Основні компоненти Lisk

Lisk Core

Lisk Core керує всіма операціями блокчейну, включаючи обробку транзакцій, створення блоків та синхронізацію мережі. Він забезпечує цілісність та безпеку блокчейну. Ключові модулі включають мережевий модуль для взаємодії між рівними, модуль консенсусу для узгодження стану блокчейну та модуль API для взаємодії з блокчейном.

Ядро працює на вузлах, якими керують учасники мережі, які підтверджують транзакції та забезпечують безпеку мережі. Програмне забезпечення регулярно оновлюється, щоб додавати нові функції та поліпшення. Воно написане на JavaScript та TypeScript, відповідаючи цілям Lisk щодо зроблення розробки блокчейн доступною для більшої аудиторії. Перехід до TypeScript підвищує можливість підтримки коду та зменшує ймовірність помилок. Ядро включає декілька ключових підсистем:

• Басейн транзакцій: Керує невиконаними транзакціями, перш ніж вони будуть включені в блок.
• Блоковий басейн: Обробляє блоки, які були отримані, але ще не оброблені.
• Forger: Модуль, що відповідає за створення нових блоків. У Lisk створення блоку делегується групі обраних делегатів.
• Консенсус: Забезпечує, що всі вузли в мережі погоджуються стосовно стану блокчейну.
  Процес оновлення Lisk Core включає регулярні релізи, які вбирають у себе поліпшення протоколу, патчі безпеки та покращення продуктивності, які піддаються ретельному тестуванню в тестових середовищах перед розгортанням на mainnet.

Lisk SDK

Lisk SDK (Software Development Kit) - це набір інструментів для створення власних додатків блокчейн. Цей набір інструментів дозволяє розробникам створювати бічні ланцюги, які є незалежними блокчейнами, з'єднаними з основним блокчейном Lisk. Ці бічні ланцюги можуть бути налаштовані для конкретних випадків використання та працювати незалежно, не впливаючи на продуктивність основної мережі.

Lisk Framework

Він надає модульну архітектуру, яку розробники можуть розширювати за допомогою плагінів та власних модулів. Він управляє життєвим циклом додатка та взаємодіє між різними модулями.

Елементи ліска

Набір бібліотек, які надають інструменти для взаємодії з блокчейном Lisk. Серед них криптографічні функції, інструменти створення транзакцій та утиліти для управління обліковими записами та ключами. Використання JavaScript та TypeScript робить ці бібліотеки доступними для широкого кола розробників.

Lisk Commander

Інструмент командного рядка, який спрощує розробку та управління блокчейн-додатками. Він містить команди для налаштування середовища розробки, створення нових блокчейн-додатків та їх розгортання в мережу. Також надає інструменти для управління вузлами та взаємодії з блокчейном.

SDK також включає підтримку розробки смарт-контрактів, які можуть бути розгорнуті на бічних ланцюгах Lisk. Ці контракти написані на JavaScript, що робить їх доступними для широкого кола розробників.

Сервіс Lisk

Служба Lisk діє як проміжний шар між блокчейном та користувацькими інтерфейсами, такими як Lisk Desktop та Lisk Mobile. Вона агрегує дані блокчейну та надає API для доступу до цієї інформації. Ключові функціональні можливості включають агрегацію даних, API-точки доступу для запитування даних блокчейну та розширені можливості доступу до даних. Служба Lisk забезпечує ефективну взаємодію програм та гаманців з блокчейном, надаючи доступ до даних у реальному часі та покращуючи користувацький досвід.

Сервіс Lisk включає в себе:

• Ворота: Керує запитами API та направляє їх до відповідного сервісу.
• Агрегатор даних: збирає та обробляє дані з блокчейну, роблячи їх доступними через API.
• Індексатор: Індексує дані блокчейну для швидкого та ефективного запитування.
• Кеш: Зберігає часто використовувані дані для покращення продуктивності.

Ці компоненти співпрацюють між собою, щоб забезпечити безперервний досвід для розробників та користувачів. Сервіс розроблено з високою масштабованістю, що дозволяє йому обробляти великі обсяги даних і високі навантаження трафіку.

Архітектура бічної ланцюга та головного ланцюга

Lisk використовує сайдчейни для підвищення масштабованості та гнучкості. Основний ланцюг обробляє основні операції та захищає мережу, тоді як сайдчейни обробляють власні транзакції та операції, поділ, який дозволяє:

• Масштабованість: Бічні ланцюги обробляють транзакції незалежно, зменшуючи навантаження головного ланцюга.
• Кастомізація: Розробники можуть створювати бічні ланцюжки, призначені для конкретних додатків.
• Інтероперабельність: Побічні ланцюжки можуть спілкуватися з головним ланцюжком та іншими побічними ланцюжками через міжланцюжкові повідомлення, що дозволяє передавати дані та вартість по мережі.

Як працюють бічні ланцюги

Сайдчейни в Lisk - це повністю незалежні блокчейни, які можуть працювати за своїми власними правилами та механізмами згоди. Вони підключені до головного блокчейну Lisk, який забезпечує безпеку та координацію. Сайдчейни можуть використовуватися для різних цілей, таких як запуск додатків, управління цифровими активами або впровадження спеціалізованих рішень у галузі блокчейну.

