Технический механизм — Как работает PulseChain

# Раздел 1/3:

PulseChain — это независимая блокчейн-сеть первого уровня, запущенная в мае 2023 года. Ее среда выполнения основана на Ethereum Virtual Machine (EVM), что позволяет поддерживать совместимые с Ethereum смарт-контракты и форматы транзакций. Архитектура консенсуса заимствована из Beacon Chain Ethereum с изменениями в параметрах сети и расчетах вознаграждений для валидаторов.

Чтобы понять, как работает PulseChain, необходимо рассмотреть четыре компонента: слой выполнения, слой консенсуса, стекинг валидаторов и механизмы сборов и вознаграждений сети.

1. Требование к валидатору: 32 миллиона PLS

PulseChain использует Proof of Stake (PoS) для координации производства блоков и обеспечения процесса консенсуса.

Чтобы активировать валидатора, оператор должен внести 32,000,000 PLS в депозитный контракт валидатора сети:

0x3693693693693693693693693693693693693693

Это численно эквивалентно первоначальному депозиту валидатора в 32 ETH в Ethereum, если выразить его в масштабе токенов PulseChain от миллиона к единице. Это параметр протокола PulseChain, а не утверждение о том, что две сети имеют идентичные экономические условия.

Валидатор отвечает за участие в процессе консенсуса. Его обязанности включают:

• Предложение блоков, когда это выбрано протоколом.
• Подтверждение блоков и контрольных точек цепи.
• Поддержание работоспособной настройки валидатора и клиента консенсуса.
• Соблюдение правил протокола и избегание действий, которые могут привести к штрафам или слэшированию.

Официальная документация PulseChain Mainnet определяет требование к депозиту в 32 миллиона PLS. Количество активных валидаторов может изменяться со временем, и количество валидаторов не следует путать с числом независимых людей или организаций, которые их управляют.

2. Выполнение и консенсус: как сеть обрабатывает транзакции

PulseChain следует двухуровневой клиентской архитектуре, используемой Ethereum после перехода на Proof of Stake. Обзор Ethereum о архитектуре узлов разделяет те же две роли.

Слой выполнения

Слой выполнения обрабатывает транзакции и операции смарт-контрактов. Он включает Ethereum Virtual Machine, которая выполняет совместимый байт-код смарт-контрактов и обновляет состояние блокчейна.

Он отвечает за такие задачи, как:

• Обработка транзакций.
• Выполнение смарт-контрактов.
• Проверка действительности транзакций.
• Обновление балансов счетов и хранилищ контрактов.
• Поддержание данных о транзакциях и выполнении.

Слой консенсуса

Слой консенсуса координирует согласие сети по порядку и действительности блоков.

Валидаторы участвуют, предлагая блоки и отправляя подтверждения. Протокол консенсуса определяет, какую цепь следует использовать сети и как контрольные точки становятся обоснованными и окончательными.

Оба слоя необходимы: слой выполнения обрабатывает то, что происходит в блокчейне, в то время как слой консенсуса координирует согласие о истории блокчейна.

3. Временные интервалы блоков и пропускная способность сети

PulseChain использует 10-секундные слоты, по сравнению с 12-секундными слотами Ethereum.

Слот — это возможность для валидатора предложить блок. Это не гарантирует, что каждый слот будет содержать успешно созданный блок.

PulseChain организует свою временную шкалу консенсуса в эпохи по 32 слота. При 10-секундных слотах одна эпоха длится примерно 320 секунд, или 5 минут и 20 секунд. Временные интервалы слотов и структура эпох задокументированы в технических анализах консенсуса, таких как руководство Cryptospecting о том, как это работает, которое читает конфигурацию клиента, а не маркетинговые утверждения.

Короткий интервал слотов означает, что у PulseChain больше возможностей для производства блоков за единицу времени, чем у Ethereum, при условии, что соответствующие слоты успешно производятся.

Тем не менее, более короткие интервалы блоков не следует путать с мгновенной окончательностью транзакций. Производство блоков, включение транзакций, подтверждение и окончательность консенсуса — это разные стадии. 10-секундный слот не означает, что каждая транзакция математически окончательна через десять секунд.

Лимит газа и пропускная способность транзакций

Транзакции и операции смарт-контрактов потребляют газ, который измеряет вычислительную работу, необходимую для их выполнения.

Лимит газа блока определяет максимальное количество газа выполнения, которое может быть включено в блок. Документация PulseChain указывает лимит газа блока в 30,000,000 газа.

Фактическое количество транзакций, которые может содержать блок, зависит от того, сколько газа потребляет каждая транзакция. Простая передача токенов и сложное взаимодействие со смарт-контрактом не требуют одинакового количества газа.

Более высокий лимит газа блока может обеспечить большую пропускную способность выполнения на блок, но сам по себе он не устанавливает конкретное число транзакций в секунду или не гарантирует постоянно низкие сборы. Фактическая пропускная способность и стоимость транзакций также зависят от спроса в сети, сложности транзакций и доступного пространства блока.

4. Децентрализация и устойчивость к цензуре

Доказательство доли (Proof of Stake) не гарантирует автоматически децентрализацию. Важны распределение доли, владение валидаторами, поставщики инфраструктуры и реализации клиентов.

