Sommario
Comprendi il trilemma blockchain
Definizione: un equilibrio impossibile tra tre priorità
Il trilemma blockchain designa l'idea che è molto difficile per una blockchain ottimizzare contemporaneamente il decentralizzazione , la sicurezza e la scalabilità . Se una rete blockchain sceglie di migliorare una di queste caratteristiche, dovrà spesso sacrificare una delle altre. Ad esempio, l'aumento della scalabilità per il trattamento di più transazioni al secondo potrebbe ridurre la sicurezza o il decentramento .
Le basi del trilemma blockchain: decentralizzazione, sicurezza e scalabilità
Questi tre pilastri formano il quadro di qualsiasi progetto blockchain. Tuttavia, spesso si oppongono l'un l'altro. Ecco una rapida definizione:
- Decentralizzazione : la rete è controllata da molti partecipanti, evitando così qualsiasi autorità centralizzata.
- Sicurezza : la rete è protetta dagli attacchi e garantisce l'integrità delle transazioni.
- Scalabilità : capacità di rete di trattare un gran numero di transazioni in modo rapido ed efficace.
Origine del trilemma blockchain e perché è diventato un concetto essenziale
Il concetto di Blockchain di Trilemme è stato reso popolare da Vitalik Buerin , il contemporanea di Ethereum . Ha scoperto che gli sviluppatori di blockchain hanno affrontato un compromesso quasi inevitabile tra queste tre priorità. Man mano che le blockchain diventano più adottate, questo trilemma diventa una preoccupazione essenziale per la progettazione di sistemi robusti.
Esplorazione dei tre pilastri del trilemma blockchain
Decentramento: libertà e autonomia per gli utenti
Il decentramento è uno dei principi fondatori delle blockchain . Consente a qualsiasi utente di partecipare alla rete senza autorità centrale. Ogni nodo nella rete svolge un ruolo nella convalida e nella sicurezza delle transazioni. Ciò impedisce la censura e la manipolazione , due fenomeni comuni nei sistemi centralizzati. Ad esempio, un governo può bloccare o manipolare le transazioni in un sistema centralizzato, come nel caso di alcuni paesi con restrizioni su piattaforme finanziarie.
In un sistema decentralizzato come Bitcoin , in cui migliaia di nodi sono distribuiti in tutto il mondo, la gestione è praticamente impossibile. Questo è il motivo per cui Bitcoin è spesso considerato la blockchain più decentralizzata . D'altra parte, blockchain come Solana Sacrifice parte di questo decentramento per ottenere scalabilità. Solana ha scelto di avere un numero limitato di potenti validatori, il che consente di trattare un gran numero di transazioni più rapidamente, ma riduce l'indipendenza dei nodi.
Sicurezza: protezione contro gli attacchi
La sicurezza è cruciale per qualsiasi blockchain, in quanto garantisce che le transazioni non possano essere modificate o falsificate. La maggior parte delle blockchain utilizza meccanismi di consenso come la prova del lavoro ( Proof of Work , POW) o la prova della partecipazione ( Proof of Stake , POS) per garantire questa sicurezza. Ad esempio, nel caso di Bitcoin , la prova del lavoro implica che i minori risolvono problemi matematici complessi per convalidare le transazioni, rendendo molto costosa qualsiasi tentata falsificazione.
Tuttavia, ci sono potenziali difetti, come l' attacco del 51 % , in cui un aggressore controlla oltre il 50 % della potenza di calcolo della rete. In questo caso, l'attaccante potrebbe riorganizzare la blockchain e potenzialmente trascorrere i token. Detto questo, più una rete decentralizzata, più è difficile compiere un attacco del 51 %, perché il controllo della maggior parte dei nodi diventa quasi impossibile. Esistono anche altri tipi di attacchi come gli attacchi di Sybil , in cui un utente malintenzionato crea diversi nodi per assumere il controllo della rete, o persino gli attacchi del rifiuto del servizio (indietro) che mirano a saturare una rete per impedirgli di funzionare correttamente.
Scalabilità: una sfida per la blockchain
La scalabilità si riferisce alla capacità di una blockchain di trattare un gran numero di transazioni in modo rapido ed efficiente . Questa sfida è particolarmente importante per consentire una massiccia adozione di tecnologie blockchain. Ad esempio, Visa tratta in media 24.000 transazioni al secondo ( TPS ), mentre Bitcoin tratta solo 7 TPS. Questo offset impedisce che Bitcoin o Ethereum vengano utilizzati su larga scala per le transazioni giornaliere.
