Het Zilliqa-platform en het ZIL-token zijn ontworpen met het doel de schaalbaarheid en transactiekwesties in hedendaagse blockchain-technologieën te minimaliseren. Ze gebruiken sharding-technologie om transacties te verhogen.
Het Zilliqa-platform beschouwt zichzelf als het blockchain-platform van de ‘volgende generatie’. Het platform is vanaf de grond opgebouwd als de derde generatie blockchain, met de ambitie om te overtreffen wat zijn makers beschrijven als de eerste en tweede generatie voorgangers, namelijk Bitcoin en Ethereum. Een van de belangrijkste problemen die werden geïdentificeerd met het langdurige gebruik van de cryptocurrencies zoals deze twee was schaalbaarheid.
Het concept van schaalbaarheid beschrijft hoe goed een technologie kan groeien, parallel met het handhaven van de efficiëntie en het succesvol verwerken van de toegenomen vraag. Een systeem, bedrijf of software dat als schaalbaar wordt beschreven, heeft een voordeel omdat het beter aanpasbaar is aan de veranderende behoeften of eisen van zijn gebruikers of klanten.
Het op gelijkwaardige basis concurreren van de cryptocurrencies met bijvoorbeeld Visa of Mastercard, vereiste uiteindelijk een snellere en meer geavanceerde infrastructuur op de blockchain. Onder druk van de concurrentie van de spelers die wereldwijd betalingen verwerken (Visa, bijvoorbeeld, kan ongeveer 24.000 transacties per seconde verwerken) richtte Zilliqa zich op het creëren van een platform dat aantoonbaar gericht is op de behoeften van de gebruikers die de snelle en wrijvingsloze betalingservaring eisen. gewend en niet bekommerd om de technische beperkingen van de blockchain.
Zilliqa wil het probleem van de schaalbaarheid aanpakken
Begrijpen wat Zilliqa op dit gebied probeert te bereiken, begint met een duidelijk overzicht van wat de oorzaak van het schaalbaarheidsprobleem is in de eerste plaats. Omdat de blockchain uit een netwerk van knooppunten bestaat, maakt de toename van hun aantal het onvermijdelijk moeilijker om consensus te bereiken. Wetende dat elk knooppunt een stem heeft bij het beslissen of een blok geldig is of niet, hoe meer knooppunten er in het netwerk zijn, hoe langer het zal duren om een beslissing te nemen.
Dit zorgt uiteindelijk voor een druk op het consensusmechanisme van de blockchain dat op een bepaald netwerk wordt gebruikt. De reden hiervoor is dat het bereiken van consensus een langere procedure wordt wanneer het hogere aantal knooppunten fungeert als de verwerkingsblokken. Bovendien groeien digitale grootboeken in omvang en vertragen de verwerkingstijd, net zoals het gebeurde met Bitcoin en Ethereum. Op deze manier wordt consensusbeheer complexer naarmate de netwerkomvang toeneemt, terwijl de snelheid en kwaliteit van de gehele werking van het platform afnemen.
Het verplaatsen van informatie uit de keten (in plaats van ze aan ketting te houden) was een van de maatregelen die werden geprobeerd om de blockchain te helpen het schaalbaarheidsprobleem aan te pakken. Off-chain scaling zou het mogelijk moeten maken om enkele van de essentiële transacties goed te keuren zonder dat elk van hen door elk lid van de gemeenschap groen wordt aangestoken. Sommige valuta, zoals Decred, kozen voor de implementatie van het Lightning Network, waardoor het transacties kan verwerken via microbetalingskanalen in plaats van het te doen op de belangrijkste blockchain.
Toch zijn er nadelen aan deze benadering om het probleem van schaalbaarheid aan te pakken. Om te beginnen zou het publiek kunnen klagen over de transparantie van een project zodra ze erachter komen dat ze niet deelnemen aan de verificatie van transacties buiten de keten of dat ze geen inspraak hebben bij beslissingen over toekomstige netwerkupdates.
Andere platformen, zoals Bitcoin XT, probeerden de schaalbaarheidsproblemen te benaderen met een meer structurele aanpak, waarbij voorgestelde verhogingen van de blokgrootte op hun netwerk werden voorgesteld. Aangezien het tijdsinterval voor de blokverificatie afhangt van de complexiteit van cryptografische puzzels die tijdens de mijnbouw zijn opgelost, moest het vergroten van de blokgrootte meer transacties per blok en per seconde opleveren. Toch heeft deze schaalbaarheidsoplossing zijn zwakke punten net als transactieverwerking buiten de eigen keten. Aangezien de grotere blokken veeleisender zijn in termen van mijnmiddelen, kan dit resulteren in hogere kosten voor gebruikers. Uiteindelijk kunnen de kosten voor het gebruik van de volledige knooppunten te hoog worden, wat zou kunnen leiden tot de centralisatie van hash-resources, terwijl minder mensen er toegang toe hebben.
