Основные компоненты Lisk

Ядро Лиска

Lisk Core управляет всеми операциями блокчейна, включая обработку транзакций, создание блоков и синхронизацию сети. Он обеспечивает целостность и безопасность блокчейна. Ключевые модули включают сетевой модуль для соединений пиринга, модуль консенсуса для согласования состояния блокчейна и модуль API для взаимодействия с блокчейном.

Ядро работает на узлах, управляемых участниками сети, которые проверяют транзакции и обеспечивают безопасность сети. Программное обеспечение регулярно обновляется для включения новых функций и улучшений. Оно написано на JavaScript и TypeScript, соответствуя цели Lisk сделать разработку блокчейна доступной для более широкой аудитории. Переход на TypeScript повышает поддерживаемость кода и уменьшает вероятность ошибок. Ядро включает несколько ключевых подсистем:

• Пул транзакций: управляет ожидающими транзакциями до того, как они будут включены в блок.
• Блок-пул: Обрабатывает блоки, которые были получены, но еще не обработаны.
• ФальшивомонетчикМодуль, отвечающий за создание новых блоков. В Lisk создание блока делегируется набору избранных делегатов.
• Соглашение: Гарантирует, что все узлы в сети согласуются по состоянию блокчейна.
  Процесс обновления ядра Lisk включает регулярные выпуски, в которые внедряются улучшения протокола, патчи безопасности и повышение производительности, которые тщательно тестируются в тестовых сетях перед развертыванием в основной сети.

Lisk SDK

Lisk SDK (Software Development Kit) - это набор инструментов для создания пользовательских блокчейн-приложений. SDK позволяет разработчикам создавать сайдчейны, которые являются независимыми блокчейнами, соединенными с основным блокчейном Lisk. Эти сайдчейны могут быть настроены для конкретных случаев использования и работать независимо, не влияя на производительность основной сети.

Lisk Framework

Он предоставляет модульную архитектуру, которую разработчики могут расширять с помощью плагинов и пользовательских модулей. Он управляет жизненным циклом приложения и взаимодействием между различными модулями.

Lisk Elements

Набор библиотек, предоставляющих инструменты для взаимодействия с блокчейном Lisk. Сюда входят криптографические функции, инструменты создания транзакций и утилиты для управления учетными записями и ключами. Использование JavaScript и TypeScript делает эти библиотеки доступными для более широкого круга разработчиков.

Lisk Commander

Инструмент командной строки, который упрощает разработку и управление приложениями блокчейн. Он включает команды для настройки среды разработки, создания новых блокчейн-приложений и их развертывания в сети. Также предоставляет инструменты для управления узлами и взаимодействия с блокчейном.

SDK также включает поддержку разработки смарт-контрактов, которые могут быть развернуты на боковых цепочках Lisk. Эти контракты написаны на JavaScript, что делает их доступными для широкого круга разработчиков.

Сервис Lisk

Lisk Service действует как промежуточное звено между блокчейном и пользовательскими интерфейсами, такими как Lisk Desktop и Lisk Mobile. Он агрегирует данные блокчейна и предоставляет API для доступа к этой информации. Ключевые функциональные возможности включают агрегацию данных, конечные точки API для запроса данных блокчейна и улучшенные функции доступа к данным. Lisk Service гарантирует, что приложения и кошельки могут взаимодействовать с блокчейном эффективно, обеспечивая доступ к данным в реальном времени и улучшая пользовательский опыт.

Сервис Lisk включает в себя:

• Gate: Управляет API-запросами и направляет их на соответствующий сервис.
• Агрегатор данных: Собирает и обрабатывает данные с блокчейна, делая их доступными через API.
• Индексатор: Индексирует данные блокчейна для быстрого и эффективного выполнения запросов.
• Кеш: Сохраняет часто используемые данные для повышения производительности.

Эти компоненты взаимодействуют, обеспечивая безупречный опыт для разработчиков и пользователей. Сервис разработан с учетом высокой масштабируемости, что позволяет ему обрабатывать большие объемы данных и высокие нагрузки на трафик.

Архитектура боковой цепи и главной цепи

Lisk использует боковые цепи для увеличения масштабируемости и гибкости. Основная цепь обрабатывает основные операции и обеспечивает безопасность сети, в то время как боковые цепи обрабатывают свои собственные транзакции и операции, что обеспечивает:

• Масштабируемость: Параллельные цепочки обрабатывают транзакции независимо, снижая нагрузку основной цепи.
• Настройка: Разработчики могут создавать сайдчейны, адаптированные к конкретным приложениям.
• Взаимодействие: Сайдчейны могут взаимодействовать с главным чейном и другими сайдчейнами с помощью кросс-чейн-сообщений, обеспечивая передачу данных и ценности по всей сети.

Как работают боковые цепи

Сайдчейны в Lisk — это полностью независимые блокчейны, которые могут работать со своим собственным набором правил и механизмов консенсуса. Они подключены к основному блокчейну Lisk, который обеспечивает безопасность и координацию. Сайдчейны можно использовать для различных целей, таких как запуск децентрализованных приложений, управление цифровыми активами или внедрение специализированных блокчейн-решений.

