Техническая Дорожная карта BNB Chain 2023

Ключевые выводы

• Как наиболее активно используемый блокчейн L1 (~ 1 млн DAU), BNB Chain фокусируется на массовом внедрении.
• Масштабируемость будет долгосрочной целью. BNB Chain будет работать с сообществом Ethereum вместе, чтобы создать лучший клиент, совместимый с EVM, для BSC, а также будет использовать новые технологии, такие как ZKP и Optimistic Rollups, и модульные блокчейны, чтобы предоставлять более дешевые, масштабируемые и безопасные решения для децентрализованных приложений, которые рассчитаны на миллионы пользователей.
• BNB Chain применит более прагматичный подход и представит новую сеть хранения — BNB Greenfield, чтобы решить проблему владения данными и расширить их возможности экономики, такой как рынок персональных данных, обмен пользовательским контентом (UGC), цифровая публикация и т. д.
• BNB Chain будет продолжать улучшать взаимодействие с пользователями, в том числе внедрять более совершенные кросс-чейн решения, повышать безопасность с помощью AvengerDAO 2.0 и создавать смарт кошельки с помощью MPC и Account Abstract с партнерами по сообществу.
• BNB Chain не остановит дальнейшую децентрализацию, расширив количество валидаторов с 40 до 100 (медленно, но верно).

* BNB Sidechain: для гибридного решения и создания собственной экосистемы. Подходит только для громких имен, которым люди могут доверять, например, игровые студии, финансовые компании илиз гиганты Web2.

Масштабируемость

Производительность является важным фактором, который следует учитывать, когда речь идет о технологии блокчейн. Поскольку блокчейн — это децентрализованная система, которая использует сеть нод для обработки и проверки транзакций, скорость обработки транзакций может оказать существенное влияние на общую эффективность и результативность системы. Одним из основных ограничений технологии блокчейн является ее производительность или способность надежно и быстро обрабатывать транзакции.

Увеличенный лимит расхода газа в блоке

Одним из факторов, который может ограничить производительность технологии блокчейна, является размер блока для блокчейнов, совместимых с EVM. Мы выражаем размер блока как Block Gas Limit.

Газ — это измерение сети EVM вычислительных усилий, необходимых для выполнения транзакции. В сети с высоким лимитом газа на блок каждый блок может нести больше транзакций. Мы начали 2022 год с лимита газа в 80 миллионов и постепенно увеличили его до 140 миллионов — примерно в 4,6 раза больше, чем в сети Ethereum, крупнейшей среди всех сетей, совместимых с EVM. Такой высокий лимит газа позволяет BNB Smart Chain обрабатывать более 2 тыс. транзакций переводов в секунду (TPS ).

Высокий лимит газа создает большую проблему для эффективности обработки блоков и хранения. Вот почему сообщество BNB Chain внедрило параллельную EVM, которая повышает производительность, позволяя выполнять транзакции одновременно, и активно работала над обеспечением реализации Fast Node для разделения обработки и проверки состояния.

В 2023 году мы планируем дальнейшее увеличение лимита газа до 300 млн. Это позволит BNB Chain поддерживать до 5 тыс. транзакций в секунду (TPS) и укрепит и без того лидирующую позицию по производительности среди общедоступных L1.

Параллельный EVM

По своему происхождению EVM был разработан как однопоточный, что означает, что он может выполнять только одну инструкцию за раз.

Параллельный EVM — это расширение EVM, позволяющее выполнять несколько инструкций параллельно, что повышает производительность сети. Однако реализовать параллельное выполнение в EVM сложно. Начиная с мая 2022 года, основные команды NodeReal и BNB Chain разработали и развернули несколько итераций в основной сети BSC и постоянно ищут дополнительные улучшения для параллельного движка в 2023 году.

Для получения дополнительной информации о параллельном EVM, предоставленном NodeReal:

• Внедрение параллельного EVM 1.0
• Новый этап: реализация Parallel EVM 2.0

В версиях 1 и 2 Parallel EVM мы сосредоточились на фундаменте, архитектуре и настройке рабочих процессов. В 2023 году Parallel EVM 3.0 будет применяться параллельно с режимом валидатора. Текущая реализация очень сложна. Вместо того, чтобы добавлять больше кода, было бы лучше сделать перерыв и переосмыслить его.

