Algorand 2021

Śledź nas na lub dołącz do naszego

Algorand, czyli platforma do smart-kontraktów, oparta o mechanizm zabezpieczenia sieci Pure Proof of Stake, umożliwia przetwarzanie 1k transakacji na sekundę. Wydawało by si,ę że są to wartości wystarczające, wielokrotnie przewyższające możliwości, które na tą chwilę oferuje choćby Bitcoin czy Ethereum. Jednocześnie szybkość postępującej adopcji dla rozwiązania Algorand sprawia, że w nadchodzącym roku obecne przepustowości sieci Algorand mogą okazać się niewystarczające. Przyglądnijmy się w jaki sposób sieć Algorand jest wykorzystywana dziś, i jakie są plany na nadchodzące lata.

Algorand dziś

Chyba najlepiej ocenić poziom realnej adopcji Algorand, patrząc na AlgoExplorer, który daje wgląd w główne parametry platformy Algorand, oraz we wszystkie transakcje odbywające się na tej sieci.

 

Na moment pisania tego Artykułu, Algorand przetwarza około 6.8 realnychtransakcji na sekundę,czyli około 590 tyś. transakcji na dzień, co daje 17M transakcji na miesiąc. Mówimy tu o rzeczywistych przepustowościach tej sieci, które wspiera biznesowe transakcje, z takich aplikacji jak Props czy też PlanetWatch (omawiam je nakanale YouTube).

 

Jeszcze rok temu – Algorand przetwarzał raptem 100 tyś tranksakcji ma miesiąc, co obecnie daje 170x wzrost w porównaniu z 17M miesięcznych transakcji na grudzień 2020. Jest to dość gigantyczny wzrost, ale co jest najbardziej fascynujące, to gro tych transakcji to są transakcje wygenerowane przez zaledwie 2 biznesowe aplikacje.Weźmy pod uwagę, że Silvio Micali zapowiada, że obecnie ponad 500 różnych projektów buduje swoje rozwiązania na bazie Algorand, i część z nich ujrzy światło dzienne w kolejnym roku. Więc jeśli 2 aplikacje potrafią wygenerować tak znaczący ruch na sieci Algorand, to aż ciarki przechodzą, gdy pomyślimy o liczbie nie dwóch, a pięciuset aplikacji uruchomianych na Algorand w nadchodzącym czasie.

Poziom adopcji najlepiej śledzić samemu (w myśl założenia “don’t trust, verify”) i na bieżąco obserwować kto i jakie transakcje wpuścił już na blockchain Algorand.

To również jest widoczne w AlgoExploerze.

 

Aby przygotować się na masowy napływ nowych aplikacji (o tym za chwilę) Algorand planuje upgrade sieci w 2021, który poprawi główne parametry tej zdecentralizowanej sieci, a mianowicie:

• Czas zaproponowania kolejnego bloku. Jest to czas potrzebny na zbudowanie bloku i “zapakowanie” do niego bierzących transakcji. Taki blok staje się kandydatem na by został dodany do łańcucha bloków.
• Czas finalizacji bloku.Jest to czas potrzebny na weryfikacje poprawności bloku przez węzły w sieci, a następnie trwałe (nieodwołalne) dodanie takiego bloku (i zawartych w nim transakcji) do łańcucha blocków.
• Ilość przetwarzanych transakcji na sekundę (TPS). Czyli uśredniona ilość transakcji, które zostały nieodwołalnie utrwalone na blockchainie Algorand.

Oczywiście to dość uproszczone spojrzenie na temat, wiec zachęcam do zapoznania się z detalami, które prezentuje poniższa infografika, lub wysłuchania mojego filmuw którym opisuję dokładniej, mechanizmy w sieci Algorand.

https://youtu.be/kV0aBO9dKG8

Infografika – mechanizm consensusu w sieci Algorand

Obecnie, parametry związane z szybkością sieci Algorand to:

• czas zaproponowania bloku = 0.5 sec
  • PLAN na 2021:bez zmian = 0.5 sec
• czas finalizacji bloku: = 4.5 sekundy
  • PLAN na 2021 = 2.5 sekundy
• ilość transakcji na sekundę = 1000 TPS
  • PLAN na 2021= 46,000 TPS

Proponuję zapoznać się z dokumentem prof. Silvio Micali (założyciel Algorand) który w detalach opisuje planowane podejście Algorand do zmian w sieci planowanych na 2021r.