Сеть может иметь много активных валидаторов, в то время как меньшая группа операторов контролирует значительную долю валидирующей инфраструктуры. По этой причине количество валидаторов само по себе недостаточно для измерения децентрализации.

Ethereum имеет большую экосистему стейкинга, которая включает независимых операторов, стейкинг-пулы и централизованные сервисы. Такие сервисы, как Lido, Coinbase и Kraken, участвуют в этой экосистеме разными способами. Их присутствие вызывает законные вопросы о концентрации доли и влиянии крупных поставщиков инфраструктуры, но это не означает, что Ethereum контролируется одной институцией.

PulseChain имеет другую экосистему и другое распределение участников. Его меньший институциональный след может рассматриваться сторонниками как возможность для более ориентированной на сообщество сети.

Тем не менее, доступное количество валидаторов не устанавливает, сколько независимых операторов PulseChain существует, насколько они географически распределены или сколько доли контролируется отдельными сущностями.

5. Штрафы для валидаторов, слайшинг и безопасность сети

От валидаторов ожидается соблюдение правил консенсуса и поддержание работоспособности.

Валидатор, который не выполняет свои обязанности, может понести штрафы. Более серьезные нарушения, такие как определенные формы конфликтующих аттестаций или предложений блоков, могут привести к слайшингу.

Слайшинг — это штраф, принудительно применяемый протоколом, предназначенный для предотвращения поведения, угрожающего безопасности консенсуса. Он может уменьшить эффективный баланс валидатора и привести к его удалению из активного участия.

Точные последствия зависят от нарушения и применимых правил консенсуса. Поэтому было бы неточно утверждать, что каждая форма неправомерного поведения автоматически уничтожает весь депозит в 32 миллиона PLS или навсегда исключает оператора из участия.

Цель этих механизмов — сделать атаки и серьезные нарушения консенсуса экономически затратными.

6. Транзакционные сборы и механизм сжигания PLS

PLS — это родная монета, используемая для оплаты транзакционных сборов на PulseChain.

PulseChain использует механизм сборов в стиле EIP-1559. В рамках этой модели транзакционный сбор состоит из двух основных компонентов (EIP-1559):

Базовый сбор: Сбор, определяемый протоколом за единицу газа. Он корректируется в зависимости от спроса на блок-пространство и сжигается, а не выплачивается валидатору.

Приоритетный сбор: Дополнительная сумма, которую пользователь может предложить, чтобы побудить валидатора включить транзакцию. Этот компонент выплачивается получателю сбора блока.

Это различие важно: базовый сбор сжигается, но приоритетный сбор не сжигается автоматически. Следовательно, неправильно описывать систему как сжигающую 25% каждого обычного транзакционного сбора.

PulseChain также модифицирует некоторые вознаграждения валидаторов на уровне консенсуса. Реализация его консенсуса-клиента применяет корректировку 10/12 для более короткого интервала слотов и отдельный коэффициент 3/4 для определенных вознаграждений. Вместе эти корректировки приводят к тому, что соответствующие вознаграждения зачисляются в размере 62,5% от соответствующей формулы вознаграждения Ethereum. Эта логика сжигания видна в официальных коммитах клиента — Prysm-Pulse и Lighthouse-Pulse — и кратко изложена в техническом анализе Cryptospecting.

Эта корректировка вознаграждений отделена от сжигания базового сбора транзакций. Она влияет на сумму определенных вновь выпущенных вознаграждений валидаторов; это не 25% вычет из каждого платежа за газ пользователя.

Общий эффект на предложение PLS зависит от соотношения между новым выпуском и сжигаемыми токенами. Один механизм сжигания не доказывает, что общее предложение постоянно уменьшается.

7. Что означают эти технические различия

PulseChain сочетает совместимую с Ethereum среду выполнения с архитектурой консенсуса Proof-of-Stake, основанной на Ethereum.

Его документированные технические параметры включают:

• Депозит валидатора в 32,000,000 PLS.
• 10-секундные слоты консенсуса.
• Эпохи, состоящие из 32 слотов.
• Механизм транзакционных сборов в стиле EIP-1559.
• Сжигание базового сбора.
• Модифицированные расчеты вознаграждений валидаторов на уровне консенсуса.

Эти проектные решения отличают PulseChain от Ethereum, но их не следует интерпретировать как автоматическое доказательство превосходной безопасности, децентрализации, пропускной способности или устойчивости к цензуре.

Эти качества зависят от того, как сеть работает на практике: распределение валидаторов, разнообразие клиентов, устойчивость инфраструктуры, спрос на транзакции и способность поддерживать надежный консенсус.

Источники и факты

Основные технические утверждения в этом руководстве основаны на:

• PulseChain Mainnet (официальная документация): Заметки о форке и депозит валидатора в 32M PLS — GitLab pulsechain-mainnet.
• Механика консенсуса / валидаторов (вторичный анализ): Время слота, структура эпохи и корректировки вознаграждений из конфигурации клиента — Cryptospecting – Как работает PulseChain. Неофициальная документация; полезно для чтения кода.
• Реализация сжигания клиентом консенсуса: Prysm-Pulse коммит сжигания · Lighthouse-Pulse коммит сжигания.
• Архитектура узлов Ethereum: Уровень исполнения, уровень консенсуса и роли валидаторов — ethereum.org.
• EIP-1559: Базовая плата, плата за приоритет и сжигание базовой платы — Предложения по улучшению Ethereum.