Alcune blockchain, come Solana o SU , si distinguono per la loro scalabilità . Solana può curare fino a 65.000 TPS grazie al suo modello di consenso unico chiamato Proof of History (POH) , che sincronizza efficacemente le transazioni nel tempo. Tuttavia, questa performance è accompagnata da un compromesso in termini di decentralizzazione. Riducendo il numero di validatori e richiedendo una potente infrastruttura materiale per operare (che limita la partecipazione di piccoli validatori), Solana promuove la scalabilità a scapito del decentramento.
I compromessi del trilemma blockchain nelle blockchain moderne
Il compromesso tra decentralizzazione e scalabilità
Nei sistemi blockchain, più una rete decentralizzata, più è difficile renderla scalabile . In effetti, ogni transazione deve essere validata da molti nodi, il che può rallentare l'intera rete. Questo si vede in particolare con Bitcoin , che ha scelto di favorire il decentramento e la sicurezza, ma la cui scalabilità è limitata. Al contrario, Solana ha optato per un modello in cui è ridotto il decentramento, il che consente di trattare migliaia di transazioni al secondo, ma con una maggiore centralizzazione attorno a validi specifici.
Compromesso tra sicurezza e scalabilità
Un altro compromesso riguarda la scalabilità e la sicurezza . Per migliorare la scalabilità, alcune blockchain possono "ammorbidire le regole di consenso". Ciò significa ridurre il numero di nodi che devono convalidare ogni transazione o accorciare il tempo di convalida dei blocchi. Questo tipo di compromesso può rendere la rete più vulnerabile agli attacchi. Ad esempio, le blockchain ad alta scalebilità come Solana o tuta possono sacrificare parte della loro sicurezza per trattare rapidamente un gran numero di transazioni.
I rollup su Ethereum soluzione di livello 2 , spostano i calcoli e le transazioni al di fuori della catena per ridurre il carico della rete principale. sfide di sicurezza e decentralizzazione . Spostando i calcoli fuori dal canale principale, la verifica delle transazioni è meno trasparente, che può ridurre il decentramento e introdurre punti di vulnerabilità se i protocolli di livello 2 non sono adeguatamente sicuri.
Compromesso tra sicurezza e decentramento
rete decentralizzata è generalmente più sicura, poiché un attacco richiederebbe il controllo della maggior parte dei nodi. Tuttavia, ciò implica anche che più nodi indipendenti ci sono, più può essere difficile garantire che tutti rispettino le stesse regole di consenso. Alcuni nodi potrebbero rallentare le validazioni o essere compromessi, il che potrebbe influire sulla sicurezza generale della rete.
Questo è il motivo per cui alcune blockchain, come Ripple o EOS , hanno scelto di limitare il decentramento per migliorare la sicurezza. Riducendo il numero di validatori, possono controllare meglio la sicurezza, ma ciò solleva domande sulla resilienza a lungo termine e sulla resistenza alla censura.
Soluzioni attuali per superare il trilemma blockchain
Soluzioni di livello 2: una risposta per la scalabilità
Le soluzioni di livello 2 , come i rollup su Ethereum o la rete Lightning su Bitcoin, offrono un modo per aggirare il trilemma blockchain. Queste soluzioni consentono di trattare le transazioni al di fuori del canale principale, il che aumenta la scalabilità senza sacrificare la sicurezza della rete principale.
I rollup includono transazioni all'esterno della catena e inviano solo un riepilogo dei risultati del livello 1, che riducono i costi e aumentano il numero di TPS. Tuttavia, è fondamentale che questi sistemi siano adeguatamente verificati e sicuri, poiché i guasti in questi livelli potrebbero compromettere la sicurezza generale della rete.
Blockchain ibride: verso un migliore equilibrio?
Alcune blockchain, come Avalanche , adottano modelli ibridi per cercare di conciliare la scalabilità , la sicurezza e il decentramento . Avalanche utilizza un modello di consenso innovativo, in cui diversi sottoreti indipendenti affrontano le transazioni in modi paralleli. Ogni sottorete (o sottorete ) può operare secondo le proprie regole, che introduce la modularità nella rete. Ciò significa che le sottoreti possono essere configurate per diverse applicazioni, il che consente Avalanche di mantenere un certo equilibrio tra questi tre pilastri del trilemma.
Il modello di consensoAvalanche si basa su un'architettura ispirata alle prove, ma con un processo di validazione rapida che consente di affrontare migliaia di transazioni garantendo al contempo un decentralizzazione sufficiente.
