Blockchain trilemma: skalabilnost, sigurnost i decentralizacija

  • Blockchain
  • 14 minuta čitanja

Svemir blockchaina se neprestano širi, ali svaka se tehnologija pojavljuje protiv glavnog izazova: kako uravnotežiti skalabilnost , sigurnost i decentralizaciju ? Ova trilemma, nazvana Trilemme Blockchain , prisiljava svaki projekt da prilagodi ta tri stupa. Da biste ga ilustrirali, zamislite pretjerano kratku deku koja mora pokriti tri ugla kreveta. Ako pucate na naslovnicu kako biste pokrili skalabilnost, izložite sigurnost ili decentralizaciju i obrnuto. Svako podešavanje za ojačanje jedne strane može otkriti drugu, čineći ravnotežu između ova tri aspekta uvijek osjetljivom za održavanje.

Sadržaj

Razumjeti blockchain trilemmu

Definicija: nemoguća ravnoteža između tri prioriteta

Blockchain trilemma označava ideju da je blockchain vrlo teško istovremeno optimizirati decentralizaciju , sigurnost i skalabilnost . Ako blockchain mreža odluči poboljšati jednu od ovih karakteristika, često će morati žrtvovati jednog od ostalih. Na primjer, povećana skalabilnost za liječenje više transakcija u sekundi može smanjiti sigurnost ili decentralizaciju .

Temelji blockchain trilemme: decentralizacija, sigurnost i skalabilnost

Ova tri stupa tvore okvir bilo kojeg blockchain projekta. Međutim, oni se često protive jedni drugima. Evo kratke definicije:

  • Decentralizacija : Mrežu kontroliraju mnogi sudionici, izbjegavajući tako centralizirano tijelo.
  • Sigurnost : Mreža je zaštićena od napada i osigurava integritet transakcija.
  • Skalabilnost : mrežni kapacitet za brzo i učinkovito liječenje velikog broja transakcija.

Podrijetlo blockchain trilemme i zašto je postao bitan koncept

Koncept Trilemme blockchaina popularizirao je Vitalik Buerin , ko -poljoprivrednik Ethereum . Otkrio je da su se programeri blockchaina suočili s gotovo neizbježnim kompromisom između ta tri prioriteta. Kako se blockchains više usvaja, ova trilemma postaje bitna briga za dizajniranje robusnih sustava.

Istraživanje tri stupa blockchain trilemme

Decentralizacija: sloboda i autonomija za korisnike

Decentralizacija je jedno od osnivačkih principa blockchaina . Omogućuje bilo kojem korisniku da sudjeluje u mreži bez središnjeg vlasti. Svaki čvor u mreži igra ulogu u validaciji i sigurnosti transakcija. To sprječava cenzuru i manipulaciju , dvije uobičajene pojave u centraliziranim sustavima. Na primjer, vlada može blokirati ili manipulirati transakcijama u centraliziranom sustavu, kao što je to bio slučaj u određenim zemljama s ograničenjima financijskih platformi.

U decentraliziranom sustavu poput Bitcoina , gdje se tisuće čvorova distribuiraju širom svijeta, rukovanje je praktično nemoguće. Zbog toga se Bitcoin često smatra najzabavnijim blockchainom . S druge strane, blockchains poput Solana žrtvuju dio ove decentralizacije kako bi se dobila skalabilnost. Solana je odlučila imati ograničen broj moćnih validatora, što omogućava brže liječenje velikog broja transakcija, ali smanjuje neovisnost čvorova.

Sigurnost: Zaštita od napada

Sigurnost je presudna za bilo koji blockchain, jer jamči da se transakcije ne mogu izmijeniti ili krivotvoriti. Većina blockchaina koristi mehanizme konsenzusa kao što su dokaz rada ( Proof of Work , ratni) ili dokaz uloga ( Proof of Stake , POS) kako bi se osigurala ova sigurnost. Na primjer, u slučaju Bitcoina , dokaz rada podrazumijeva da maloljetnici rješavaju složene matematičke probleme za potvrđivanje transakcija, što bilo kakvo pokušaj falsifikacije čini vrlo skupim.

