De blockchain trilemma: schaalbaarheid, beveiliging en decentralisatie

  • Blockchain
  • 14 minuten lezen

Het universum van blockchains breidt voortdurend uit, maar elke technologie komt tegen een grote uitdaging: hoe schaalbaarheid , beveiliging en decentralisatie ? Deze trilemma, genaamd Trilemme Blockchain , dwingt elk project om deze drie pijlers aan te passen. Om het te illustreren, stel je een te korte deken voor die drie hoeken van een bed moet bedekken. Als u de hoes schiet om schaalbaarheid te dekken, legt u beveiliging of decentralisatie bloot en vice versa. Elke aanpassing om de ene kant te versterken, kan de andere ontdekken, waardoor de balans tussen deze drie aspecten altijd delicaat is om te behouden.

Inhoudsopgave

Begrijp de blockchain trilemma

Definitie: een onmogelijk evenwicht tussen drie prioriteiten

Het blockchain -trilemma duidt het idee aan dat het voor een blockchain erg moeilijk is om tegelijkertijd decentralisatie , beveiliging en schaalbaarheid . Als een blockchain -netwerk ervoor kiest om een ​​van deze kenmerken te verbeteren, moet het vaak een van de anderen opofferen. de schaalbaarheid om meer transacties per seconde te behandelen, kan bijvoorbeeld de beveiliging of decentralisatie .

De basis van de blockchain trilemma: decentralisatie, veiligheid en schaalbaarheid

Deze drie pijlers vormen het raamwerk van elk blockchain -project. Ze verzetten zich echter vaak tegen elkaar. Hier is een snelle definitie:

  • Decentralisatie : het netwerk wordt gecontroleerd door veel deelnemers, waardoor elke gecentraliseerde autoriteit wordt vermeden.
  • Beveiliging : het netwerk wordt beschermd tegen aanvallen en zorgt voor de integriteit van transacties.
  • Schaalbaarheid : netwerkcapaciteit om een ​​groot aantal transacties snel en effectief te behandelen.

Oorsprong van de blockchain trilemma en waarom het een essentieel concept is geworden

Het concept van Trilemme Blockchain werd populair gemaakt door Vitalik Buerin , de co -stichter van Ethereum . Hij ontdekte dat blockchain -ontwikkelaars een bijna onvermijdelijk compromis hadden tussen deze drie prioriteiten. Naarmate blockchains meer worden aangenomen, wordt deze trilemma een essentiële zorg voor het ontwerpen van robuuste systemen.

Verkenning van de drie pijlers van de blockchain trilemma

Decentralisatie: vrijheid en autonomie voor gebruikers

Decentralisatie is een van de grondleggers van blockchains . Hiermee kan elke gebruiker deelnemen aan het netwerk zonder centrale autoriteit. Elk knooppunt in het netwerk speelt een rol in de validatie en veiligheid van transacties. Dit voorkomt censuur en manipulatie , twee veel voorkomende fenomenen in gecentraliseerde systemen. Een overheid kan bijvoorbeeld transacties blokkeren of manipuleren in een gecentraliseerd systeem, zoals het geval was in bepaalde landen met beperkingen op financiële platforms.

In een gedecentraliseerd systeem zoals Bitcoin , waar duizenden knooppunten wereldwijd worden verdeeld, is handling praktisch onmogelijk. Dit is de reden waarom bitcoin vaak wordt beschouwd als de meest gedecentraliseerde . Aan de andere kant offeren blockchains zoals Solana deel uit van deze decentralisatie om schaalbaarheid te krijgen. Solana heeft ervoor gekozen om een ​​beperkt aantal krachtige validators te hebben, waardoor het mogelijk is om een ​​groot aantal transacties sneller te behandelen, maar de onafhankelijkheid van knooppunten vermindert.

Beveiliging: bescherming tegen aanvallen

Beveiliging is cruciaal voor elke blockchain, omdat het garandeert dat transacties niet kunnen worden gewijzigd of vervalst. De meeste blockchains gebruiken consensusmechanismen zoals het werk van werk ( Proof of Work , POW) of bewijs van belang ( Proof of Stake , POS) om deze veiligheid te waarborgen. Bitcoin bijvoorbeeld dat minderjarigen complexe wiskundige problemen oplossen om transacties te valideren, waardoor elke poging tot vervalsing erg duur is.

