Kiến trúc

Blockchain của Venom là một hệ thống đa chuỗi không đồng nhất với khả năng Dynamic sharding.

Masterchain

Masterchain là một blockchain layer-0, hỗ trợ phối hợp và giao tiếp giữa workchain, shardchain và tài khoản. Nó chịu trách nhiệm về định tuyến tin nhắn, duy trì cấu hình mạng và thông tin về các nhà xác thực, số lượng cổ phần của họ và các vòng bầu cử. Masterchain lưu trữ và phân phối cấu hình shard hiện tại và các khối hash mới nhất của mỗi shardchain tương ứng. Nó là rốn của Venom blockchain, cung cấp mức độ bảo mật cao cho tất cả các thành phần kết nối với nó.

Các nhà xác thực masterchain được khuyến khích hành động trung thực và bảo vệ mạng bằng cách đặt cược token của họ. Chỉ một số nhỏ những nhà xác thực có cổ phần lớn nhất sẽ chịu trách nhiệm tạo các khối masterchain mới, ngay cả khi một số lượng lớn hơn những nhà xác thực đang chạy trên mạng. Các nhà xác thực còn lại sẽ tạo khối shardchain mới, với mỗi khối shardchain được tạo và xác nhận bởi nhóm nhà xác thực của nó.

Shardchains tạo khối mới gần như đồng thời, trong khi một khối masterchain mới được tạo ra sau khoảng một giây, vì khối masterchain phải bao gồm các khối mới nhất của tất cả shardchain, đảm bảo rằng các khối được hoàn thành.

Workchains

Một workchain là một blockchain layer-1 được đặc biệt hóa và được bảo vệ bởi bộ validator toàn cầu. Bằng cách kết nối với masterchain, workchain cũng được hưởng lợi từ tính bảo mật của nó, vì những nỗ lực của các validator trên masterchain bảo vệ chúng.

Dựa trên tính bảo mật của masterchain, một workchain có thể có chức năng chuyển đổi trạng thái riêng, máy ảo, nguyên tắc mật mã, cấu trúc giao dịch hoặc khối và tiền điện tử native riêng của mình.

Mỗi workchain có thể được tùy chỉnh để phù hợp với nhu cầu và yêu cầu cụ thể của ứng dụng mà nó đang chứa, cung cấp tính linh hoạt lớn cho các nhà phát triển. Với khả năng tùy chỉnh hoa hồng của riêng mình và thiết lập các kế hoạch phát hành, họ hoàn toàn kiểm soát được nền kinh tế của mình. Về mặt này, Blockchain Venom là bất đồng nhóm.

Phương pháp này cho phép tính khả dụng theo chiều ngang, khi công việc được phân bổ trên nhiều blockchain chuyên môn độc lập với bộ validator cụ thể của chúng. Workchain có thể dẫn đến hiệu suất tốt hơn, xử lý giao dịch nhanh hơn và tăng cường hiệu quả mạng tổng thể.

Blockchain Venom được thiết kế là một nền tảng mở cho các nhà phát triển tạo và triển khai workchain của họ vào hệ sinh thái Venom.

Basechain

Tại thời điểm ra mắt, Venom blockchain bao gồm hai mạng: Masterchain và Basechain. Basechain là workchain layer-1 đầu tiên dành cho người dùng cuối, hỗ trợ các ứng dụng phi tập trung (dApps) và là nền tảng để thực thi các hợp đồng thông minh. Cả hai mạng đều sử dụng Threaded Virtual Machine (TVM) để thực thi các hợp đồng thông minh, với Basechain cung cấp các khoản phí lưu trữ và thực thi thấp hơn so với Masterchain.

Khả năng tương tác của Workchain

Giao thức truyền thông chéo chuỗi nguyên bản cho phép các workchain tương tác với nhau một cách tin cậy mà không cần phải phụ thuộc vào bên thứ ba hay trung gian. Điều này cho phép tích hợp linh hoạt giữa các workchain, cho phép chuyển dữ liệu, tài sản và giá trị một cách dễ dàng.