Međutim, postoje potencijalni nedostaci, poput napada 51 % , gdje napadač kontrolira više od 50 % izračunave snage mreže. U ovom slučaju, napadač bi mogao reorganizirati blockchain i potencijalno dvostruko trošiti tokene. To je rečeno, što je više decentraliziranija mreža, to je teže provesti napad od 51 %, jer kontrola većine čvorova postaje gotovo nemoguća. Postoje i druge vrste napada kao što su napadi Sybil -a , gdje napadač stvara nekoliko čvorova kako bi preuzeo kontrolu nad mrežom, ili čak napade odbacivanjem usluge (leđa) koji imaju za cilj zasititi mrežu kako bi se spriječilo da pravilno funkcionira.

Skalabilnost: izazov za blockchain

Skalabilnost se odnosi na kapacitet blockchaina za brzo i učinkovito liječenje velikog broja transakcija . Ovaj je izazov posebno važan kako bi se omogućilo masovno usvajanje blockchain tehnologija. Na primjer, Visa se bavi prosjekom 24.000 transakcija u sekundi ( TPS ), dok Bitcoin tretira samo 7 TPS. Ovaj pomak sprječava da se Bitcoin ili Ethereum koriste u velikoj mjeri za dnevne transakcije.

Neki blockchains, poput Solana ili SU , ističu se po svojoj skalabilnosti . Solana može tretirati do 65.000 TPS zahvaljujući jedinstvenom modelu konsenzusa nazvanom Proof of History (POH) , koji učinkovito sinkronizira transakcije tijekom vremena. Međutim, ovaj je učinak popraćen kompromisom u smislu decentralizacije. Smanjivanjem broja validatora i zahtijevanjem moćne materijalne infrastrukture za rad (što ograničava sudjelovanje malih validatora), Solana potiče skalabilnost na štetu decentralizacije.

Kompromisi blockchain trilemme u modernim blockchainima

Kompromis između decentralizacije i skalabilnosti

U blockchain sustavima, što je decentraliziranija mreža, to je teže učiniti ga skalabilnim . Doista, svaka transakcija mora biti potvrđena mnogim čvorovima, što može usporiti cijelu mrežu. To se posebno vidi kod Bitcoina , koji je odlučio favorizirati decentralizaciju i sigurnost, ali čija je skalabilnost ograničena. Suprotno tome, Solana se odlučila za model u kojem se smanjuje decentralizacija, što omogućava liječenje tisuća transakcija u sekundi, ali s većom centralizacijom oko specifičnih validatora.

Kompromis između sigurnosti i skalabilnosti

Drugi kompromis odnosi se na skalabilnost i sigurnost . Da bi poboljšali skalabilnost, neki blockchains mogu "ublažiti pravila konsenzusa". To znači smanjenje broja čvorova koji moraju potvrditi svaku transakciju ili skratiti vrijeme validacije blokova. Ova vrsta kompromisa može učiniti mrežu ranjivijom na napade. Na primjer, blockchains visoke skalabilnosti poput Solana ili odijela mogu žrtvovati dio svoje sigurnosti kako bi brzo tretirali veliki broj transakcija.

Rollips on Ethereum rješenje sloja 2 se smanjilo opterećenje glavne mreže. izazove sigurnosti i decentralizacije . Pomicanje izračuna iz glavnog kanala, provjera transakcija je manje transparentna, što može smanjiti decentralizaciju i uvesti točke ranjivosti ako protokoli sloja 2 nisu pravilno sigurni.

Kompromis između sigurnosti i decentralizacije

decentralizirana mreža općenito je sigurnija, jer bi napad zahtijevao kontrolu nad većinom čvorova. Međutim, to također podrazumijeva da što je više neovisnijih čvorova, to je teže osigurati da svi poštuju ista pravila konsenzusa. Neki čvorovi mogu usporiti provjere ili biti ugroženi, što bi moglo utjecati na ukupnu sigurnost mreže.