Er zijn echter potentiële fouten, zoals de 51 % -aanval , waarbij een aanvaller meer dan 50 % van de berekeningsvermogen van het netwerk regelt. In dit geval zou de aanvaller de blockchain kunnen reorganiseren en mogelijk dubbel de tokens besteden. Dat gezegd hebbende, hoe meer gedecentraliseerd een netwerk, hoe moeilijker het wordt om een ​​aanval van de 51 %uit te voeren, omdat de controle van de meerderheid van de knooppunten bijna onmogelijk wordt. Er zijn ook andere soorten aanvallen, zoals Sybil -aanvallen , waarbij een aanvaller verschillende knooppunten maakt om controle over het netwerk te nemen, of zelfs de aanvallen door afwijzing van de service (terug) die een netwerk willen verzadigen om te voorkomen dat het goed functioneert.

Schaalbaarheid: een uitdaging voor blockchain

Schaalbaarheid verwijst naar de capaciteit van een blockchain om een ​​groot aantal transacties snel en efficiënt te behandelen . Deze uitdaging is vooral belangrijk om een ​​enorme acceptatie van blockchain -technologieën mogelijk te maken. Visa bijvoorbeeld gemiddeld 24.000 transacties per seconde ( TPS ), terwijl Bitcoin slechts 7 TP's behandelt. Deze offset voorkomt dat Bitcoin of Ethereum op grote schaal worden gebruikt voor dagelijkse transacties.

Sommige blockchains, zoals Solana of SU , vallen op bij hun schaalbaarheid . Solana kan tot 65.000 TPS behandelen dankzij het unieke consensusmodel genaamd Proof of History (POH) , dat transacties in de loop van de tijd effectief synchroniseert. Deze prestaties gaan echter gepaard met een compromis in termen van decentralisatie. Door het aantal validators te verminderen en krachtige materiaalinfrastructuur te vereisen om te werken (wat de deelname van kleine validators beperkt), Solana schaalbaarheid ten koste van decentralisatie.

De compromissen van de blockchain trilemma in moderne blockchains

Het compromis tussen decentralisatie en schaalbaarheid

In blockchain -systemen, hoe meer gedecentraliseerd een netwerk, hoe moeilijker het wordt om het schaalbaar . Elke transactie moet inderdaad worden gevalideerd door veel knooppunten, die het hele netwerk kunnen vertragen. Dit wordt met name gezien met Bitcoin , die ervoor heeft gekozen om decentralisatie en veiligheid te bevorderen, maar wiens schaalbaarheid beperkt is. Omgekeerd Solana voor een model waar decentralisatie wordt verminderd, waardoor het mogelijk is om duizenden transacties per seconde te behandelen, maar met een grotere centralisatie rond specifieke validators.

Compromis tussen beveiliging en schaalbaarheid

Een ander compromis betreft schaalbaarheid en beveiliging . Om de schaalbaarheid te verbeteren, kunnen sommige blockchains "consensusregels verzachten". Dit betekent het verminderen van het aantal knooppunten dat elke transactie moet valideren of de validatietijd van de blokken moet verkorten. Dit type compromis kan het netwerk kwetsbaarder maken voor aanvallen. Solana of Suit van hoge schalen kunnen bijvoorbeeld een deel van hun veiligheid opofferen om een ​​groot aantal transacties snel te behandelen.

De rollups op Ethereum Layer 2 -oplossing , verplaatsen de berekeningen en transacties buiten de keten om de belasting van het hoofdnetwerk te verminderen. uitdagingen voor veiligheid en decentralisatie . Door de berekeningen uit het hoofdkanaal te verplaatsen, is de verificatie van transacties minder transparant, wat de decentralisatie kan verminderen en kwetsbaarheidspunten kan introduceren als de Layer 2 -protocollen niet goed veilig zijn.

Compromis tussen veiligheid en decentralisatie

gedecentraliseerd netwerk is over het algemeen veiliger, omdat een aanval de controle over de meerderheid van de knooppunten zou vereisen. Dit houdt echter ook in dat hoe meer onafhankelijke knooppunten er zijn, hoe moeilijker het kan zijn om ervoor te zorgen dat iedereen dezelfde consensusregels respecteert. Sommige knooppunten kunnen validaties vertragen of worden aangetast, wat de algehele beveiliging van het netwerk kan beïnvloeden.