Bằng cách sử dụng giao thức truyền thông chéo chuỗi cho các chuỗi khác nhau, Venom blockchain có thể duy trì khả năng tương tác giữa các mạng công khai và riêng tư, mở ra khả năng tạo ra các trường hợp sử dụng mạnh mẽ:

Public-to-Public workchain được mở để giao tiếp với nhau và có thể duy trì tính thanh khoản chia sẻ, điều này có nghĩa là chúng có thể dễ dàng chia sẻ giá trị giữa các mạng. Nó hữu ích cho các ứng dụng DeFi, chẳng hạn như sàn giao dịch phi tập trung, cho vay qua blockchain và nhiều hơn nữa.

Private-to-Private workchain phù hợp cho các giao dịch CBDC và tiền điện tử nơi yêu cầu tính riêng tư và tuân thủ quy định. Những mạng làm việc này thường không cho phép truy cập công khai và có thể được điều hành bởi một tổ chức đơn lẻ hoặc hội đồng. Private-to-Private có thể đảm bảo an toàn và bảo mật cho các dữ liệu và giao dịch nhạy cảm, chẳng hạn như thông tin tài chính và cá nhân.

Public-to-Private workchain cho phép tạo ra một hệ thống nơi hai loại tài sản được kết nối chặt chẽ với nhau. Loại tài sản đầu tiên được bảo vệ bởi quy định và tuân thủ, nằm trong mạng riêng tư, trong khi loại tài sản thứ hai là minh bạch và tham gia vào các thị trường DeFi công khai, tồn tại trên các mạng công khai.

Tính tương tác giữa các blockchain mang lại nhiều lợi ích, bao gồm khả năng tạo ra các dịch vụ Web3 tùy chỉnh bằng cách kết hợp các giao thức và ứng dụng khác nhau. Điều này cho phép tạo ra các công cụ và nền tảng hoàn toàn mới mà trước đây không thể có được với các ngành công nghiệp kế thừa và mô hình kinh doanh của thời kỳ Web2.

Shardchain

Shardchain có thể được coi như các đơn vị xử lý riêng biệt, mỗi đơn vị có không gian bộ nhớ riêng để thực hiện các tính toán.

Trong ngữ cảnh này, "không gian bộ nhớ" đề cập đến phạm vi địa chỉ nơi các hợp đồng thông minh được lưu trữ trên blockchain. Mỗi shardchain được giao một phạm vi cụ thể của các địa chỉ hợp đồng và có trách nhiệm thực hiện các giao dịch chỉ cho các hợp đồng trong phạm vi đó.

Shardchain là một phần nhỏ hơn của trạng thái blockchain chỉ chịu trách nhiệm cho một tập hợp con các tài khoản được xác định bởi tiền tố nhị phân. Mỗi phạm vi được xác thực bởi một nhóm các validator chịu trách nhiệm xử lý một tập hợp con cụ thể các giao dịch chỉ dành cho phạm vi đó.

Ban đầu, tất cả các giao dịch được xử lý bởi một nhóm validator thuộc shardchain 0. Tuy nhiên, khi số lượng giao dịch tăng lên và shardchain trở nên quá tải, mạng sẽ kích hoạt một sự kiện phân tách trong đó shardchain được chia thành hai shardchain. Sau đó, nếu tải trên một số shardchain quá cao, các shardchain này có thể được chia nhỏ hơn cho đến khi tải được phân bổ hợp lý. Nếu tải trên mạng giảm, mạng có thể kích hoạt "sự kiện hợp nhất" trong đó các shardchain được hợp nhất lại thành một shardchain.

Dynamic sharding

Phương pháp chia nhỏ và phân phối một cơ sở dữ liệu lớn thành các phần nhỏ hơn, gọi là "shard", là một phương pháp phổ biến được sử dụng trong quản lý cơ sở dữ liệu. Phương pháp này, được gọi là database sharding, cải thiện hiệu suất và khả năng mở rộng bằng cách phân phối cơ sở dữ liệu trên nhiều máy tính song song.