Blockchain trilemma

Zbog toga su neki blockchains, poput Ripple ili EOS -a , odlučili ograničiti decentralizaciju radi poboljšanja sigurnosti. Smanjivanjem broja validatora, oni mogu bolje kontrolirati sigurnost, ali to postavlja pitanja o dugoročnoj otpornosti i otporu na cenzuru.

Trenutna rješenja za prevladavanje blockchain trilemme

Sloj 2 rješenja: Odgovor za skalabilnost

Sloj 2 rješenja , poput kotrljanja na Ethereum ili Lightning Network na Bitcoin -u, nude način da se zaobiđe Trilemma Blockchain. Ova rješenja omogućuju liječenje transakcija izvan glavnog kanala, što povećava skalabilnost bez žrtvovanja sigurnosti glavne mreže.

Rollipsi uključuju transakcije izvan lanca i šalju samo sažetak rezultata sloja 1, što smanjuje troškove i povećava broj TPS -a . Međutim, ključno je da se ti sustavi pravilno revidiraju i sigurni, jer bi greške u tim slojevima mogle ugroziti cjelokupnu sigurnost mreže.

Hibridni blockchains: Prema boljoj ravnoteži?

Neki blockchains, poput Avalanche , prihvaćaju hibridne modele kako bi pokušali uskladiti skalabilnost , sigurnost i decentralizaciju . Avalanche koristi inovativni model konsenzusa, gdje se nekoliko neovisnih podmreža bavi transakcijama na paralelne načine. Svaka podmreža (ili podmreža ) može raditi prema vlastitim pravilima, koja uvodi modularnost u mreži. To znači da se podmreže mogu konfigurirati za različite aplikacije, što omogućava Avalanche da održava određenu ravnotežu između ta tri trilemma stupa.

Model konsenzusaAvalanche temelji se na arhitekturi nadahnutoj dokazima, ali s brzim postupkom provjere valjanosti koji omogućava rješavanje tisuća transakcija, istovremeno osiguravajući dovoljnu decentralizaciju.

Dokaz o udjelu (Proof of Stake): obećavajuća alternativa

Dokaz udjela (POS) sve se više smatra održivim rješenjem blockchain trilemme. Za razliku od dokaza o radu, koji zahtijeva značajnu snagu izračuna, dokaz uloga omogućuje korisnicima da potvrde transakcije prema količini tokena koje imaju. To poboljšava skalabilnost uz održavanje visoke razine sigurnosti .

Ethereum , s prijelazom na dokaz uloga zahvaljujući Ethereum 2.0 , ima za cilj poboljšati skalabilnost uz održavanje relativno jake decentralizacije. Međutim, čak i nakon ovog prijelaza, Ethereum ostaje relativno spor, s TPS -om nižim od onoga što nude blockchains poput Solana ili Avalanche .

Blockchains studije slučaja i njihov izbor protiv blockchain trilemme

Bitcoin: Sigurnost i decentralizacija iznad svega

Bitcoin je odlučio maksimizirati sigurnost i decentralizaciju zahvaljujući svom konsenzusnom mehanizmu dokazima o radu . S tisućama čvorova na svijetu, Bitcoin je izuzetno decentraliziran. Međutim, ovaj je pristup na štetu skalabilnosti , sa samo 7 TPS -a. Da bi se prevladao ovaj problem, rješenja poput Lightning Network -a omogućuju liječenje mikropamena izvan glavnog kanala.

Solana : Prioritet skalabilnosti, ali po kojoj cijeni?

Solana je odlučila dati prioritet skalabilnosti koristeći inovativni model konsenzusa nazvan Proof of History (POH) , koji sinkronizira transakcije na vrlo učinkovit način. Ovaj sustav omogućuje Solana da liječi do 65.000 TPS -a, ali po cijenu smanjenja decentralizacije . S ograničenim brojem validatora i visokih materijalnih zahtjeva, Solana se kritizira zbog svoje ovisnosti o ograničenom broju moćnih čvorova, što ugrožava decentralizaciju.