Клиент BSC

Клиенту BSC требуется определенная аппаратная конфигурация для обслуживания сетевой ноды и участия в сетевой безопасности, особенно в части хранилища. Это может увеличить нагрузку на аппаратные ресурсы клиента BSC.

Fast Node

Одним из способов снижения аппаратных требований ноды BSC является использование более эффективных протоколов путем разделения обработки и проверки состояния. Разделение обработки и проверки транзакций помогает повысить производительность и масштабируемость клиента. Два типа нод полностью используют различное хранилище: одна называется fast node, а другая — проверочная. Fast node будет выполнять обработку с помощью сглаженной базы данных «key-value» и выполнять все проверки по блокам, кроме корня состояния. Нода проверки получает diffhash от fast node, а затем отвечает на Merkle Patricia Trie (MPT), чтобы помочь с проверкой корня состояния.

Fast node может замедлить рост хранилища на 60–90 % в зависимости от различных настроек и повысить эффективность синхронизации примерно на 30 %. Кроме того, в случае, если 100% согласованность состояния не требуется, в таком сценарии может помочь недавно введенный режим None .

Если вы хотите узнать больше об этой функции, обратитесь к документации.

Клиент Erigon

В то время как Fast Node позволяет пользователям обменивать стабильность  на производительность в случаях, когда конечная стабильность достаточна, клиент Erigon обеспечивает улучшенную производительность и скорость синхронизации для полнофункциональных нод.

В течение 2022 года мы добавили поддержку клиентов Erigon. Erigon основан на Geth, и команда внесла некоторые фундаментальные изменения в алгоритм полной синхронизации и систему хранения, что позволяет синхронизировать ноду архива BSC намного быстрее и использовать меньше места на диске.

Erigon впервые применила архитектуру поэтапной синхронизации, а также представила MDBX в качестве предпочтительной базы данных. Когда Geth синхронизирует полную ноду, он загружает данные блоков. Затем он воспроизводит транзакции, выполняя другие операции, например, извлечение отправителей транзакций из приватных подписей или проверки заголовков блоков. В результате процесс становится менее эффективным, так как многие вещи происходят одновременно.Вместо этого Erigon разбивает процесс на несколько этапов и выполняет их последовательно;это означает, что Программа сначала завершит этап, прежде чем перейти к следующему, что ускорит общий процесс.

В 2023 году мы стремимся повысить производительность по всем направлениям, включая ЦП, ОЗУ и т.д. Мы также планируем предоставить настраиваемые профили, позволяющие пользователям исследовать компромиссы между различными режимами в зависимости от профиля использования.

Быстрая завершенность

В настоящее время в BNB Smart Chain все full nodes и валидаторы должны ждать, пока не будет произведено достаточно блоков, чтобы обеспечить вероятностную завершенность. Согласно техническому документу, с 44 валидаторами full nodes и валидаторы могут ждать 1/2 * 21 + 1 = 11 блоков (33 секунды), чтобы обеспечить относительно безопасную завершенность. Это можно считать довольно долгим сроком для некоторых критических приложений, особенно для кросс-чейн в нашей мультичейн-стратегии. Это время будет увеличиваться еще больше по мере роста сети и присоединения все большего количества валидаторов.

В 2023 году функция быстрой завершенности станет важнейшей вехой для безопасности блокчейна. Как только блок будет завершен, он больше не может быть возвращен. Функция быстрой завершенности очень полезна. Пользователи могут убедиться, что они получают точную информацию из последнего завершенного блока, а затем мгновенно решить, что делать дальше. Это сокращает время ожидания мостов для подтверждения кросс-чейн пакетов.

Масштабируемость благодаря мульти-чейн стратегии

В 2022 году BNB Smart Chain (BSC) могла обрабатывать 2,2 тыс. TPS (теоретически) и увеличит свою мощность до 5 тыс. TPS в 2023 году. BSC — самая активная сеть с наибольшим количеством активных пользователей в день (~ 1 млн DAU даже на медвежьем рынке 2022 года), а также с самой активной DEX.

