Проект Kaspa, стартовавший в 2021, году сразу привлек к себе внимание всех, кто связан с криптоиндустрией. Это блокчейн первого уровня, работающий на Proof-of-Work, но, в отличие от классических блокчейнов, использующих PoW, он очень быстр и, кажется, его создатели вплотную подобрались к тому, чтобы решить трилемму блокчейна. Рассказываем, что делает Kaspa особенным и почему он работает быстрее других.
А насколько он быстр?
На данный момент Kaspa считается самым быстрым PoW-блокчейном. В среднем один блок, содержащий около 200 транзакций, добывается раз в секунду. А на подтверждение транзакций уходит не больше 10 секунд.
При этом создатели Kaspa считают, что измерять пропускную способность их блокчейна в TPS (транзакций в секунду) не совсем корректно, и приводят аналогию с библиотекой.
Если представить, что каждый блок — это книга, которую библиотекарь должен поставить на полку, а каждая страница в ней — транзакция, то скорость зависит не от того, как быстро листаются страницы, а от того, как быстро библиотекарь ставит книги на стеллаж (блокчейн). В планах разработчиков увеличить пропускную способность до 32 блоков в секунду (BPS), а в будущем предполагается достичь совершенно фантастического показателя в 100 BPS. Для этого разработчики сейчас переводят код проекта на Rust.
Как это работает
Чтобы достичь таких скоростей, используя PoW, создатели Kaspa придумали следующую структуру: хранение данных осуществляется на основе направленного ациклического графа — BlockDAG (Directed Acyclic Graph of Blocks). За достижение консенсуса отвечает протокол GHOSTDAG, а PoW обеспечивает безопасность. Попробуем разобраться, что это вообще за еж с ужом и как они все вместе работают.
Чтобы лучше понять, как именно реализовано хранение блоков в Kaspa, и разобраться, чем этот блокчейн отличается от остальных, надо вспомнить, как реализован процесс добавления блоков в классическом PoW-блокчейне, например в Bitcoin.
Майнеры получают от узлов список транзакций и начинают решать криптографическую задачу, соревнуясь друг с друг в том, кто первым успеет создать блок с этими транзакциями. После того как блок создан, он рассылается узлам на проверку и добавляется в блокчейн. Главное — все майнеры, по сути, одновременно обрабатывают один и тот же набор транзакций, а блокчейн линеен:
Несмотря на это время от времени приходится решать проблему ответвлений от единой цепи. Информация о добавлении нового блока распространяется по сети с небольшой задержкой. И этого может хватить, чтобы какой-то майнер, еще не получивший информацию, что блок уже добавлен, тоже добыл его:
В результате блокчейн раздваивается, и часть майнеров начинают тратить ресурсы на добавление блоков в неправильную ветвь. Сеть в итоге отбросит ее, определив более длинную цепочку как единственно верную, но до тех пор некоторые участники сети будут пытаться добавить блоки к неверной последовательности, что скажется на производительности.
В Kaspa нет прямой последовательности блоков. В BlockDAG майнеры могут работать параллельно, и когда появляются блоки с конфликтующими транзакциями, они не отбрасываются, а включаются в направленный ациклический граф (DAG).
Чтобы не включить одну и ту же транзакцию в блокчейн два раза, нужно определить, в каком блоке она появилась раньше. Тут в дело вступает алгоритм GHOSTDAG, который упорядочивает весь этот хаос, назначая блоками индексы и используя специальные правила.
Если блок B ссылается на блок А, считается, что он создан после блока A и не может занять место перед ним.
Чем больше блоков указывают на новый блок, тем больший приоритет он имеет при упорядочивании среди блоков, созданных параллельно с ним.
Если у нескольких блоков одинаковое количество «предков», приоритет отдается тому блоку, хеш которого меньше.
Схематично это можно представить так:
Блок А не указывает на другой блок, поэтому его индекс — 1. Блок B ссылается на A, поэтому его индекс 2 (правило 1). У блока D хеш меньше, чем хеш блока C, поэтому его индекс 3, а у C — 4 (правило 3). Блок E ссылается на двух «родителей», известных на момент его создания, а блок F указывает только на D. Поэтому по второму правилу E получает индекс 5, а F — 6.
Мы, конечно, здорово все упростили, но с помощью этой схемы проще понять, как работает GHOSTDAG. Кстати, как все это выглядит в режиме реального времени, можно посмотреть с помощью Kaspa Graph Inspector.
Таким образом, майнеры могут работать параллельно, а сети не нужно тратить ресурсы на избавление от неверных цепочек.
Сколько стоит и какая польза?
Нативная монета Kaspa — KAS — торгуется сейчас на уровне $0,04, а рыночная капитализация составляет $706 568 365. Несмотря на то, что на блокчейне пока не запущено никаких проектов, интерес к нему растет со дня релиза.
Самое важное в этой истории то, что Kaspa — это очень быстрый (и станет еще быстрее) блокчейн первого уровня, работающий на PoW. Примененный разработчиками подход выглядит безопасным (как раз за счет PoW), и в перспективах у блокчейна не должно возникать проблем с масштабируемостью. Уже на старте проекта некоторые эксперты высказывали мнение, что это блокчейн будущего.
Так это или нет — покажет время. Но сейчас Kaspa выглядит крайне интересным и многообещающим проектом. И, кстати, вы уже можете хранить KAS в Tangem Wallet!
