Що таке Трилема блокчейну і як її вирішити?

Коротко

Трилема блокчейна описується як проблема, яка заважає блокчейн-проектам загалом досягти децентралізації, масштабованості та безпеки.
Перед розробниками блокчейна стоїть завдання створити блокчейн, який може масштабуватися, залишаючись при цьому децентралізованим та безпечним.

Було розроблено безліч інновацій для підвищення продуктивності блокчейнів, але уважний погляд показує, що вони знижують децентралізацію чи безпеку заради масштабованості.

Нові технології, що використовуються в даний час для вирішення цієї трилеми, включають шардинг, роллапи, бічні блокчейни та рішення другого рівня.


Ключові слова: Трилема блокчейна, блокчейн, децентралізація, криптовалюта, шардинг, безпека.



Вступ


Блокчейн, одна із найбільш захоплюючих галузей у світі, що стимулює зростання впровадження технологій, прагне забезпечити безпечний довірений валютний протокол, який працює без централізованого органу. Однак децентралізація, масштабованість та безпека вважаються найбільш фундаментальними характеристиками блокчейн-мереж.

Децентралізація відноситься до блокчейн-мережі, яка не контролюється центральним органом; кожен може перевіряти блоки з будь-якої точки світу.

Масштабованість відноситься до того, наскільки добре система може керувати зростаючими обсягами даних та процесами транзакцій.

Безпека означає, що блокчейн повинен бути безпечним для своїх користувачів та захищений від різних атак, щоб мережа працювала 24/7.

Розробники та творці у криптомирі невпинно працювали над подоланням складних проблем у ході розвитку галузі, особливо тих, які пов'язані з основними концепціями мережі блокчейн. Однією з найпоширеніших проблем є Трилема блокчейну.



Що таке Трилема блокчейну?



Трилема блокчейна відноситься до завдання, з яким стикаються блокчейн-проекти при досягненні децентралізації, масштабованості та безпеки в цілому. Кожен проект має на меті досягнення певного рівня всіх трьох, але за допомогою Трилеми блокчейна тільки два з трьох можуть бути досягнуті в будь-який момент достатньою мірою. Трилема описує проблему, що, оскільки блокчейн просуває одну функцію, він ставить під загрозу інші.

З самого початку перед розробниками блокчейна стояло завдання створити мережу, яка може масштабуватися, залишаючись при цьому децентралізованою та безпечною. Але через трилему блокчейна це розглядається як майже нездійсненне завдання.

Термін "Трилема блокчейна" був запроваджений у 2014 році Віталіком Бутеріним, співзасновником Ethereum. Він запропонував цей термін через свій досвід роботи над Ethereum та ведення блогів про архітектуру блокчейну.


Який вплив Трилеми блокчейну?

Дуже складно одночасно досягти максимальної децентралізації, масштабованості та безпеки. Наприклад, популярна система proof-of-work (PoW) Біткоіна, децентралізована і високозахищена, але вона не може масштабуватися і працює надто повільно, щоб набути широкого поширення. З іншого боку, системи Proof of stake (PoS) можуть масштабуватися краще, ніж Біткойн, але більшість проектів, що масштабуються, часто є чисто централізованими, отже, спочатку небезпечними.

Блокчейн-мережі або підтримують децентралізацію та безпеку, відмовляючись від масштабованості, або вибирають масштабованість та безпеку без децентралізації.

Більше того, Трилема блокчейну не була проблемою тоді, коли криптовалюта була нішевою галуззю, яка використовується невеликою групою ентузіастів. Тепер, коли традиційні фінанси та інші основні галузі промисловості розглядають блокчейни як прозоре, надійне середовище для обміну та співробітництва, ці недоліки все частіше стають на заваді.

Трилема блокчейна також впливає вартість токена. Далеко за межами ринкових спекуляцій корисність криптовалюти залежить від її здатності забезпечувати децентралізацію, масштабованість та безпеку.




Рішення трилеми блокчейну


Рішення нульового рівня

Основні аспекти нульового рівня неможливо переоцінити. Однак нічого не можна зробити ефективно, якщо цей шар побудовано погано.