BNB Smart Chain будет позиционироваться как уровни концентраторов и расчетных уровней мульти-чейн архитектуры BNB Chain. Проекты DeFi с низким/средним объемом транзакций могут по-прежнему предпочитать оставаться в BNB Smart Chain, чтобы пользоваться комплексным Lego DeFi и гораздо большей ликвидностью. В то же время, BNB Smart Chain станет важным центром всех этих различных L2, для их безопасности и расчетов.

У BSC есть некоторые проблемы с более высокой платой за газ. Игры и другие децентрализованные приложения с большим количеством ежедневных активных пользователей обычно представляют безгазовые решения и реализуют внутрисетевую логику, требующую большого количества вычислений (транзакция с очень высокой платой за газ) — они ищут более дешевую масштабируемую платформу с той же безопасностью, что и BSC, и продолжают также пользоваться самой большой ликвидностью BSC.

В 2022 году BNB Chain представила BNB Sidechain. Однако есть некоторые ограничения: решение Sidechain еще не является безопасным и подходит только для громких имен, которым люди могут доверять с надежными инфраструктурными партнерами, такими как FNCY Chain с NodeReal.

В 2023 году BNBChain будет прагматично использовать более разнообразные масштабируемые решения через ZkBNB (Mainnet 2023 H1) и новый Optimistic Rollup (mainnet 2023 H1), которые предоставят больше возможностей для различных бизнес-кейсов.

Высокоуровневое сравнение и требования к бизнес-кейсу перечислены в качестве первоначальных соображений в таблице ниже.

*TPS будет рассчитываться на основе Транзакции «Перевод токена» (не сложной, например, AMM).

BNB SideChain

В 2022 году BNB Sidechain представила модульную структуру для PoSA sidechain, которую предоставили Ankr и NodeReal. Цель BNB Sidechain — дать возможность крупным компаниям построить собственную экосистему. Он поставляется с полной совместимостью с Ethereum (EVM) и работает на основе консенсуса PoSA. BNB Sidechain подходит для разрешенного и консорциумного блокчейна. В 2022 году в сообществе было несколько пилотных проектов, таких как MetaApes от Ankr и FNCY Chain , поддерживаемые NodeReal. Однако решение App Sidechain еще не является безопасным и не имеет достаточной ликвидности. Это общая проблема для всех L1 с решениями  sidechain, включая подсети Avalanche, суперсети Polygon и т. д. Решения Sidechain’а пока не получили широкого распространения в сообществах.

Основываясь на существующих успехах, таких как FNCY Chain или ApeCoin Chain, Sidechain будет больше подходить для громких имен или брендов, которым люди могут доверять и которые имеют большой опыт работы в сети с партнерами.

zkBNB

BNB ZkRollup (zkBNB) построен на архитектуре ZK Rollup. ZkBNB объединяет (или «сворачивает») сотни транзакций вне сети и генерирует криптографическое доказательство. Эти доказательства могут быть представлены в виде SNARK (краткий неинтерактивный аргумент знания), которые могут подтвердить достоверность каждой отдельной транзакции в блоке. ZkBNB начал свою разработку на основе начальной версии Zecrey . Благодаря вкладу Zecrey , Nodereal и команды BNB Chain Core, zkBNB в настоящее время находится на этапе тестовой сети и нацелен на выпуск основной сети в первом квартале 2023 года.

Краткосрочная цель zkBNB — не пытаться создать EVM-совместимый накопитель zk. Вместо этого zkBNB сосредоточится на создании специальных функций, таких как NFT и токены-транзакции, которые можно преобразовать в эффективные схемы ZKP, более подходящие для игр в ImmutableX или высокочастотных производных (таких как DyDx или LoopRing). zk-EVM станет будущим ZK Rollup. Однако текущим алгоритмам и реализациям требуется немного времени для оптимизации производительности, чтобы действительно соответствовать высоким ожиданиям производительности (т.е. 100 000 TPS).

opBNB

До готовности zkEVM, Optimistic Rollup представлял собой более реалистичное и безопасное решение, обеспечивающее масштабируемое решение, полностью эквивалентное EVM . В 2022 году Optimism и Arbitrum продемонстрировали активное внедрение в экосистему Ethereum.

