Что такое Трилемма блокчейна и как ее решить?

Перед разработчиками блокчейна стоит задача создать блокчейн, который может масштабироваться, оставаясь при этом децентрализованным и безопасным.

Было разработано множество инноваций для повышения производительности блокчейнов, но внимательный взгляд показывает, что все они снижают децентрализацию или безопасность ради масштабируемости.

Новые технологии, используемые в настоящее время для решения этой трилеммы, включают шардинг, свертывание, боковые блокчейны и решения второго уровня.

Ключевые слова: Трилемма блокчейна, блокчейн, децентрализация, криптовалюта, шардинг, безопасность.

Введение

Блокчейн, одна из самых захватывающих отраслей в мире, стимулирующая рост внедрения технологий, стремится обеспечить безопасный доверенный валютный протокол, который работает без централизованного органа. Однако децентрализация, масштабируемость и безопасность считаются наиболее фундаментальными характеристиками блокчейн-сетей.

Децентрализация относится к блокчейн-сети, не контролируемой центральным органом; любой может проверять блоки из любой точки мира.

Масштабируемость относится к тому, насколько хорошо система может управлять растущими объемами данных и процессами транзакций.

Безопасность означает, что блокчейн должен быть безопасным для своих пользователей и защищен от различных атак, чтобы сеть работала 24/7.

Разработчики и творцы в криптомире неустанно работали над преодолением сложных проблем в ходе развития отрасли, особенно тех, которые связаны с основными концепциями сети блокчейн. Одной из наиболее распространенных неудач является Трилемма блокчейна.

Что такое Трилемма блокчейна?

Источник: seekingalpha

Трилемма блокчейна относится к задаче, с которой сталкиваются блокчейн-проекты при достижении децентрализации, масштабируемости и безопасности в целом. Каждый проект нацелен на достижение определенного уровня всех трех, но с помощью Трилеммы блокчейна только два из трех могут быть достигнуты в любой момент в достаточной степени. Трилемма описывает проблему, заключающуюся в том, что, поскольку блокчейн продвигает одну функцию, он ставит под угрозу другие.

С самого начала перед разработчиками блокчейна стояла задача создать сеть, которая может масштабироваться, оставаясь при этом децентрализованной и безопасной. Но из-за трилеммы блокчейна это рассматривается как почти невыполнимая задача.

Термин "Трилемма блокчейна" был введен в 2014 году Виталиком Бутериным, соучредителем Ethereum. Он предложил этот термин из-за своего опыта работы над Ethereum и ведения блогов об архитектуре блокчейна.

Каково влияние Трилеммы блокчейна?

Очень сложно одновременно добиться максимальной децентрализации, масштабируемости и безопасности. Например, популярная система proof-of-work (PoW) Биткоина, децентрализована и высокозащищена, но она не может масштабироваться и работает слишком медленно, чтобы получить широкое распространение. С другой стороны, системы Proof of stake (PoS) могут масштабироваться лучше, чем биткойн, но большинство масштабируемых проектов часто являются чисто централизованными, следовательно, изначально небезопасными.

Блокчейн-сети либо поддерживают децентрализацию и безопасность, отказываясь от масштабируемости, либо выбирают масштабируемость и безопасность без децентрализации.

Более того, Трилемма блокчейна не была проблемой тогда, когда криптовалюта была нишевой отраслью, используемой небольшой группой энтузиастов. Теперь, когда традиционные финансы и другие основные отрасли промышленности рассматривают блокчейны как прозрачную, надежную среду для обмена и сотрудничества, эти недостатки все чаще становятся препятствием.

Трилемма блокчейна также влияет на стоимость токена. Далеко за пределами рыночных спекуляций полезность криптовалюты зависит от ее способности обеспечивать децентрализацию, масштабируемость и безопасность.

Решение трилеммы блокчейна

Решения нулевоо уровня

Основополагающие аспекты нулевого уровня невозможно переоценить. Однако ничего нельзя сделать эффективно, если этот слой построен плохо.