Algorand Ewolucja

Zanim przejdziemy do omówienia rozszerzeń przepustowości sieci Algorand chciałem wspomnieć o głównych funkcjach tej platoformy, które Algorand instesywnie rozwija. Na przestrzeni ostatniego roku, zespół zrobił kilka dużych rozszerzeń do platformy, te rozszerzania to między innymi:

• Smart Kontrakty na warstwie-1, czyli bardzo bezpieczne, szybkie a jednocześnie tanie podejście do konceptu smart-contracts. Więcej na ten temat rozpisuję tutaj.
• Algorand Standard Assets, czyli możliwość generowanie tokenów, które są zbudowane na bazie protokołu Algorand, będąc wbudowane w warstwę-1, oraz czerpią korzyści z bezpieczeństwa i szybkości tej warstwy. Tu więcej na ten temat.
• Atomic Transfers, czyli podejście do transakcji w sposób integralny, atomowy. Możliwość przenoszenia własności wielu assetów, tokenów, na raz, w taki sposób, że albo wszystkie z nich są transferowane, albo żaden. O tym co to są za funkcje i jakie otwierają możliwości, pisałem między innym w tym artykule.
• Język TEAL, czyli język programowania, który zespół Algorand zaprojektował i zbudował,  uczynił go natywnym językiem dla swojej platformy. Język ten jest nie kompletny w rozumieniu Turinga, i jest to jego mocną stroną. Dlaczego? Tutaj podaję szereg argumentów. Algorand pracuje również z zespołem Blockstack nad kolejnym językiem (Clarity) który będzie debiutował na obu platformach w 2021, dając bezpieczne środowisko, do tworzenia przewidywalnych smart-kontraktów.
• Algorand Co-Chains, czyli prywatne łańcuchy oparte o protokół Algorand, które jednocześnie mogą się komunikować z innymi prywatnymi łańcuchami, jak i z łańcuchem publicznym Algorand. Jest to interoperacyjność wewnątrz ekosystemu Algorand. Uwaga! to nie wszystko, czeka nas również niebawem interoperacyjność z platformami, które mają inny protokół konsensusu, takimi jak Ethereum. Algorand pracuje nad swoim podejście do mostowania sieci bazujących na różnych konsensusach (podobnie jak Polkadot czy Cosmos).

W połowie 2020r Algorand dodatkowo rozszerzył platformę o:

• ReKeying, czyli funkcjonalność, która umożliwia użytkownikom podmianę klucza prywatnego, bez konieczności zmiany adresu publicznego. Zmiana klucza zapewnia większą elastyczność wykorzystania kluczy i otwiera drzwi na takie przypadki użycia, jak masowa migracja użytkowników z innych platform. Dzięki ReKeying duże, scentralizowane platformy, mogą przemigrować konta swoich użytkowników na sieć Algorand, stworzyć konta w sposób automatyczny w ich imieniu, a następnie dać im możliwość przejęcia pełnej kontroli nad takim kontem (poprzez podmianę klucza prywatnego)

• Stateful Smart Contracts, czyli swoistego rodzaju smart kontrakty z globalną pamięcią. Dotychczas ASC1, czyli Algorand Smart Contracts, na warstwie pierwszej dawały benefity, związane z bezpieczeństwem, szybkością i mega niskimi kosztami, które oferuje layer-1 dla Algorand (w tą warstwę są wbudowane). Jednak są to smart kontrakty z ograniczoną funkcjonalnością. W sierpniu 2020 Algorand rozbudował smart kontrakty, o możliwość przechowywaniu globalnego stanu, który może być również dostępny z poziomu innych smart kontraktów. To może dość tajemniczo brzmi (najlepiej opowie o tym poniższy film), ale generalnie bardzo rozszerza to możliwości tego co można zbudować na bazie platformy Algorand, co ważne = możliwości tego co można zbudować w sposób zdecentralizowany. W poprzedniej wersji protokołu dla przykładu, nie można było by zrobić zdecentralizowanej giełdy, czy puli płynności typu UniSwap, czy choćby systemu do głosowania. Taki system do głosowania wymaga przechowywania wyników głosowania w sposób niemanipulowalny, transparentny i niezaprzeczalny – czyli ON CHAIN. Obecnie to jest możliwe, i to dostępne w sposób prosty.

 

Generalnie taka obfitość funkcjonalna przyciąga coraz więcej przypadków użycia do sieci Algorand.

Z drugiej strony, coraz więcej aplikacji budujących się na bazie Algorand sprawia właśnie, że potrzeba zmiany parametrów TPS (szybkość) i czasu finalizowania transakcji staje się nieunikniona.

Omówmy więc sobie po krótce, jak Algorand chce osiągnąć ten skok w skalności.

