Тъй като все повече хора и организации използват блокчейн технология, мащабируемостта става все по-важна. Вероятно сте срещали този термин, може би, като най-големия проблем на крипто индустрията.
Но какво точно означава „скалируемост“, особено по отношение на блокчейн технологията, и защо има толкова голямо значение?
Съдържание
Какво е мащабируемост на блокчейн?
„Мащабируемост“ се отнася до способността на система или процес да продължи да функционира въпреки промените в обема или мащаба. По същия начин скалируемостта на блокчейн се отнася до способността на протокола на блокчейн да продължи да функционира оптимално – без увеличени разходи – когато има повече транзакции, данни и потребители.
Виталик Бутерин предлага [PDF] че блокчейн протоколите се стремят да бъдат децентрализирани, сигурни и мащабируеми, но те постигат само две от тези свойства. И най-често жертваната функция е скалируемостта.
Когато блокчейнът не е мащабируем, той обработва транзакции бавно, което може да доведе до претоварване на мрежата (натрупване на плащания) и по-високи такси. Междувременно мащабируем блокчейн може да обработва голям обем транзакции в секунда (TPS) без спад в сигурността, потребителското изживяване и таксите или вземането на решения (постигане на консенсус с широка мрежа от партньорски участници).
Три ключови показателя определят скалируемостта на блокчейн протокола:
Повечето по-нови блокчейн протоколи като Solana са по-мащабируеми от по-старите протоколи като биткойн; обаче те обикновено постигат това с цената на по-слаба система за сигурност или по-голяма централизация.
За да могат блоковите вериги да поддържат огромни икономии и потребителски бази, те трябва да бъдат мащабируеми. Хората няма да приемат блокчейн протоколи, ако са бавни и скъпи, особено след като има бързи и евтини традиционни опции. Например, по-бързо и по-евтино е да използвате VISA, за да платите вашата пица, отколкото да използвате биткойн. Оттук и значението на скалируемостта на блокчейн.
3 ключови метода за мащабиране на блокчейна
Няколко блокчейн протокола са внедрили множество техники за подобряване на латентността, пропускателната способност и разходите, без да се жертва сигурността и децентрализацията. Нито едно решение обаче не е успяло да разреши трилемата на блокчейна, особено след като редица от тях жертват децентрализацията или сигурността.
Кредит за изображение: Trikona/Shutterstock
В резултат на това блокчейн протоколите обикновено използват множество решения за подобряване на мащабируемостта на блокчейн.
Тези техники могат да бъдат категоризирани в три основни решения.
1. Решения от слой 1
Тук целта е да се подобри основната блокчейн мрежа за обработка на износени транзакции. Това може да включва решения като увеличаване на блоковете, намаляване на времето за транзакции или събиране на отговори за по-бърз консенсус.
Решенията от ниво 1 се внедряват във веригата, като се фокусират върху подобряването на основния блокчейн протокол, без да включват вторична рамка. Обикновено тези подобрения се правят с помощта на блокчейн форк.
Например, биткойн активира Segregated Witness (SegWit) чрез мек форк през 2017 г. Тази промяна увеличи ограниченията за размера на блоковете на протокола и ефективността на транзакциите. По-късно същата година хард форк доведе до създаването на Bitcoin Cash (BCH), алтернативен блокчейн с по-големи размери на блокове, по-кратки времена за транзакции и по-ниски такси за транзакции.
Блокчейнът Ethereum също завърши хард форк през 2022 г. Това прехвърли консенсусния алгоритъм на протокола от доказателство за работа към доказателство за залог. Това беше първата фаза от въвеждането на шардинг, която Бутерин вярва ще мащабира мрежата допълнително.
Блокчейн шардингът е решение от ниво 1, въпреки че не изисква разклонение. Вместо това, това включва разделяне на мрежата на по-малки дялове – фрагменти – за разпръскване и подобряване на обработката на транзакции. Докато Ethereum се стреми да внедри шардинг някъде през 2023 г., блокчейнът Zilliqa вече има четири сегмента, намалявайки времето за транзакции, намалявайки таксите за транзакции и подобрявайки удовлетвореността на потребителите.
2. Решения от слой 2
За разлика от решенията от слой 1, внедрени в основния блокчейн протокол, решенията от слой 2 увеличават скалируемостта на блокчейн чрез преместване на някои транзакции или процеси извън веригата. Те са вторични рамки – канали за състояние и сборни пакети – изградени въз основа на основния блокчейн протокол, за да се справят с увеличените обеми на транзакциите.
- Държавни канали: С държавен канал две или повече страни могат да извършват транзакции бързо, извън веригата, като същевременно позволяват окончателността на транзакцията да бъде уредена във веригата. Например, The Lightning Network работи върху биткойн блокчейна и позволява биткойн транзакции извън основния блокчейн. С помощта на интелигентни договори транзакциите са запечатани. След това транзакцията и нейната окончателност се добавят към основната блокова верига, което позволява разрешаване на спорове и затваряне на канал. Друг пример за държавен канал е мрежата Raiden, изградена на Ethereum.
- Сборни пакети: Междувременно сборните пакети – оптимистични или с нулево знание, например – изпълняват транзакции извън веригата и след това изпращат данните за транзакцията или доказателството за валидност към основния блокчейн протокол, където ще бъде постигнат консенсус. Loopring и Aztec са добри примери за събирания с нулево знание, докато Arbitrium One и Optimism са примери за оптимистични събирания.
Освен това има други разлики между блоковите вериги от слой 1 и слой 2.
3. Нови вериги
Кредит за изображение: Ico Maker/Shutterstock
Могат да бъдат създадени различни форми на нови вериги – странични вериги, плазмени вериги и вериги Validium – за насърчаване на ефективна обработка на транзакции. Например, Polygon е странична верига на Ethereum с персонализирани спецификации, за да отговори на специфични нужди, но все още се възползва от и разчита на здравата основа на Ethereum.
Въпреки че тези решения понякога се наричат решения от слой 2, те са доста различни. Решенията от слой 2 са разширения на своя аналог от слой 1 и обикновено функционират в съответствие с основния блокчейн. Въпреки това страничните вериги, плазмените вериги и вериги Validium са по-независими блокови вериги с връзки към техния аналог от слой 1. Те обикновено поемат отговорност за тяхната сигурност, консенсусни алгоритми или блокиращи параметри.
Без мащабируемост на блокчейн, без масово приемане
Блокчейн технологията има потенциала да промени света, какъвто го познаваме. Това обаче няма да промени света, ако мащабируемостта остане ограничение, защото няма да има масово приемане.
От дигитализация на активи до компании, използващи блокчейн технология за оптимизиране на процесите, бъдещето е светло за блокчейн технологията, ако може да се мащабира устойчиво, без да жертва децентрализацията и сигурността.