В то же время EIP-4844 (Proto-danksharding) представит новый тип транзакции: транзакция с переносом больших двоичных объектов.

Двоичный большой объект (блоб) — это большой фрагмент данных, который дешевле публиковать и хранить в сети, чем calldata. С помощью транзакций, переносящих большие двоичные объекты,  rollup’ы могут загружать все свои данные в Ethereum. После внедрения EIP-4844 мы можем увидеть 10-100-кратное снижение комиссий за транзакции как в optimistic, так и в ZK-rollups, что сделает optimistic rollup > 20 000 TPS (теоретически).

В 2023 году BNBChain должен ожидать появления большего числа Optimistic rollup решений. Игровые студии и движки могут предпочесть Optimistic rollup вместо zkBNB, потому что он позволяет им создавать экосистему разработчиков, смарт-контрактов и проектов, которые можно строить поверх своей сети, которые по-прежнему имеют тот же уровень безопасности, что и BNBChain. В то время как BSC может также поддерживать EIP-4844, BNB Greenfield также предлагает еще один вариант решения для обеспечения доступности данных.

BNB Storage – BNB Greenfield

Криптоиндустрия уже приобрела финансовые активы: токены, стейблкоины и DeFi охватывают множество экономических сценариев. С другой стороны, NFT реализуют искусство и предметы коллекционирования. Но есть много предметов, которые не являются достаточно инновационными. Одной из таких областей являются данные.

Ценность информационного актива не очевидна, когда он принадлежит только одному человеку. Данные становятся гораздо более ценными, когда ими делятся и используют. Однако в текущей экономике это заблокировано централизованным хранилищем и социальными платформами.

Мы предвидим необходимость создания новой инфраструктуры Web3 для данных. Итак, мы решили создать новый сайд-блокчейн BNB Chain и соответствующую инфраструктуру, чтобы обеспечить разрешенный обмен данными и монетизацию, стимулируя различные варианты использования в бизнесе и обогащая экосистему блокчейна. Благодаря этой новой инфраструктуре пользователи могут «входить в систему», создавать, владеть и продавать свои активы данных, более того, получить новый уровень прозрачности того, как их данные принадлежат и используются.

Наш план состоит в том, чтобы BNB Storage стал экономически самодостаточной сервис-ориентированной экосистемой. Реальная сила экосистемы будет заключаться в том, что платформа предназначена не только для хранения данных, но и для поддержки создания стоимости на основе активов данных и связанной с ними экономики.

Вы можете получить более подробную информацию из этого технического документа.

BNB Chain Security

AvengerDAO

AvengerDAO стремится защитить пользователей от финансовых потерь и злонамеренных контрактов. Для достижения этой цели инициатива сотрудничает с ведущими мировыми поставщиками услуг безопасности и приложениями блокчейна, чтобы сдерживать злоумышленников и повышать осведомленность о безопасности в экосистеме. AvengerDAO — это результат сотрудничества ведущих фирм Web3 в области безопасности и пользователей технологии блокчейн. Среди основателей Certik, Go Plus, SlowMist, Zokyo, BlockSec, Hashdit, Verichains, Pessimistic, CoinMarketCap, TrustWallet, PancakeSwap, BSCtrace(NodeReal), BSCscan, MathWallet, DappBay, Coin98 и Opera.

Были разработаны три инновационных сервиса, и «Meter» уже развернут в основной сети BNB Chain.

• Meter позволит приложениям запрашивать рейтинги безопасности для смарт-контрактов, доменов и адресов и будет отправлять оповещения, когда пользователи взаимодействуют с потенциально вредоносными объектами. Watch предупреждает подписчиков в режиме реального времени, когда происходят эксплойты безопасности, а Vault помогает безопасному перемещению средств между сторонами.
• Watch — это активный поток API, который отправляет активные оповещения подписчикам при обнаружении вредоносных контрактов, доменов или сущностей. Внешние приложения могут присоединиться к потоку API, который объединяет активные проблемы безопасности, а затем предупреждает подписчиков.
• Vault — это сервис, который блокирует средства для клиринга в соответствии с внутренними правилами провайдеров. Когда транзакция запускается, она позволяет блокировать средства до тех пор, пока не будут выполнены определенные заранее установленные условия, такие как завершение и проверка или достижение установленного срока.