- Релейні блокчейни
Ретрансляційний блокчейн спрощує підключення кількох блокчейн-мереж без того, щоб мережа відчувала недоліки, властиві блокчейн трилемі. Polkadot - це один із блокчейнів, який використовує цю технологію, Polkadot Relay Chain використовується для досягнення максимальної масштабованості, безпеки та управління.

Рішення першого рівня

Перший рівень забезпечує основу, необхідну забезпечення роботи мережі з належної пропускної спроможністю. Мережі, які не мають надійного першого рівня, незмінно стикаються з проблемами в майбутньому.

- Proof-of-Stake
Досягнення рішення трилеми блокчейна може бути неможливим за наявності консенсусу Proof of Work (PoW). Мережі PoW повинні перейти на PoS-систему, яка сприяє масштабованості мережі. Спільнота Ethereum вирішила змінити весь консенсус із PoW на Proof-of-Stake (PoS), щоб вирішити блокчейн-трилему.

- Шардинг
Унікальний метод, який поєднує транзакції у великі блоки, відомий як "шардинг". Цей метод горизонтально розділяє весь блокчейн, розподіляючи навантаження між кількома серверами та забезпечуючи геометричне збільшення участі у мережі та обчислювальної потужності. Шардинг дозволяє валідаторам швидше обробляти дані, створюючи новий простір для більшої кількості транзакцій та, таким чином, покращуючи масштабованість.


Рішення другого рівня

Другий рівень — це рішення, побудовані на основному блокчейні та опрацьовують більшість транзакцій. Побічний блокчейн може бути пов'язаний з основною мережею, але мати зовсім інший консенсус, який дозволяє йому масштабуватись. Це зменшить навантаження мережі та підвищить пропускну здатність.

- Вкладені блокчейни
Це один із найефективніших і найпростіших методів вирішення Трилеми блокчейну. Мережі делегують обробку вкладеного блокчейну, і спеціалізовані рішення для обробки легко створюються на блокчейні. Цей метод здатний надати докази шахрайства для вирішення спорів.

- Бічні блокчейни
Бічний блокчейн - це технологія, яка включає кілька блокчейнів, що працюють паралельно, щоб збільшити сумісність блокчейна і обчислювальну потужність. Ідея полягає в тому, щоб знизити навантаження на основну мережу, розділивши транзакції між численними блокчейнами. Мережа Біткойна використовує технологію бічних блокчейнів для прискорення процесу транзакції.

- Ролапи
Аналогічно методу сегментування, пакетні транзакції об'єднуються у значні блоки, але поза блокчейном. Ролапи виконують транзакції поза блокчейном першого рівня і завантажують їх після отримання консенсусу. Технологія менш складна та забезпечує швидше завершення для користувачів.

- Урядові канали
Урядові канали - це механізми двосторонньої взаємодії між блокчейном і транзакціями поза блокчейном. Вони оснащені моделлю смарт-контракту, яка повідомляє про остаточний стан, тому майнери не потрібні для підтвердження транзакції.

Висновок


Трилема блокчейну, яка стосується децентралізації, масштабованості та безпеки, є однією з проблем, які необхідно подолати, щоб технологія блокчейн набула широкого поширення. Сучасний блокчейн здатний обслуговувати велику базу користувачів, але вони все ще борються з проблемами безпеки та інтенсивними дебатами щодо децентралізації.

Однак, враховуючи, що галузь все ще знаходиться в зародковому стані, також були досягнуті значні успіхи в тому, щоб звести до мінімуму проблеми, такі як Трилема блокчейну.



Автор: М. Олатунджі, дослідник Gate.io
Відмова від відповідальності:
* Ця стаття представляє лише погляди спостерігачів і не містить інвестиційних пропозицій.
*Gate.io залишає за собою всі права на цю статтю. Повторне розміщення статті буде дозволено за умови посилання на Gate.io. У всіх інших випадках через порушення авторських прав буде подано судовий позов.