Щоб створити сайдчейн, розробники використовують Lisk SDK для створення та налаштування сайдчейнів. Він надає інструменти для визначення механізму консенсусу сайдчейна, типів транзакцій та інших параметрів. Після створення сайдчейн підключається до основного ланцюга за допомогою набору протоколів сумісності.

Щодо рішення щодо взаємодії з Lisk, воно дозволяє бічним ланцюжкам ефективно спілкуватися між собою та з основним ланцюжком. Це досягається за допомогою транзакцій міжланцюжкового оновлення (CCU), які несуть зміни стану та дані між ланцюжками. Наприклад, бічний ланцюжок може надіслати CCU на основний ланцюжок для оновлення свого стану або передачі активів. Основний ланцюжок перевіряє CCU та застосовує зміни.

Сайдчейни успадковують безпеку від головного ланцюжка за допомогою криптографічних доказів та механізмів валідації, забезпечуючи, що операції на сайдчейнах є безпечними та недоступними для втручання. Головний ланцюжок також забезпечує шар остаточності, гарантуючи, що транзакції на сайдчейнах не можуть бути скасовані після їх підтвердження.

Механізм консенсусу: Делегований доказ процесу дії (DPoS)

Lisk використовує механізм згоди за доказом відчуження (DPoS), де зацікавлені сторони (власники токенів LSK) голосують за делегатів, які підтверджують транзакції та створюють нові блоки. Особливості системи DPoS від Lisk включають:

• Делегати: 101 активний делегат обирається зацікавленими сторонами для підтримки блокчейну.
• Сила голосування: Зацікавлені сторони голосують за делегатів, блокуючи свої токени LSK.
• Стимули: Делегати отримують винагороду за підтвердження транзакцій, яку часто діляться зі своїми виборцями.

Як працює DPoS

У DPoS потужність створення блоків та підтвердження транзакцій делегується набору довірених вузлів, відомих як делегати, яких обирають власники токенів LSK через процес голосування. Кожен токен LSK представляє один голос, і власники токенів можуть розподілити свої голоси між кількома делегатами.

Вибір делегатів

Процес виборів є постійним, і власники токенів можуть змінювати свої голоси у будь-який момент. 101 делегат з найбільшою кількістю голосів відповідають за створення блоків та підтвердження транзакцій. Це забезпечує децентралізацію мережі та розподіл влади серед численних учасників.

Створення блоку

Делегати по черзі створюють блоки за круговою системою. Кожному делегату призначається часовий проміжок, протягом якого він може створити блок. Якщо делегату не вдається створити блок у своєму слоті, відповідальність за нього бере наступний представник у черзі. Цей процес гарантує, що блоки створюються регулярно, а мережа залишається ефективною.

Перевірка

Якщо блок створено, він транслюється в мережу та перевіряється іншими вузлами. Якщо блок є валідним, він додається до блокчейну. Якщо ні, він відхиляється, а делегат, відповідальний за його створення, може бути покараний. Цей процес перевірки забезпечує, що до блокчейну включаються лише законні транзакції.

Візантійська стійкість до несправностей (BFT)

Lisk включає візантійську відмовостійкість (BFT) для забезпечення надійності та безпеки мережі. BFT вирішує проблему досягнення консенсусу в розподіленій системі з потенційно несправними вузлами. Впровадження BFT від Lisk забезпечує завершеність, послідовність і стійкість. Після додавання блоку він вважається остаточним і не може бути скасований, і всі чесні ноди погоджуються зі станом блокчейну.

Мережа може терпіти певну кількість несправних вузлів, не піддаваючи під загрозу безпеку та функціональність.

Як працює BFT

BFT у Lisk досягається за допомогою процесу, відомого як попереднє голосування та попереднє зобов'язання. Цей процес включає кілька етапів перевірки, щоб переконатися, що блок прийнятий мережею.

Попереднє голосування: Коли запропонований блок, вузли в мережі надсилають попередні голоси, щоб вказати, чи вони вважають блок дійсним. Ці попередні голоси збираються і підраховуються. Якщо надійде достатня кількість попередніх голосів, блок переходить до наступного етапу.

Попередня затвердження: Вузли, які перед тим проголосували за блок, потім видають попередні зобов'язання. Ці попередні зобов'язання також збираються і підраховуються. Якщо надходить достатня кількість попередніх зобов'язань, блок вважається завершеним та додається до блокчейну.

Остаточність: Як тільки блок стає остаточним, його не можна скасувати. Це гарантує, що транзакції є постійними, а блокчейн залишається послідовним. Використання попереднього голосування та попереднього зобов'язання забезпечує досягнення консенсусу навіть за наявності несправних вузлів.

Функції масштабованості

Архітектура Lisk вирішує проблеми масштабованості за допомогою таких функцій, як:

• Бічні ланцюжки: Дозвольте незалежну обробку транзакцій.
• Ефективний консенсус: DPoS та BFT забезпечують швидке та безпечне підтвердження транзакцій.
• Інтероперабельність: Забезпечує комунікацію між бічними ланцюжками та головним ланцюжком.

