Что такое Elrond? Все самое главное о блокчейн-платформе

Главное

• Elrond — это блокчейн-платформа, в архитектуре которой реализован шардинг. Использует алгоритм консенсуса Secure Proof-of-Stake (SPoS).
• В зависимости от нагрузки блокчейн Elrond Elrond может разбиваться на несколько частей или шардов. Каждый шард представляет собой отдельную сеть, за работу которых отвечает отдельная группа валидаторов.
• Для взаимодействия между шардами каждый блок разделяется на три части. Транзакция также может быть разбита на части между разными шардами, подтверждение каждой из них происходит параллельно. Синхронизация сегментов сети проходит в несколько этапов, после чего элементы всех цепочек включаются в так называемый метаблокчейн.
• Основная сеть Elrond начала работать в июле 2020 года, ее максимальная заявленная скорость составила 263 000 транзакций в секунду.

Кто и когда основал Elrond?

Создателями блокчейн-проекта являются братья Бениамин и Лучиан Минчу совместно с Лучианом Тодеа. Разработка блокчейн-платформы началась в 2017 году. Токенсейл Elrond провели на Binance Launchpad в 2019 году. Основную сеть запустили в июле 2020 года.

Elrond возглавляет Бениамин Минчу, который работал в команде другой блокчейн-платформы, NEM. С 2014 по 2015 годы он руководил ее маркетинговым отделом и развивал сообщество.

Кроме того, братья Минчу развивали собственный инвестиционный фонд MetaChain Capital. Тодеа ранее руководил проектом Soft32.

Какую проблему решает Elrond?

Проект призван решить трилемму блокчейна. Для этого необходимо одновременно обеспечить в архитектуре блокчейна значительную пропускную способность, децентрализацию и защищенность. Высокое быстродействие в условиях большой нагрузки достигается благодаря особой структуре блокчейна.

В white paper Elrond отмечается, что сеть проекта должна достигнуть пропускной способности, сравнимой с централизованными платежными системами. При этом разработчики планируют гарантировать высокий уровень децентрализации, а также защищенность от различных атак.

Используемые в Elrond решения направлены на снижение вычислительных затрат и минимизацию объема данных. Разработка совместима с современными платформами смарт-контрактов. Как говорится на сайте Elrond, все это позволяет увеличить производительность в тысячу раз по сравнению с аналогами.

Создатели Elrond утверждают, что их блокчейн-платформа обладает высокой масштабируемостью. После тестирования разработчики запустили мейннет с заявленной максимальной скоростью 263 000 транзакций в секунду.

Как устроен блокчейн Elrond?

Для обработки транзакций сеть разбивается на фрагменты — шарды, за каждый из которых отвечает набор валидаторов. Особенность Elrond заключается в трех типах фрагментации: сети, группы транзакций и состояния.

Шардинг подразумевает формирование групп валидаторов для достижения консенсуса. Фрагментация группы транзакций предполагает их распределение между комитетами валидаторов. Шардинг состояния — это обработка и хранение части данных о результатах выполнения транзакций фрагментами сети. Завершение операций требует синхронизации между сегментами, которая выполняется через определенные промежутки времени.

Блокчейн Elrond использует адаптивный шардинг. Сеть разбивается на фрагменты, количество которых может меняться исходя из текущей нагрузки. Такая гибкость обеспечивает оптимальную пропускную способность и безопасность.

Шардинг также предполагает размещение сегментов сети в узлах бинарного дерева, не имеющих потомков. Вначале все узлы разделяется на две группы. При необходимости сеть разбивается на четыре, шесть и более шардов.

В каждом сегменте сети транзакции выполняются параллельно. Шарды создают блоки независимо, что исключает внешние задержки. Фрагментация значительно увеличивает пропускную способность блокчейна.

Каким образом шарды Elrond объединяются в единую сеть?

Алгоритм работы сети предполагает разделение цикла консенсуса на раунды и эпохи. Последние длятся 24 часа. Раунд продолжается несколько секунд, а после его окончания состав группы валидаторов шарда меняется случайным образом.

На протяжении эпохи количество нод и фрагментов остается стабильным. После ее завершения число шардов может измениться для обеспечения оптимальной производительности. Также новая эпоха используется для добавления новых узлов. Новый валидатор начинает обрабатывать транзакции через 24 часа.

Каждый шард включает определенное число адресов пользователей, но транзакции могут совершаться в том числе между разными фрагментами сети. В Elrond эта проблема решается группировкой транзакций в «миниблоки» трех типов:

• первый включает переводы между адресами, принадлежащими одному фрагменту;
• второй содержит транзакции, направленные пользователю из другого шарда;
• трети включает переводы от адресатов из иного фрагмента сети.