De Sharding-technologie van Zilliqa
Zilliqa hoopt deze problemen te genezen, niet door te proberen ze alleen maar te verzachten, maar door ze helemaal te omzeilen. Daartoe hebben de ontwerpers van het platform de architectuur gecreëerd die het consensusmechanisme sneller resistent zou moeten maken tegen de negatieve impact van de omvang van een netwerk waar het op plaatsvindt. Dit principe is gebaseerd op de introductie van een hybride consensusmechanisme dat zorgt voor meer transactieverwerking doorvoer als het aantal knooppunten op het netwerk toeneemt. Het protocol van Zilliqa maakt de verdeling van de mijnknopen mogelijk in groepen die bestaan uit 600 knooppunten. Omdat elk van deze groepen wordt beschreven als een "scherf" op het Zilliqa-netwerk, werd de schaalbaarheid oplossing "sharding" genoemd.
Elke scherf is in staat om een fractie van de totaliteit van transacties die plaatsvinden op het Zilliqa-netwerk te verwerken, en werkt als een soort mini-versie van de blockchain zelf. Het aantal verwerkte transacties wordt verhoogd door shards afzonderlijk van elkaar te behandelen in plaats van het als een groep te doen. Het Zilliqa-platform profiteert dus van het toegenomen aantal scherven, omdat de transactie kan worden beheerd door meer eenheden die voor hen zorgen. Het netwerk zelf is verantwoordelijk voor het verspreiden van de werklast van de consensus tussen de afzonderlijke scherven om zo de gevolgen voor de computerbronnen te beperken. Dus als het netwerk vijf shards ondersteunt, zou elk van hen verantwoordelijk zijn voor de verwerking van een vijfde deel van de transacties die erop plaatsvinden.
Tijdens het verwerken van transacties creëert elke scherf een microblok. De verwerking zelf vindt plaats in parallelle intervallen die worden beschreven als de "DS-epoch" (waarbij "DS" staat voor de "directoryservice" -knooppunten). Aan het einde van elk van deze verwerkingsperioden worden de gecreëerde microblokken gecombineerd door een groep knooppunten die wordt aangeduid als het "directory service committee" of het "DS-comité". Dit wordt gedaan om een volledig blok te maken dat uiteindelijk wordt verbonden met de blockchain. Om het beheer van verschillende shards te garanderen, worden knooppunten willekeurig geselecteerd voor elk DS-epoch-interval. De DS-comités beheren het netwerk door de knooppunten te verbinden met geschikte scherven. Ze beheren ook transactieverzoeken door transacties door te sturen naar shards die verantwoordelijk zijn voor de verwerking ervan.
Wat levert deze technologie op in termen van gebruik in de praktijk? Hoewel de lancering van het hoofdmenu van Zilliqa nog steeds niet is gebeurd (vanaf november 2018), ondergaat het testnet interne testen die de verwerkingssnelheden laten zien met een piek van 2.488 transacties per seconde.
Aangezien het testnet een verkleinde versie van het hoofdmenu is, valt nog te bezien of het platform in staat zal zijn zijn belofte na te komen van verwerking van 15.000 transacties per seconde, waardoor het dichter bij wat het concurrerende wereldwijde systeem kan bieden, komt aan hun gebruikers.
Hoe kan het hybride consensusmodel Zilliqa helpen?
De sharding-aanpak van Zilliqa is niet zonder problemen. De belangrijkste komt voort uit de verdeling van blockchain in groepen knooppunten, omdat dit leidt tot het splitsen van informatie die daarop is opgeslagen. Rekening houdend met het feit dat de knopen waaruit scherven bestaan "stukken" van blockchain bevatten (in tegenstelling tot wat bijvoorbeeld het geval is met Bitcoin), hebben ze niet de volledige informatie die nodig is om een transactie te verwerken. De analogie zou overeenkomen met het feit dat elke scherf een stuk van een boek bevat dat ze moeten samenvoegen tot een verstandige bron van informatie. In netwerken die bestaan uit duizenden pc’s, is het verzekeren van onbelemmerde communicatie dus essentieel om het hele platform samen te laten werken.
Zilliqa probeert dit probleem te omzeilen door te vertrouwen op zijn hybride consensusmodel, hetzelfde model dat opschaling mogelijk maakt met de grootte van een netwerk. Het is georganiseerd rond twee basislagen: de scherflaag en de DS-comitélaag die eerder werd beschreven.
De complete Proof-of-Work (PoW) is beschikbaar aan het begin van de mijnbouw. Het PoW-systeem geïmplementeerd door Zilliqa is het eigen PoW-algoritme van Ethereum, genaamd Ethash. Het gebruikt beschikbare computerresources om te valideren dat een enkele machine slechts één knooppunt kan bedienen, d.w.z. het bevestigt de identiteit van het knooppunt. Pas als het identificatieproces is voltooid, wordt het knooppunt toegewezen aan een specifieke scherf.
Als het op de scherven aankomt, past het Zilliqa-platform het Practical Byzantine Fault Tolerance-consensusmodel toe. Omdat de scherflaag geen volledige informatieblokken verwerkt, richt het zich alleen op microblokken gecombineerd door de DS-commissie. Het is nodig om de meerderheid van de knooppunten in een scherf te hebben om samen met de DS-commissie een miniblok te bevestigen. Een geverifieerd blok is het enige blok dat naar het blok kan verwijzen dat eraan voorafgaat.
