạnh xử lý đáng kể, có nghĩa là mỗi khối trong chuỗi tiêu thụ năng lượng để đến đó. Vì vậy, càng có nhiều khối có mặt trong một chuỗi, năng lượng nó sẽ cần nhiều hơn để xây dựng so với một chuỗi ít khối hơn; như một quy luật chung, các nút sẽ áp dụng các chuỗi như vậy hơn các chuỗi ngắn hơn.

Về cơ bản, khối trong chuỗi dài nhất trước đó của một nút sẽ bị hủy kích hoạt trong lợi của các khối trong chuỗi dài nhất mới. Trong trường hợp này, một khối sẽ bị xóa hoặc gỡ bỏ khỏi blockchain để cho phép thêm nhiều khối hơn vào chuỗi.

Trong trường hợp các thợ mỏ của các khối trùng lặp không giải quyết xung đột một cách thích hợp, một giải pháp khác sẽ là quyết định dựa trên quyết định của nút sẽ thêm khối tiếp theo. Nói cách khác, nút thêm khối tiếp theo phải chọn bên nào của ngã ba là chuỗi chính xác.

Nếu không đạt được độ phân giải thông qua các phương pháp này, thay thế là khả năng tấn công tổ chức lại, thông qua đó các nút sẽ nhận được các khối từ một chuỗi hoàn toàn mới, trong khi chuỗi cũ tiếp tục chạy song song. Kết quả sẽ là chuỗi được phân chia, tạo ra một “phân khúc”, hoặc trùng lặp, phiên bản của blockchain.

Ưu điểm của Chain Reorg

Tổ chức lại chuỗi cung cấp nhiều lợi thế cho bất kỳ blockchain nào, bao gồm nhưng không giới hạn ở những điều sau đây:

1. Tăng hiệu quả trong hoạt động blockchain – một sổ cái thống nhất chạy trên mỗi nút sẽ không thể duy trì mà không cần tổ chức lại chuỗi.

2. Đảm bảo rằng tất cả các nút đang chạy trên cùng một bản sao của sổ cái, do đó đảm bảo rằng tất cả các giao dịch được ghi lại là hợp lệ và giảm thiểu khả năng xảy ra lỗi.

3. Quá trình tổ chức lại chuỗi khá dễ thực hiện và sẽ hoạt động dễ dàng.

Hạn chế của Chuỗi Reorg trong Công nghệ Blockchain

Ở phía bên kia của đồng xu, tổ chức lại chuỗi có thể mang lại một số hiệu ứng đáng chú ý cho một blockchain, bao gồm tăng chi phí nút, sự chậm trễ giao dịch, kinh nghiệm người dùng kém, sự không chắc chắn và dễ bị tổn thương đối với các cuộc tấn công. Chúng ta hãy chia nhỏ chúng xuống một chút nữa:

1. Tăng phí Node: Theo thời gian, r eorg thường dẫn đến tăng số lượng các nút trong một blockchain. Những thay đổi trạng thái như vậy đòi hỏi một lượng lớn bộ nhớ và không gian đĩa bổ sung khi di chuyển đến một ngã ba mới, do đó làm tăng chi phí.

2. 51% tấn công: 51% các cuộc tấn công xảy ra khi các tác nhân bất hợp pháp kiểm soát 51% hoặc nhiều hơn các nút trong một mạng. Bằng cách lật đổ các thợ mỏ chưa “reorged”, tin tặc có thể khởi động một “cuộc tấn công hai chi tiêu”, trong đó tiền điện tử được giữ trên chuỗi trùng lặp được chi tiêu, hoặc trong các trường hợp khác, các giao dịch đang chờ xử lý bị đảo ngược một cách mạnh mẽ.