Для создания боковой цепи разработчики используют Lisk SDK для создания и настройки боковых цепей. Он предоставляет инструменты для определения механизма консенсуса боковой цепи, типов транзакций и других параметров. После создания боковая цепь подключается к главной цепи через набор протоколов взаимодействия.

В части решения Lisk по взаимодействию, оно позволяет сайдчейнам эффективно обмениваться информацией друг с другом и с главным чейном. Это достигается благодаря транзакциям межцепочечного обновления (CCU), которые переносят изменения состояния и данные между цепями. Например, сайдчейн может отправить CCU на главный цеп, чтобы обновить свое состояние или передать активы. Главный цеп подтверждает CCU и применяет изменения.

Сайдчейны наследуют безопасность от главной цепи с использованием криптографических доказательств и механизмов валидации, обеспечивая безопасность и невозможность подделки операций на сайдчейнах. Главная цепь также обеспечивает слой окончательности, гарантируя, что транзакции на сайдчейнах не могут быть отменены после подтверждения.

Механизм консенсуса: Делегированное доказательство доли (DPoS)

Lisk использует механизм консенсуса с делегированным доказательством доли (DPoS), где заинтересованные стороны (владельцы токенов LSK) голосуют за делегатов, которые проверяют транзакции и создают новые блоки. Особенности системы DPoS Lisk включают:

• Делегаты: 101 активный делегат избирается заинтересованными сторонами для поддержки блокчейна.
• Сила голоса: Участники голосуют за делегатов, блокируя свои токены LSK.
• Система поощрений: Делегаты получают вознаграждение за подтверждение транзакций, которое часто делится с их избирателями.

Как работает DPoS

В DPoS право создания блоков и проверки транзакций делегируется набору доверенных узлов, известных как делегаты, которые избираются владельцами токенов LSK через процесс голосования. Каждый токен LSK представляет собой один голос, и владельцы токенов могут распределить свои голоса между несколькими делегатами.

Выборы делегатов

Процесс выборов непрерывен, держатели токенов могут менять свои голоса в любое время. Топ-101 делегатов с наибольшим количеством голосов отвечают за создание блоков и проверку транзакций. Это обеспечивает децентрализацию сети и распределение власти между несколькими участниками.

Создание блока

Делегаты по очереди создают блоки по кругу. Каждому делегату назначается временной интервал, в течение которого он может создать блок. Если делегату не удается создать блок в своем слоте, его место берет на себя следующий делегат в очереди. Этот процесс гарантирует, что блоки создаются регулярно, а сеть остается эффективной.

Проверка

После создания блока он передается по сети и проверяется другими узлами. Если блок является допустимым, он добавляется в блокчейн. В противном случае он отклоняется, и делегат, ответственный за его создание, может быть наказан. Этот процесс проверки гарантирует, что в блокчейн включены только легитимные транзакции.

Византийская Fault Tolerance (BFT)

Lisk использует византийскую отказоустойчивость (BFT) для обеспечения надежности и безопасности сети. BFT решает проблему достижения консенсуса в распределенной системе с потенциально неисправными узлами. Внедрение BFT Lisk обеспечивает завершенность, последовательность и отказоустойчивость. Как только блок добавлен, он считается окончательным и не может быть отменен, и все честные узлы соглашаются с состоянием блокчейна.

Сеть может выдержать определенное количество неисправных узлов без ущерба для безопасности и функциональности.

Как работает BFT

BFT в Lisk достигается через процесс, известный как предварительное голосование и предварительное обязательство. Этот процесс включает в себя несколько этапов валидации, чтобы гарантировать, что блок принят сетью.

Предвыборное голосование: Когда предлагается блок, узлы в сети подают предварительные голоса, чтобы указать, считают ли они блок действительным. Эти предварительные голоса собираются и подсчитываются. Если поступает достаточное количество предварительных голосов, блок переходит на следующий этап.

Предварительная фиксация: Узлы, которые предварительно проголосовали за блок, затем совершили предварительные обязательства. Эти предварительные обязательства также собираются и подсчитываются. Если поступает достаточное количество предварительных обязательств, блок считается окончательно подтвержденным и добавляется в блокчейн.

Окончательность: После финализации блока его нельзя отменить. Это обеспечивает постоянство транзакций и согласованность цепочки блоков. Использование предварительного голосования и предварительного подтверждения гарантирует достижение консенсуса даже при наличии неисправных узлов.

Функции масштабируемости

Архитектура Lisk решает проблемы масштабируемости с помощью функций, таких как:

• Боковые цепи: Разрешить независимую обработку транзакций.
• Эффективный консенсус: DPoS и BFT обеспечивают быструю и безопасную проверку транзакций.
• Совместимость: Облегчает коммуникацию между сайдчейнами и мейнчейном.