Avalanche : Pronađite ravnotežu između tri stupa

Avalanche koristi model konsenzusa zasnovan na dokazima s multi-chaînes arhitekturom. Svaki je lanac odgovoran za određene određene zadatke, a podmreže se mogu konfigurirati za određenu uporabu, nudeći na taj način modularnost koja omogućuje Avalanche da bolje uravnoteži tri stupa trilemme.

Utjecaj blockchain trilemme na usvajanje blockchain tehnologija

Skalabilnost i usvajanje mase: glavna kočnica

Jedna od glavnih kočnica na velikom prihvaćanju blockchaina je skalabilnost . Ako se blockchains ne može natjecati sa sustavima poput Visa (24.000 TPS -a), moći će se usvojiti u velikoj mjeri za dnevna plaćanja. Sloj 2 rješenja poput kotrljanja i blockchains poput SU i Toncoin imaju za cilj pristupiti ovom izazovu.

Sigurnost i povjerenje: bitan preduvjet

Bez sigurnosti , korisničko povjerenje u blockchain može se srušiti. Pontages mostova (mostovi) , koji omogućuju prijenos imovine između različitih blockchaina, čest su primjer ranjivosti. Ti su mostovi često meta hakiranja, ugrožavajući korisničke fondove.

Budućnost blockchain trilemme

Doći do inovacija kako bi riješili blockchain trilemmu

Blockchain Trilemma i dalje će biti izazov, ali inovacije poput Sharding -a , koje dijeli blockchain na fragmente kako bi paralelno tretiralo transakcije, nude obećavajuće tragove. Rastući blockchains poput Solana , Toncoin , u blizini , Suis ili Aptos nude inovativne pristupe za poboljšanje skalabilnosti uz očuvanje sigurnosti i decentralizacije.

FAQ

  1. Što je blockchain trilemma? To je koncept koji propisuje da blockchain ne može istovremeno maksimizirati skalabilnost , sigurnost i decentralizaciju bez ugrožavanja na jedan ili više ovih aspekata.

  2. Kako djeluje 51 % napada? Napad od 51 % nastaje kada napadač preuzme kontrolu nad više od polovice izračunave snage (ili tokena) mreže, omogućujući mu da mijenja transakcije ili da dva dva puta potroši iste sredstva.

  3. Koji su kompromisi koje je napravila Solana ? Solana je odlučila favorizirati skalabilnost smanjujući broj validatora i zahtijevajući moćnu materijalnu infrastrukturu, što ograničava decentralizaciju .

  4. Koji sloj rješenja 2 poboljšava skalabilnost bez ugrožavanja sigurnosti? Rollings and Lightning Network omogućuju liječenje transakcija izvan lanca uz održavanje sigurnosti glavne mreže.

Ulaganja u kripto valute su rizična. Crypternon se ne može smatrati odgovornima, izravno ili neizravno, za bilo kakvu štetu ili gubitak uzrokovane nakon upotrebe imovine ili usluge iznesene u ovom članku. Ulaganja povezana s kripto valutama rizična su po prirodi, čitatelji moraju obaviti vlastita istraživanja prije nego što poduzmu bilo kakvu akciju i ulaganje samo u granicama svojih financijskih kapaciteta. Ovaj članak ne predstavlja o ulaganju .

Određene veze ovog članka su povezane, što znači da ako kupite proizvod ili se registrirate putem ovih veza, prikupit ćemo proviziju od našeg partnera. Ove provizije ne treniraju dodatni trošak za vas kao korisnika, a neke čak i dopuštaju promocije.

AMF preporuke. Ne postoji zajamčeni visoki prinos, proizvod s visokim performansama podrazumijeva visoki rizik. Ovo preuzimanje rizika mora biti u skladu s vašim projektom, vašim investicijskim horizontom i vašoj sposobnosti da izgubite dio ove uštede. Ne ulažite ako niste spremni izgubiti sve ili dio svog kapitala .

Da biste išli dalje, pročitajte naše pravne obavijesti , politiku privatnosti i opće uvjete korištenja .