Trong một số trường hợp, một thợ mỏ độc hại hoặc nhóm thợ mỏ kiểm soát một khối mới ngăn cản những người tham gia khác (tức là các nút thiểu số) trên mạng tham gia phát triển của nó. Bằng cách kiểm soát phần lớn sức mạnh khai thác của mạng lưới theo cách này, các nhà khai thác có thể một chi nhánh mới của blockchain và buộc phần còn lại của mạng để nhận ra nó là chính hãng. Nếu bất kỳ giao dịch nào được thực hiện trước khi tin tặc hoàn thành “ngã ba”, chúng sẽ bị hoàn tác.

3. Trì hoãn giao dịch: Reorgs cũng làm tăng tiềm năng cho các giao dịch bị trì hoãn. Điều này có thể dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng đối với các sàn giao dịch, vì họ chủ yếu dựa vào các giao dịch của họ được hoàn thành đúng thời hạn, hoặc phải đối mặt với những tác động đến tính thanh khoản của họ là phải chờ đợi thời gian dài để tiền gửi được xử lý.

Điều gì xảy ra với Reorg sau khi hợp nhất?

Không còn tin tức rằng Mạng Ethereum đã hoàn thành quá trình chuyển đổi từ PoW sang PoS, thống nhất cả hai cơ sở hạ tầng trong bản nâng cấp gần đây nhất của nó – ‘The Merge ‘. Tuy nhiên, sự thay đổi trong mô hình hoạt động đã để lại nhiều người tự hỏi những bước tiếp theo của mạng là gì, cho rằng cơ sở hạ tầng di sản vẫn sử dụng PoW có khả năng bị ảnh hưởng nặng nề bởi chuỗi reorg.

Thách thức phải đối mặt với một reorg sẽ chỉ tiếp tục tăng dần theo thời gian. Do đó, với Ethereum Beacon Chain thực hiện cơ chế đồng thuận Proof of Stake, một quy tắc ngã ba mới, được mệnh danh là ‘Gasper‘, được thiết lập để được giới thiệu

Với Gasper tại chỗ, việc tấn công toàn bộ blockchain Ethereum trở nên vô cùng khó khăn, vì quy tắc mới giới thiệu thêm những gì được mô tả là “ attester phiếu và chứng thực “.

Theo trang web chính thức của Ethereum, chứng thực là một phương pháp bỏ phiếu mới theo đó người xác thực phải bỏ phiếu ủng hộ quan điểm của một xác thực cụ thể của chuỗi, đặc biệt là về khối hợp lý gần đây nhất, và khối đầu tiên trong kỷ nguyên hiện tại (được gọi là” nguồn “và “mục tiêu “trạm kiểm soát).

Nói chung, quy tắc lựa chọn Gasper fork dự định cung cấp nhiều trọng lượng hơn cho các khối, làm cho chúng có khả năng chống giả mạo hơn và cuối cùng, ít dễ bị tấn công độc hại hơn.

Về cơ bản, bất cứ ai tìm cách kiểm soát quá trình xác nhận trước tiên sẽ phải kiểm soát các attesters. Điều này có nghĩa là các cuộc tấn công vào một vài kiểm soát kiểm soát chọn lọc sẽ phải tranh cãi với hàng trăm ngàn attesters, làm cho reorgs đơn khối trở nên khó khăn hơn.

Tại sao bạn nên quan tâm

Chuỗi tổ chức lại thường ocurrs khi hai khối được khai thác đồng thời. Không có số khối thiết lập mà bất kỳ tổ chức lại chuỗi nhất định nào có thể bao gồm, và, tùy thuộc vào tình huống cụ thể, chúng có xu hướng được thực hiện trên các khối khác nhau.

Phương pháp kỹ thuật là một khía cạnh quan trọng của công nghệ blockchain. Mặc dù có những hạn chế mà nó có tiềm năng mang lại, các hoạt động blockchain vẫn chưa đủ khả năng để thay thế quá trình phức tạp, vì nó thường đi một chặng đường dài trong việc đảm bảo hoạt động liền mạch của một blockchain.