Повышение производительности

В Lisk реализовано несколько функций для повышения производительности и масштабируемости сети. Комиссии за транзакции динамически корректируются в зависимости от состояния сети, что помогает предотвратить перегрузку и обеспечить эффективную обработку транзакций.

Lisk улучшил свой уровень равных для обработки более высокого объема подключений и пропускной способности данных. Эта оптимизация улучшает способность сети обрабатывать транзакции быстро и эффективно. Модульная конструкция Lisk SDK позволяет разработчикам создавать настраиваемые блокчейн-приложения. Каждое приложение может работать независимо, снижая нагрузку на основную цепь и улучшая общую производительность сети.

Решения по обеспечению функциональной совместимости

Фреймворк Lisk предназначен для облегчения взаимодействия между различными блокчейнами. Это достигается за счет нескольких механизмов:

Сообщения межцепочечного взаимодействия (CCM): CCMs используются для передачи данных и изменений состояния между боковыми цепочками и основной цепочкой. Это позволяет обеспечить беспрепятственное взаимодействие между различными цепочками в экосистеме Lisk.

Федеративная двусторонняя привязка: Этот механизм позволяет передавать токены между боковыми и основными цепочками. Федерация доверенных посредников управляет чеканкой и сжиганием токенов, обеспечивая безопасные и эффективные трансферы.

Общее кросс-чейн-сообщение: Решение Lisk по взаимодействию поддерживает передачу различных типов данных, а не только токенов. Эта гибкость позволяет широкий спектр применений, от передачи токенов до более сложных взаимодействий с данными.

Планы на будущее и обновления

Дорожная карта Lisk включает несколько ключевых этапов, направленных на улучшение возможностей платформы и расширение её экосистемы. Предстоящие разработки включают планы запуска тестовой сети Layer 2, подключенной к тестовой сети Ethereum Sepolia. Эта тестовая сеть будет служить полигоном для новых функций и улучшений перед их развертыванием на основной сети.

Внедрение механизмов стейкинга и управления даст сообществу возможность принимать решения. Эти функции будут способствовать децентрализации и поощрять активное участие держателей токенов LSK. Постоянные улучшения в Lisk SDK улучшат опыт разработки и позволят создавать более сложные и масштабируемые приложения.

Подробное объяснение компонентов

Фреймворк Lisk

Фреймворк Lisk является основой SDK Lisk. Он предоставляет необходимую инфраструктуру для создания блокчейн-приложений. Фреймворк построен на модульной системе, позволяя разработчикам расширять функциональность с помощью пользовательских модулей, которые могут реализовывать функции блокчейна, такие как типы пользовательских транзакций или алгоритмы консенсуса.

Подобно модульной системе, система плагинов позволяет разработчикам добавлять дополнительные функции в свои блокчейн-приложения. Плагины могут включать инструменты мониторинга, аналитику или другие вспомогательные функции, которые улучшают возможности приложения.

Фреймворк Lisk управляет жизненным циклом приложений блокчейн, включая процессы инициализации, выполнения и завершения, обеспечивая плавную работу приложений и их легкое обслуживание.

Lisk Elements

Lisk Elements - это набор библиотек JavaScript, предоставляющих инструменты для взаимодействия с блокчейном Lisk. В этих библиотеках есть набор криптографических инструментов для обеспечения безопасности транзакций и управления ключами, включая цифровые подписи, хеш-функции и механизмы шифрования.

Библиотеки включают инструменты для создания и управления блокчейн-транзакциями, что упрощает процесс разработки приложений, взаимодействующих с блокчейном Lisk. Lisk Elements включает утилиты для управления учетными записями блокчейна, включая генерацию ключей, восстановление учетной записи и запросы баланса.

Lisk Commander

Lisk Commander - это интерфейс командной строки (CLI), который упрощает разработку и управление блокчейн-приложениями. Он включает команды для настройки и управления узлами блокчейна, включая запуск, остановку и мониторинг операций узла. Инструменты для взаимодействия с блокчейном включают запросы состояния, отправку транзакций и получение данных блоков.

Команды для развертывания и управления блокчейн-приложениями, включая создание новых приложений, обновление существующих и управление конфигурациями приложений.

Основные моменты

• Lisk Core: управляет всеми операциями блокчейна, включая обработку транзакций, создание блоков и синхронизацию сети.
• Lisk SDK: Набор инструментов для создания индивидуальных блокчейн-приложений, состоящий из Lisk Framework, Lisk Elements и Lisk Commander.
• Сервис Lisk: действует как промежуточное звено между блокчейном и пользовательскими интерфейсами, агрегируя и предоставляя доступ к данным блокчейна.
• Архитектура боковой цепи: повышает масштабируемость и гибкость, позволяя независимым блокчейнам работать наряду с основной цепью.
• Консенсус и безопасность: использует делегированное доказательство доли (DPoS) и византийскую отказоустойчивость (BFT), чтобы обеспечить безопасную и эффективную работу сети.