Prova del palo (Proof of Stake): un'alternativa promettente
La prova del palo (POS) è sempre più considerata una soluzione praticabile al trilemma blockchain. A differenza della prova del lavoro, che richiede una notevole potenza di calcolo, la prova della partecipazione consente agli utenti di convalidare le transazioni in base alla quantità di token che hanno. Ciò migliora la scalabilità mantenendo un alto livello di sicurezza .
Ethereum , con la sua transizione alla prova della partecipazione grazie a Ethereum 2.0 , mira a migliorare la scalabilità mantenendo un decentramento relativamente forte. Tuttavia, anche dopo questa transizione, Ethereum rimane relativamente lento, con un TPS inferiore a quello che offrono blockchain come Solana o Avalanche .
Caso di studi blockchain e le loro scelte contro il trilemma blockchain
Bitcoin: sicurezza e decentramento soprattutto
Bitcoin ha scelto di massimizzare la sicurezza e il decentramento grazie al suo meccanismo di consenso per prova del lavoro . Con migliaia di nodi nel mondo, Bitcoin è estremamente decentralizzato. Tuttavia, questo approccio è a scapito della scalabilità , con solo 7 TPS. Per superare questo problema, soluzioni come la rete Lightning consentono di trattare i microparsi al di fuori del canale principale.
Solana : priorità alla scalabilità, ma a quale prezzo?
Solana ha scelto di dare la priorità alla scalabilità utilizzando un modello di consenso innovativo chiamato Proof of History (POH) , che sincronizza le transazioni in modo molto efficace. Questo sistema consente Solana di curare fino a 65.000 TPS, ma a costo di una riduzione del decentramento . Con un numero limitato di validatori e requisiti elevati, Solana viene criticato per la sua dipendenza da un numero limitato di nodi potenti, che compromette il decentramento.
Avalanche : trova un equilibrio tra i tre pilastri
Avalanche utilizza un modello di consenso basato su prove con un'architettura multi-chaînes. Ogni catena è responsabile di determinati compiti specifici e le sottoreti possono essere configurate per usi particolari, offrendo così una modularità che consente Avalanche di bilanciare meglio i tre pilastri del trilemma.
L'impatto del trilemma blockchain sull'adozione delle tecnologie blockchain
Scalabilità e adozione di massa: il freno principale
Uno dei freni principali sull'enorme adozione di blockchain è la scalabilità . Se le blockchain non possono competere con sistemi come Visa (24.000 TPS), potranno essere adottati su larga scala per i pagamenti giornalieri. Le soluzioni di livello 2 come rollup e blockchain come SU e Toncoin mirano ad affrontare questa sfida.
Sicurezza e fiducia: un prerequisito essenziale
Senza sicurezza , la fiducia degli utenti in una blockchain può crollare. I pontage dei ponti (ponti) , che consentono di trasferire attività tra diverse blockchain, sono un frequente esempio di vulnerabilità. Questi ponti sono spesso l'obiettivo di hacking, mettendo in pericolo i fondi degli utenti.
Il futuro del trilemma blockchain
Venire innovazioni per risolvere il trilemma blockchain
Il trilemma blockchain continuerà a essere una sfida, ma innovazioni come Sharding , che divide una blockchain in frammenti per trattare le transazioni in parallelo, offrono tracce promettenti. Le blockchain in aumento come Solana , Toncoin , Near , Suis o Aptos offrono approcci innovativi per migliorare la scalabilità preservando la sicurezza e il decentramento.
FAQ
Qual è il trilemma blockchain? È un concetto che stabilisce che una blockchain non può massimizzare simultaneamente la scalabilità , la sicurezza e il decentramento senza compromettere uno o più di questi aspetti.
Come funziona un attacco del 51 %? Un attacco del 51 % si verifica quando un utente malintenzionato prende il controllo di oltre la metà della potenza di calcolo (o token) di una rete, permettendogli di modificare le transazioni o di spendere gli stessi fondi due volte.
Quali sono i compromessi fatti da Solana ? Solana ha scelto di favorire la scalabilità riducendo il numero di validatori e chiedendo una potente infrastruttura materiale, che limita il decentramento .
Quali soluzioni strato 2 migliorano la scalabilità senza compromettere la sicurezza? Rollups e Lightning Network consentono di trattare le transazioni all'esterno della catena mantenendo la sicurezza della rete principale.
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Noè
Ingegnere di addestramento, mi sono rapidamente interessato al campo finanziario. Convinto che la finanza decentralizzata abbia un futuro luminoso davanti a essa, partecipa alla sua democratizzazione sviluppando Crypternon.