• TPS to obecnie = 1k, TPS w 2021 = 46k
• finalizacja transakcji to obecnie = 4.5sek, finalizacja w 2021 = 2.5sek

Algorand 46k / sekundę

Algorand w kształcie jaki znamy dziś, do 1 bloku jest w stanie “upakować” około 5000 transakcji. Ponieważ blok jest finalizowany w 4.5 sekundy daje nam to przybliżoną liczbę 1k transakcji na sekundę. Skok z 1k na sekundę, do liczby 46x większej = czyli 46k transakcji na sekundę zbliża Algorand do gigantów, takich jak Visa.Sam sprawdź gdzie Algorand uplasował by się z taką przepustowością względem innychplatform.

 

No dobrze, ale jakie wyzwania stoją na drodze do osiągnięcia takiego celu?

• większa ilość transakcji “upakowana” w bloku sprawia, że wielkość bloku (mierzona w MB) również wzrasta.
• zwiększanie wielkości bloku sprawia, że propagacja takiego bloku w sieci jest wolniejsza.
• zwiększanie ilości transakcji w bloku sprawia, że konsensus na temat poprawności bloku, może być trudniejszy wśród węzłów zabezpieczających sieć.

To tylko niektóre konsekwencje, które pojawiają się na skutek “przepychania” przez sieć większej ilości transakcji. Tego rodzaju usprawnienia są zwłaszcza trudne do osiągnięcia w sieciach zdecentralizowanych, gdzie mamy tysiące węzłów, które na bierząco muszą miedzy sobą dochodzić do jedynego słusznego porozumienia, które bloki/transakcje są poprawne, a które nie.

Jak to zrobić nie zatracając ducha decentraliacji?

Algorand, projektując zwięszoną przepustowość, musi zatem poradzić sobie jakoś z powyższymi wyzwaniami. Detale tego jak to będzie robione, opisał Silvio Micaliw załączonym dokumencie, do którego lektury Ciebie gorąco zachęcam. Skrócona interpretacja tego dokumentu wygląda mniej więcej tak:

• Block będzie zawierał 25k transakcji vs 5k transakcji, które block zawiera dziś. Czyli ilość transakcji w bloku rośnie 5 razy.
• Bloki będą budowane co 0.5 sekundy, będą przetwarzane równolegle, i będą finalizowane po 2.5 sekundach.
• Dzięki temu, po 2.5 sekundy, będziemy mieć zbudowanych 5 bloków, każdy z nich zawierać będzie 25 tyś transakcji, więc w 2.5 sekundy mamy w sieci 5 bloków i 125 tyś transakcji. Daje to około 50 tyś transakcji na sekundę (125k/2.5 = 50 tyś)
• Transakcje w blockach bedą kompresowane, dzięki sprytniejszemu podejściu do zapisywania danych oraz dzięki nowym trikom kryptograficznym (nie zapominajmy że Silvio Micali to prof z MIT specjalizujący się w kryptografii, oraz zdobywca Nagrody Alana Turinga, właśnie za osiągnięcia w tej dziedzinie).
• Algorand jednocześnie zakłada, że przez zrównoleglenie przetwarzania, część bloków będzie niepoprawna (ok 1%) więc skutecznie przetworzonych transakcji na sekundę będzie, mniej. W granicach 46tyś a nie wspomniane wyżej 50tyś transakcji na sekundę.

Przypadki użycia

Poniższy diagram to tylko mały fragment tego co dzieje się na sieci Algorand. Widzimy tam przypadki użycia w takich obszarach jak:

• Papiery wartościowe, a konkretnie ich tokenizacja,
• Zdecentralizowane Finanse,
• Gaming,
• Infrastruktura bazowa,
• Ubezpieczenia na Blockchainie,
• Cyfrowa Tożsamość ,
• Cyfrowe Aktywa różnej maści,
• Projekty Rządowe i dla Sektor Publicznego,
• Stablecoiny różnej maści,
• Integracja Tradycyjnych Instytucji Finansowych,
• Usprawnienia w Łańcuchach Dostaw.

Najlepiej w zasadzie wejść bezpośrednio na stronę Algorand.com/use-casei samemu wybrać interesujące Ciebie przypadki użycia, w obszarze który chcesz poznać – bo jest tego na prawdę sporo.

 

Ewentualnie na moim kanale YouTube mam około 40 filmów na temat Algorand, w których omawiam różne przypadki użycia oraz samą technologię stojącą za Algorand. Klikając w poniższy link- przeniesiesz się do playlisty na temat Algorand.

Omawiam tam różne biznesowe aplikacje, w tym być może pierwszy na świecie przypadek stworzenia CBDC (waluty cyfrowej banków centralnych) – gdzie na bazie Republiki Wysp Marszala omawiam jak wygląda implementacja CBDC o nazwie SOV.