- Релейные блокчейны

Ретрансляционный блокчейн упрощает подключение нескольких блокчейн-сетей без того, чтобы сеть испытывала недостатки, присущие блокчейн-трилемме. Polkadot - это один из блокчейнов, который использует эту технологию, Polkadot Relay Chain используется для достижения максимальной масштабируемости, безопасности и управления.

Решения первого уровня

Первый уровень обеспечивает основу, необходимую для обеспечения работы сети с надлежащей пропускной способностью. Сети, у которых нет надежного первого уровня, неизменно сталкиваются с проблемами в будущем.

- Proof-of-Stake

Достижение решения трилеммы блокчейна может оказаться невозможным при наличии консенсуса Proof of Work (PoW). Сети PoW должны перейти на PoS-систему, которая способствует масштабируемости сети. Сообщество Ethereum решило изменить весь консенсус с PoW на Proof-of-Stake (PoS), чтобы решить блокчейн-трилемму.

- Шардинг

Уникальный метод, который объединяет транзакции в большие блоки, известен как "шардинг". Этот метод горизонтально разделяет весь блокчейн, распределяя нагрузку между несколькими серверами и обеспечивая геометрическое увеличение участия в сети и вычислительной мощности. Шардинг позволяет валидаторам быстрее обрабатывать данные, создавая новое пространство для большего количества транзакций и, таким образом, улучшая масштабируемость.

Решения второго уровня

Второй уровень — это решения, построенные на основном блокчейне и обрабатывающие большинство транзакций. Побочный блокчейн может быть связан с основной сетью, но иметь совершенно другой консенсус, который позволяет ему масштабироваться. Это уменьшит перегрузку сети и повысит пропускную способность.

- Вложенные блокчейны

Это один из самых эффективных и простых методов решения Трилеммы блокчейна. Сети делегируют обработку вложенному блокчейну, и специализированные решения для обработки легко создаются на блокчейне. Этот метод способен предоставить доказательства мошенничества для разрешения споров.

- Боковые блокчейны

Боковой блокчейн — это технология, которая включает в себя несколько блокчейнов, работающих параллельно, чтобы увеличить совместимость блокчейна и вычислительную мощность. Идея состоит в том, чтобы снизить нагрузку на основную сеть, разделив транзакции между многочисленными блокчейнами. Сеть Биткойна использует технологию боковых блокчейнов для ускорения процесса транзакции.

- Роллапы

Аналогично методу сегментирования, пакетные транзакции объединяются в значительные блоки, но вне блокчейна. Роллапы выполняют транзакции вне блокчейна первого уровня и загружают их после получения консенсуса. Технология менее сложна и обеспечивает более быстрое завершение для пользователей.

- Правительственные каналы

Правительственные каналы — это механизмы двустороннего взаимодействия между блокчейном и транзакциями вне блокчейны. Они оснащены моделью смарт-контракта, которая сообщает об окончательном "состоянии", поэтому майнеры не нужны для подтверждения транзакции.

Вывод

Трилемма блокчейна, которая касается децентрализации, масштабируемости и безопасности, является одной из проблем, которые необходимо преодолеть, чтобы технология блокчейн получила широкое распространение. Современный блокчейн способен обслуживать большую базу пользователей, но они все еще борются с проблемами безопасности и интенсивными дебатами по поводу децентрализации.

Однако, учитывая, что отрасль все еще находится в зачаточном состоянии, также были достигнуты значительные успехи в том, чтобы свести к минимуму возникающие проблемы, такие как Трилемма блокчейна.

Автор: Gate.io, Обозреватель: M. Olatunji Переводчик: Николай Д.

Эта статья представляет собой только мнение аналитика и не представляет собой каких-либо инвестиционных советов.

Gate.io оставляет за собой все права на эту статью. Перепост статьи будет разрешен при условии ссылки на Gate.io. Во всех других случаях в связи с нарушением авторских прав будет возбужден судебный иск.