Tương tự, trong Venom blockchain, sharding được sử dụng để chia nhỏ việc thực thi các hợp đồng thông minh thành các luồng nhỏ hơn, hoặc "shard", được xử lý song song bởi các validator khác nhau. Khác với database sharding, nơi dữ liệu được chia nhỏ và phân phối trên nhiều máy tính, trong computation sharding, tập dữ liệu vẫn chung cho tất cả các "shard validators", nhưng chúng có trách nhiệm thực thi các luồng tính toán khác nhau.

Giao thức Dynamic Sharding là một tính năng quan trọng của Venom blockchain, là một giải pháp cho phép mạng điều chỉnh động số lượng và kích thước của các shard để đáp ứng nhu cầu tải hiện tại.

Sự kiện chia tách

Sự kiện chia tách được thông báo trước một vài khối, đầu tiên trong các tiêu đề của khối shardchain tương ứng và sau đó trong khối masterchain tham chiếu đến khối shardchain đó. Nếu trong 100 giây (-50 khối hiện tại), các khối shardchain đã đạt đến ít nhất 90% dung lượng, sự kiện chia tách sẽ được kích hoạt. Lưu ý rằng các giá trị này có thể được cấu hình và điều chỉnh trong masterchain.

Như vậy, tất cả các bên liên quan có thể chuẩn bị cho thay đổi kế hoạch và thực hiện các điều chỉnh cần thiết. Một tập con của các validator [4] từ tập toàn cầu các validator được chọn để chịu trách nhiệm thực thi các giao dịch cho một phạm vi cụ thể của các địa chỉ thuộc về shardchain. Tập con này được xoay vòng và được biết trước để mỗi validator biết rằng nó sẽ cần phải xác thực các shard nào. Cuối cùng, sự chia tách được cam kết vào khối shardchain và được truyền đến khối masterchain, cập nhật cấu hình shard của mạng. Một số lượng giới hạn các validator được chọn để xác thực một shard duy nhất. Khi một shard được chia thành hai shard, một nhóm nữa các validator được chọn từ tập toàn cầu các validator để đảm bảo rằng hiệu suất và bảo mật không bị ảnh hưởng. Điều này cho phép sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn và xử lý các giao dịch đồng thời và song song, đảm bảo an toàn.

Một shardchain luôn được chia thành hai shardchain, mỗi shardchain sẽ có một tiền tố nhị phân trong địa chỉ của nó.

Nhóm validator sẽ sinh ra các khối cho một shardchain đồng thời, sau đó mất khoảng một giây để phát hành khối masterchain, bao gồm các hash của các khối shardchain. Khối shardchain được bao gồm trong khối masterchain được coi là đã được xác nhận và hệ thống phụ thuộc vào tính không thể thay đổi của nó. Một khối masterchain chứa tham chiếu đến các khối của tất cả các shardchain đại diện cho trạng thái tổng thể của hệ thống và có thể được sử dụng như một chỉ báo cho việc cập nhật trạng thái của blockchain.

Sự kiện hợp nhất

Sự kiện hợp nhất được xác định bằng cách theo dõi tổng kích thước của hai khối Shardchain anh em và nếu trong 100 giây (-50 khối hiện tại), tổng này không vượt quá 60% kích thước khối tối đa, Validator sẽ tạo ra một block được gắn cờ "muốn hợp nhất". Lưu ý rằng các giá trị này có thể định cấu hình và có thể được điều chỉnh trong Masterchain. Cờ này cho biết tập hợp con của Validator chịu trách nhiệm cho hai Shardchain hợp nhất với nhau thành một Shardchain. Validator sẽ cam kết một cờ "cam kết hợp nhất" trong tiêu đề của các khối cho các Shardchain tương ứng của chúng và sau đó ngừng tạo các khối mới trong các Shardchain riêng biệt. Sau đó, các khối và giao dịch kết hợp từ mỗi chuỗi trong số hai Shardchain anh em sẽ được sử dụng để tạo một trạng thái mới cho Shardchain hợp nhất. Điều này cho phép hệ thống giảm số lượng Shardchain để phù hợp với tải trọng hiện tại, nâng cao hiệu quả và giảm chi phí liên quan đến việc duy trì nhiều Shardchain.