В 2023 году будут реализованы «Watch» и «Vault», и мы планируем улучшить качество и количество услуг AvengerDAO, чтобы поддержать повышенный интерес со стороны сообщества и быстрый рост пользователей.

Помимо этих трех ключевых услуг безопасности, в 2023 году также будет представлена ​​комплексная структура управления безопасностью и рисками для стандартизации процесса жизненного цикла разработки программного обеспечения (SDLC) в проектах блокчейна, включая лучшие практики, охватывающие разработку смарт-контрактов и инфраструктуры, процедуры развертывания, привилегии           (private key), управление финансовыми рисками, процесс реагирования на инциденты и т.д. Все проекты будут иметь хорошие рекомендации по внедрению этих передовых методов в области безопасности и контроля рисков, и это повысит их безопасность и зрелость до следующего уровня.

Снижение риска для пользователей, подключение проектов и экосистема в целом должны быть «приоритетом номер один» на BNB Chain.

Улучшенная Cross Chain безопасность

Безопасная связь между блокчейнами имеет первостепенное значение, поскольку она обеспечивает безопасную передачу информации и активов между различными сетями блокчейнов. Это может помочь предотвратить фальсификацию, мошенничество и другие нарушения безопасности, которые могут нанести ущерб целостности и надежности экосистемы блокчейна.

В 2022 году Cross Chain между BNB Beacon Chain и BSC был взломан из-за уязвимостей нулевого дня в Cosmos SDK. Исправления ( 1.1.15 и 1.1.16 ) реализованы практически без прямого воздействия на пользователей и децентрализованные приложения.

В 2023 году мы планируем еще больше ужесточить и улучшить безопасность BNB Chain, включая переход на общую спецификацию merkle proof (ICS23), введение дополнительной проверки последовательности и улучшение управления кандидатами-ретрансляторами.

Прогрессивная децентрализация

В BNB Smart Chain был 21 активный валидатор и несколько неактивных валидаторов. Отсутствие вознаграждения для бездействующих валидаторов ослабило стимулы для операторов нод поддерживать высококачественные ноды и для держателей BNB делегировать свои токены. Неактивные валидаторы так же важны, как и активные ноды, поскольку они могут заменить активного валидатора, если тот попадет в блокировку.

В 2022 году BNB Smart Chain представила «валидаторов кандидатов», чтобы усилить децентрализацию и повысить надежность и доступность сети. Это повысило устойчивость сети к сбоям или атакам. Даже если более 50 % набора валидаторов заблокированы или переведены в автономный режим, сеть все равно может функционировать.

В конце 2022 года у BNB Smart Chain было 29 активных валидаторов (21 валидатор плюс 8 валидаторов-кандидатов), включая ведущих поставщиков инфраструктуры, таких как Coinbase Cloud, Figment, InfStones, Ankr, HashKey, NodeReal и других.

Существует несколько способов децентрализации blockchain network, и конкретные шаги, которые сеть может предпринять для расширения своей децентрализации, будут зависеть от ее текущего дизайна и целей ее разработчиков.

Вот некоторые стратегии, которые сообщество BNB Chain будет использовать для расширения децентрализации:

1. Увеличение количества операторов валидаторов. Одним из способов продвижения децентрализации является увеличение количества нод в сети. Это делается путем предоставления возможности большему количеству нод участвовать в механизме консенсуса. Увеличение числа активных валидаторов с 29 до 100 к концу 2023 года повысит надежность сети BNB Chain. Чем больше нод в сети, тем более устойчивой она будет.
2. Внедрение больших механизмов консенсуса: еще один способ расширить децентрализацию — использовать несколько механизмов консенсуса, а не полагаться на один алгоритм. Это может помочь более равномерно распределить влияние в сети, делая ее менее подверженной контролю со стороны какой-либо одной группы пользователей. По этой причине Beacon Chain будет открыта для валидаторов сообщества. Поскольку Beacon Chain является фундаментальной сетью, в которой происходят все голосования и стейкинг, необходимо усилить децентрализацию внутри Beacon Chain.
3. Повышение эффективности on-chain управления: децентрализованные сети часто используют механизмы управления в сети, такие как голосование или принятие решений, чтобы позволить валидаторам влиять на направление и работу сети. Это может способствовать децентрализации, предоставляя валидаторам больше возможностей влиять на сеть и ее правила.