Підвищення продуктивності

Lisk реалізував кілька функцій для підвищення продуктивності та масштабованості мережі. Комісії за транзакції динамічно регулюються залежно від умов мережі, допомагаючи запобігти перевантаженню та забезпечуючи ефективну обробку транзакцій.

Lisk покращив свій рівень взаємодії вузлів для обробки більшого обсягу з'єднань та пропускної здатності даних. Ця оптимізація покращує можливість мережі обробляти транзакції швидко та ефективно. Модулярна конструкція Lisk SDK дозволяє розробникам створювати індивідуалізовані додатки блокчейну. Кожен додаток може працювати незалежно, зменшуючи навантаження на головний ланцюжок та підвищуючи загальну продуктивність мережі.

Рішення зв'язку

Фреймворк інтероперабельності Lisk призначений для полегшення комунікації між різними блокчейнами. Це досягається за допомогою кількох механізмів:

Повідомлення міжланцюжкових (CCM): CCMs використовуються для передачі даних та змін стану між бічними ланцюжками та головним ланцюжком. Це дозволяє безшовну взаємодію між різними ланцюжками в екосистемі Lisk.

Федеративний 2-сторонній пег: Цей механізм дозволяє передавати токени між бічними ланцюжками та головним ланцюжком. Федерація довірених посередників керує випуском та знищенням токенів, забезпечуючи безпечні та ефективні перекази.

Загальний крос-ланцюжковий обмін повідомленнями: Рішення Lisk з взаємодії підтримує передачу різних типів даних, а не лише токенів. Ця гнучкість дозволяє широкий спектр застосувань, від передачі токенів до більш складних взаємодій з даними.

Майбутній план та оновлення

Дорожня карта Lisk включає кілька ключових віх, спрямованих на покращення можливостей платформи та розширення її екосистеми. Серед майбутніх розробок є плани запуску тестової мережі другого рівня, підключеної до тестової мережі Ethereum Sepolia. Ця тестова мережа буде служити полігоном для нових функцій та покращень перед їх впровадженням на основну мережу.

Введення механізмів стейкінгу та управління надасть спільноті право на прийняття рішень. Ці функції сприятимуть децентралізації та заохочуватимуть активну участь власників токенів LSK. Постійні вдосконалення Lisk SDK покращать досвід розробки та дозволять створення більш складних та масштабованих додатків.

Детальне пояснення компоненту

Lisk Framework

Фреймворк Lisk є основою SDK Lisk. Він забезпечує необхідну інфраструктуру для створення додатків блокчейн. Фреймворк побудований на модульній системі, що дозволяє розробникам розширювати функціональність за допомогою власних модулів, які можуть реалізовувати функції блокчейн, такі як власні типи транзакцій або алгоритми консенсусу.

Подібно до системи модулів, система додатків дозволяє розробникам додавати додаткові функції до своїх блокчейн-додатків. Плагіни можуть включати інструменти моніторингу, аналітику або інші допоміжні функціональності, які покращують можливості додатка.

Lisk Framework управляє життєвим циклом додатків блокчейну, включаючи процеси ініціалізації, виконання та завершення, забезпечуючи плавну роботу додатків та їх легке обслуговування.

Елементи Lisk

Lisk Elements - це набір бібліотек JavaScript, які надають інструменти для взаємодії з блокчейном Lisk. Ці бібліотеки включають набір криптографічних інструментів для захисту транзакцій та управління ключами, включаючи цифрові підписи, хеш-функції та механізми шифрування.

Бібліотеки включають інструменти для створення та управління транзакціями блокчейну, що спрощує процес розробки додатків, які взаємодіють з блокчейном Lisk. Lisk Elements включає утиліти для управління рахунками блокчейну, включаючи генерацію ключів, відновлення рахунку та запити балансу.

Lisk Командир

Lisk Commander - це інтерфейс командного рядка (CLI), який спрощує розробку та управління додатками блокчейну. Він включає команди для налаштування та управління вузлами блокчейну, включаючи запуск, зупинку та моніторинг операцій вузла. Інструменти для взаємодії з блокчейном включають запит стану, відправлення транзакцій та отримання даних блоку.

Команди для розгортання та управління блокчейн-додатками, включаючи створення нових додатків, оновлення існуючих та управління конфігураціями додатків.

Основне

• Lisk Core: Керує всіма операціями блокчейну, включаючи обробку транзакцій, створення блоків та синхронізацію мережі.
• Lisk SDK: Набір інструментів для створення власних додатків для блокчейну, що складається з Lisk Framework, Lisk Elements та Lisk Commander.
• Служба Lisk: Діє як проміжне ПЗ між блокчейном та користувацькими інтерфейсами, агрегуючи та забезпечуючи доступ до даних блокчейну.
• Архітектура бічного ланцюга: підвищує масштабованість та гнучкість, дозволяючи незалежним блокчейнам працювати поруч з головним ланцюгом.
• Узгодження та безпека: Використовує делегований доказ стейку (DPoS) та відмовостійкість від візантійських помилок (BFT), щоб забезпечити безпечну та ефективну роботу мережі.