Dit hybride mechanisme is gericht op een hogere doorvoer en het is afhankelijk van het finaliteitsprincipe dat niet toestaat dat er tussen de knooppunten onenigheid bestaat die tot harde vorken kan leiden. Het heeft waarschijnlijk minder kracht nodig voor het proces van consensus bereiken vergeleken met andere methoden, zoals die gebruikt door Bitcoin of Ethereum.
Beveiliging en slimme contracten
Zilliqa’s hybride consensusmechanisme is ook de eerste verdedigingslinie tegen Sybil-aanvallen waarbij aanvallers de rol van verschillende knooppunten op een netwerk spelen. Tegelijkertijd maakt het platform gebruik van de eigen programmeertaal Scilla, die is gericht op de ontwikkeling van slimme contracten met geautomatiseerde verificatie van hun beveiligingsfuncties. Hiermee kunnen ontwikkelaars werken aan de applicaties en slimme contracten die veilig kunnen werken op het Zilliqa-netwerk. Dit wordt gedaan door de ontwikkelaars de gelegenheid te geven potentiële zwakheden of bugs met de applicaties op het niveau van de programmeertaal zelf aan te pakken.
De Scilla-programmeertaal is niet Turing-compleet, wat betekent dat het geen ondersteuning biedt voor applicaties die bepaalde soorten voorwaardelijke statements of loops vereisen. Toch kan het gemakkelijk worden betrokken bij het formele proces van logisch bewijs, dat de gebruikers toestaat om te verifiëren dat een slim contract veilig is voordat ze het gaan gebruiken.
Zilliqa richt zich op functioneel programmeren en gegevensstromen met slimme contracten die bovenop dit platform zijn gebouwd. Dit hangt samen met het feit dat het uitvoeren van een slim contract vaak betekent dat ze verschillende toestanden en functies onderling moeten controleren. Aangezien dit de beschikbare communicatiemiddelen voor scherven in het netwerk mogelijk overbelast, kunnen slimme contracten die op Zilliqa zijn gebaseerd, geen statuswijzigingen of controles toestaan, maar in plaats daarvan focussen op zaken als beveiliging en efficiëntie. Op basis hiervan zouden gedecentraliseerde applicaties (dapps) die een hoge doorvoersnelheid en transactietarieven nodig hebben waarschijnlijk een plaats voor zichzelf kunnen vinden op dit netwerk in het licht van zijn directe concurrenten zoals Ethereum of NEO.
Zilliqa Token
Het ZIL-token dient als de basisprikkel voor mining, d.w.z. het wordt verdeeld als een beloning voor de miners die op specifieke blokken stemmen en deze valideren.
Het ZIL-token begon zijn bestaan als een ERC-20-token op basis van de Ethereum-blockchain. Zodra de Zilliqa mainnet is gelanceerd, worden deze lopers ingewisseld voor de Zilliqa-munten. Deze munten hebben dezelfde functie als die van het gas op het Ethereum-platform, wat betekent dat ze zullen worden gebruikt om de uitvoering van slimme contracten te beheren. Ten slotte kan deze cryptocurrency worden gebruikt als betaalmiddel voor vergoedingen die verband houden met de transacties die op het netwerk zullen plaatsvinden. Zilliqa werd aanvankelijk gefinancierd via particuliere bronnen, die tegen eind 2017 ongeveer USD 12 miljoen ophaalden. Vanwege de hoge interesse die het platform opbracht, koos het Zilliqa-team voor een eerste muntaandoening (ICO) dat in januari 2018 USD 22 miljoen opbracht. .
De marktkapitalisatie van de munt bedroeg USD 274 miljoen in november 2018, een daling van iets minder dan USD 1,5 miljard in de eerste helft van hetzelfde jaar. Het totale aanbod van ZIL-munten is afgetopt op 12.600.000.000 ZIL, met 7.901.840.271 in omloop in november 2018.
Zilliqa-munten kunnen worden verhandeld bij crypto-uitwisselingen zoals Huobi en KuCoin.
Wie zit er achter Zilliqa?
Het Zilliqa-project is bedacht door een groep wetenschappers onder leiding van Prateek Saxena van de Universiteit van Californië en zijn collega’s Amrit Kumar en Xinshu Dong en van de Universiteit van Singapore. De geschiedenis van het project begon op het Computer Science Lab van de Universiteit van Singapore met een groep enthousiastelingen die de ideeën bestudeerden die naar voren kwamen in het artikel geschreven door Loi Luu, mede-oprichter van het Kyber Network.
Xinshu Dong is een cyberbeveiligingsexpert met een Ph.D. graad in Computer Science, net als zijn collega Amrit Kumar die de leiding had over het onderzoek naar en het beheer van het cryptosegment van het Zilliqa-project. Prateek Saxena diende als de belangrijkste wetenschappelijke adviseur bij het project, waaronder ook Yaoqi Jia als hoofd van de technologie.