BNB Beacon Chain охраняется группой валидаторов, которым доверяют и которые уже были одобрены. Текущий набор валидаторов управляет тем, как валидатор входит и выходит из рабочего места валидатора. Несмотря на то, что эта система имеет большую пропускную способность, ее неизменяемость ставится под сомнение, поскольку цензуру и занесение в черный список легко осуществить.

По этой причине предлагается BEP-159. В 2023 году любой желающий сможет баллотироваться в валидаторы и иметь равные шансы быть избранным. Через 24 часа ноды с наибольшим количеством застейканых токенов будут выбраны в качестве нового набора валидаторов. Новый блок будет сгенерирован выбранными на выборах валидаторами. Сообщество будет определять общее количество мест в наборе валидатора. Это будет способствовать большей децентрализации и участию сообщества.

Инфраструктура массового внедрения BNB

BNB Chain сохранила свой статус активного блокчейна номер один в 2022 году. Одним из ключевых факторов этого рейтинга является предложение разработчикам правильных наборов инструментов для простоты разработки. BNB Chain является домом для многочисленных игровых проектов, и все эти проекты работают вместе над улучшением своей инфраструктуры и UX. Некоторые важные категории, такие как оракулы, децентрализованное хранилище, службы доступа к блокчейну и индексация данных, токен Soul Bound, значительно улучшены.

В 2023 году сообщество BNB Chain стремится обеспечить первоклассную общедоступную инфраструктуру и предоставить основные строительные блоки для крупномасштабных приложений. Здесь будет очень важна инфтраструктура массового внедрения, включая:

• Удобные для разработчиков инструменты Web2:
• Абстрагирование учетной записи (AA) и услуги кошелька позволят пользователям совершать транзакции с большей конфиденциальностью и безопасностью, поскольку больше нет необходимости в прямом подключении кошельков, социальном восстановлении пользовательских кошельков, микротранзакциях, значительном снижении затрат на газ, группировании транзакций и т.д.
• Идентификация Web3 станет ключевой частью инфраструктуры, поддерживая «почти» собственный пользовательский интерфейс web2 для dApps web3 (через службы аутентификации). Это поможет масштабировать пользователей Web2, подключенных к Web3, за счет разрешения пользовательских настроек, включая социальное восстановление, поддержки социальных взаимодействий в формате Web2. Другим вариантом использования является аттестация всех видов: физическая (POAP), цифровая (подтвержденные учетные данные, KYC и подтверждение личности), которые находят свое применение для разблокировки вариантов использования во всех вертикалях с закрытым/контролируемым доступом и соблюдением нормативных требований.
• Мы хотим включить уровень обмена сообщениями/коммуникациями, чтобы любой пользователь мог подключиться к службе обмена сообщениями и запросить техническую поддержку в сети. Это может повысить доверие и уверенность конечных пользователей в использовании dApps и проведении транзакций.
• Индексация данных блокчейна:
• Игровая инфраструктура: чтобы улучшить общий опыт разработки игр, ведущим игровым студиям и игровым движкам может потребоваться сотрудничество с основной командой BNB Chain для создания более простых SDK и инструментов разработки.
• Гибридные приложения становятся сверхкритическими. Это приложения, которые не полностью подключены к сети, используя преимущества как блокчейнов, так и других систем для улучшения своих моделей доверия. Гибридными приложениями могут быть проекты сети поставок, управление голосованием, аудит, пересылка счетов, программы лояльности, медицинские записи, образовательные записи и т. д. Сообщество BNB Chain отдает приоритет инфраструктуре, необходимой для гибридных приложений. Основным требованием для запуска таких приложений в общедоступной сети является управление данными и доступом.

Мы считаем, что подобные обновления и развитие новой инфраструктуры могут обеспечить массовое внедрение этой технологии.

Следите за нами, чтобы быть в курсе всего, что происходит в экосистеме BNB Chain!

Website | Twitter | Telegram | Youtube | Discord | Reddit | Build N' Build Forum