Z innych źródeł dowiadujemy się również i SOV dla Algorand w kontekście CBDC to nie wszystko => obecnie jest 16 różnych CBDC, które eksperymentują w zaciszu, z blockchainem Algorand, więc my, jako “publiczność” tego zjawiska widzimy jedynie czubek góry lodowej.

 

Wracając do początku mojego wywodu – Algorand obecnie ma ponad 500 różnych projektów, które budują się na bazie tej platformy. Na ich stronie zobaczyć możesz reprezentatywne przypadki w różnych obszarach, ale to zaledwie 10% tego wszystkiego co tam się buduje. Biorąc pod uwagę fakt, że Props i PlanetWatch, te dwie większe aplikacje, które dziś generują ruch na publicznej sieci Algorand doprowadzają tą platformę do 17M transakcji na miesiąc, mam wrażenie, że w 2021 zobaczymy diametralny wzrost adopcji (nowe przypadki użycia wchodzące na mainnet Algorand), a w rezultacie być może setki milionów transakcji na miesiąc.. kto wie – może miliardy transakcji na miesiąc. Czy sieć to wytrzyma?

Algorand w 2021

No właśnie – myślę że to jest problem, który chciała by mieć większość zdecentrtalizowanych sieci, które dziś budują swoją infrastrukturę i walczą o adopcję, walczą o to by przyciągnąć realne biznesy do swojego ekosystemu. Piszę to szczególnie mocno naciskając na klawisze litery

W-A-L-C-Z-Ą

Gro biznesów, które myślą o wykorzystaniu blockchaina pochodziło do tego zjawiska raczej z ostrożnością. Zwykle były to prototypy i testowe rozwiązania, które nigdy nie wypłynęły na szerokie wody i w zasadzie duże organizacje, nie zastąpiły jeszcze swoich trzonowych procesów biznesowych, które dziś są realizowane w oparciu o dotychczasową infrastukturę IT, przez zdecentralizowany odpowiednik. Nie przemigrowały kluczowych procesów na blockchain, i nie nadpisały odpowiedników procesów bizesowmch przez implementacje na infrastrukturze zdecentralizowanej, czyli np. opartej o publiczną sieć i tokenizację.

Pytanie oczywiście jest czy powinny taką “migrację” zrobić i jaki miały by z tego benefit? Ja uważam, że najbardziej fascynujące przypadki użycia dla tej technologii, powstaną w oparciu o nowe modele biznesowe, które bez udziału zdecentralizowanej publicznej sieci, opartej o kryptowaluty, nie były wcześniej możliwej.

Dużo wskazuje na to, że w 2021r możemy zobaczyć pierwsze odważniejsze, biznesowe aplikacje, ogłaszające swoje osiągnięcia w kontekście “blockchainizacji” ;-). Algorand jest w moich oczach zdecydowanym liderem, u którego tego rodzaju ekosystem właśnie dojrzewa.

Oczywiście nie chcemy mieć sytuacji, w której np jak dla Ethereum (limit 20 transakcji / sekundę) czy Bitcoin (limit 7 transakcji na sekundę) – wzrost popularności platformy jednocześnie obnaża jej niegotowość do przyjęcia dodatkowgo ruchu / użytkowników. W takich przypadkach albo radykalnie spada możliwość przetwarzania nowych transakcji, albo zdecydowanie rosną koszty wykonania transakcji, albo jedno i drugie na raz – co w rezultacie sprawia że obecni klienci wycofują swoje rozwiązania z danej platformy (przykład, Props uciekł z Ethereum na Algorand) a nowe biznesy odkladają “na później” temat przejścia na blockchain.

Algorand z jednej strony bardzo intensywnie pracuje nad przyciągnięciem setek przypadków użycia do swojego ekosystemu, z drugiej strony opracowuje pomosty migracyjne (jak choćby wspomniana wcześniej funkcja re-keying) a z trzeciej strony musi przygotować przepustowość sieci, by nie powtórzyć losu Ethereum, które stało się ofiarą swojego sukcesu.

2021 = to będzie niesamowity rok dla Algorand, rok realnych testów obciążeniowych ich środowiska produkcyjnego.

Jaki będzie faktyczny wolumen transakcji na sieci Algorand w grudniu 2021?

Miliony? Setki Milionów?

Ile ze wspomnianych 500 projektów faktycznie wejdzie na mainnet 2021?

Czy blockchain Algorand to wytrzyma?

Czy uda się skutecznie dostosować przepustowość platformy i zachować ducha decentralizacji?

Wszystko przed nami.

 

Wykorzystany materiał wizualny:

• https://howmuch.net/articles/crypto-transaction-speeds-compared

• http://joyreactor.com/post/2836833