Взаимодействие между шардами проходит в несколько этапов. Алгоритм позволяет синхронизовать фрагменты и сформировать «метаблокчейн» — главную цепочку, блоки которой финализируют транзакции, поступившие от всех шардов. Элементы метаблокчейна включают заголовки блоков, полученные от сегментов, что исключает возможность изменения подтвержденных переводов. Структура сети и ее основные элементы доступны в блокчейн-обозревателе Elrond.

Поддерживает ли Elrond смарт-контракты?

Платформа Elrond позволяет использовать смарт-контракты и создавать децентрализованные приложения. Для этого применяется EVM-совместимая виртуальная машина Elrond, построенная на WebAssembly (WASM). Смарт-контракты программируются на языках Solidity, C, C++ и Rust, после чего компилируется в WASM. Виртуальная машина использует специальный адаптер для обработки транзакций различными шардами.

Как в Elrond работает механизм консенсуса Secure Proof-of-Stake?

Алгоритм создания новых блоков реализован на основе Proof-of-Stake. В обработке транзакций участвуют ноды валидаторов, которые внесли средства в стейкинг.

Для каждого шарда работает отдельная группа валидаторов, которые достигают «локального» консенуса. Состав шардов определяется случайно, что позволяет избежать вредоносных атак. В качестве аргумента функции, определяющей членов группы, используется агрегированная подпись последнего блока.

Из группы валидаторов случайным образом выбирается один, который формирует блок, а остальные подтверждают его валидность. Вероятность валидатора быть выбранным зависит от его стейка и рейтинга. Рейтинг валидатора также зависит от длительности работы и результатов предыдущей активности. Если этот показатель снижается до определенного предела, нода получается штраф и может быть исключена из списка кандидатов на поиск нового блока. Если валидатор нарушает работу сети, то он может подвергнуться слешингу.

Ноду Elrond можно развернуть на компьютере, смартфоне или сервере в зависимости от того, какую роль она будет выполнять:

• Наблюдатель — нода, которая обеспечивает хранение данных сети и не имеет стейка EGLD. Наблюдательный узел является полным, если если хранит весь блокчейн или легким, если хранит информацию о о двух последних эпохах. Ноды могут ретранслировать сообщения, однако не получают за это вознаграждение.
• Валидатор — это узел, внесший средства в стейкинг. Участвует в достижении консенуса сети, а также подтверждает переводы и отвечает за генерацию блоков. Получает комиссии сети за свою работу.
• Рыбак (англ. “fisherman”) — нода, которая проверяет корректность блоков, представленных валидаторами. Эти ноды отвергают недостоверные блоки, за что получают награды. Рыбаки не могут входить в группы по достижению консенсуса.

Как менялась токеномика Elrond?

Изначально нативной криптовалютой Elrond являлся токен ERD, выпущенный в BNB Chain. Его эмиссия составила 20 млрд токенов. Ранние инвесторы приобрели 19% от общего оборота ERD, а в рамках токенсейла на Binance Launchpad инвесторы купили еще 5 млрд токенов.

В сентябре 2020 года ERD трансформировали в криптовалюту EGLD, выпущенную уже в сети Elrond и ставшую нативной монетой проекта. Разработчики провели «деноминацию», обменяв 1000 ERD на 1 EGLD.

Основное назначение EGLD — расчеты и оплата транзакционных комиссий. Монета также используется для стейкинга. На момент написания эмиссия криптовалюты Elrond составляет более 22 млн монет.

Как развивается экосистема Elrond?

Создатели заявляют, что производительность блокчейна превышает показатели для централизованных систем. Пропускная способность Elrond линейно зависит от числа фрагментов. Это позволяет увеличивать быстродействие путем разделения сети на большее число шардов, однако функционирование мейннета требует синхронизации между сегментами, что увеличивает время подтверждения транзакций.

Основное приложение на платформе — кошелек Maiar, который позволяет выполнять переводы и отправлять криптовалюты в стейкинг. В декабре 2021 года в сети Elrond запустили децентрализованную биржу Maiar DEX. Позднее для нее анонсировали масштабную программу стимулирования ликвидности на сумму $1,29 млрд, призванную привлечь пользователей и средства в экосистему. Награды выплачивались в токенах Maiar DEX (MEX). 

В июне 2022 года злоумышленник похитил из Maiar DEX криптовалюту на $113 млн, воспользовавшись багом в коде биржи. После события Maiar DEX временно отключили и устранили уязвимость.

Команда Elrond планирует выпускать на территории Европейского союза регулируемые стейблкоины. Поэтому в начале 2022 года она приобрела провайдера платежных услуг Twispay, у которого есть лицензия на эмиссию виртуальных активов.

В апреле 2022 года для развития экосистемы Elrond создали криптофонд Skynet EGLD Capital, которому удалось привлечь на свою работ свыше $40 млн.

Летом 2022-го румынский исследовательский институт ICI объявил о создании NFT-маркетплейса и децентрализованной системы доменных имен на базе Elrond.