Blockchain trilemma

Dit is de reden waarom sommige blockchains, zoals Ripple of EOS , hebben gekozen om decentralisatie te beperken om de veiligheid te verbeteren. Door het aantal validators te verminderen, kunnen ze de beveiliging beter beheersen, maar dit roept vragen op over veerkracht op lange termijn en weerstand tegen censuur.

Huidige oplossingen om de blockchain -trilemma te overwinnen

Laag 2 oplossingen: een reactie op schaalbaarheid

Laag 2 -oplossingen , zoals rollups op Ethereum of Lightning Network op Bitcoin, bieden een manier om de blockchain -trilemma te omzeilen. Deze oplossingen maken het mogelijk om transacties buiten het hoofdkanaal te behandelen, wat de schaalbaarheid zonder de veiligheid van het hoofdnetwerk op te offeren.

De rollups omvatten transacties buiten de keten en verzenden alleen een samenvatting van de Laag 1 -resultaten, die de kosten verlaagt en het aantal TP's verhoogt. Het is echter cruciaal dat deze systemen correct worden gecontroleerd en veilig zijn, omdat fouten in deze lagen de algehele beveiliging van het netwerk in gevaar kunnen brengen.

Hybride blockchains: naar een betere balans?

Sommige blockchains, zoals Avalanche , nemen hybride modellen aan om te proberen schaalbaarheid , beveiliging en decentralisatie . Avalanche gebruikt een innovatief consensusmodel, waar verschillende onafhankelijke subnetten op parallelle manieren omgaan met transacties. Elk subnet (of subnet ) kan werken volgens zijn eigen regels, die modulariteit in het netwerk introduceren. Dit betekent dat subnetten kunnen worden geconfigureerd voor verschillende toepassingen, waardoor Avalanche een bepaald evenwicht kan behouden tussen deze drie trilemma -pilaren.

HetAvalanche -consensusmodel is gebaseerd op een architectuur geïnspireerd op bewijsmateriaal, maar met een snel validatieproces waardoor het mogelijk is om met duizenden transacties om te gaan en tegelijkertijd voldoende decentralisatie te waarborgen.

Bewijs van belang (Proof of Stake): een veelbelovend alternatief

Het bewijs van belang (POS) wordt in toenemende mate beschouwd als een haalbare oplossing voor de blockchain -trilemma. In tegenstelling tot het werk van werk, dat aanzienlijk berekeningsvermogen vereist, stelt het bewijs van belang gebruikers in staat om transacties te valideren op basis van de hoeveelheid tokens die ze hebben. Dit verbetert de schaalbaarheid met behoud van een hoog beveiligingsniveau .

Ethereum , met zijn overgang naar bewijs van belang dankzij Ethereum 2.0 , is bedoeld om de schaalbaarheid te verbeteren met behoud van een relatief sterke decentralisatie. Zelfs na deze overgang Ethereum relatief traag, met een TPS lager dan wat blockchains zoals Solana of Avalanche .

Blockchains case studies en hun keuzes tegen de blockchain trilemma

Bitcoin: Beveiliging en Decentralisatie vooral

Bitcoin heeft ervoor gekozen om de veiligheid en decentralisatie dankzij het consensusmechanisme door bewijs van werk . Met duizenden knooppunten ter wereld is Bitcoin extreem gedecentraliseerd. Deze benadering gaat echter ten koste van schaalbaarheid , met slechts 7 TP's. Om dit probleem op te lossen, maken oplossingen zoals Lightning Network het mogelijk om micropamenten buiten het hoofdkanaal te behandelen.

Solana : Prioriteit voor schaalbaarheid, maar tegen welke prijs?

Solana heeft ervoor gekozen om schaalbaarheid met behulp van een innovatief consensusmodel genaamd Proof of History (POH) , dat transacties op een zeer effectieve manier synchroniseert. Met dit systeem kan Solana tot 65.000 TP's behandelen, maar ten koste van een vermindering van decentralisatie . Met een beperkt aantal validators en hoge materiaalvereisten Solana bekritiseerd vanwege zijn afhankelijkheid van een beperkt aantal krachtige knooppunten, die decentralisatie in gevaar brengen.

Avalanche : vind een evenwicht tussen de drie pijlers

Avalanche gebruikt een consensusmodel op basis van bewijsmateriaal met een multi-chaînes-architectuur. Elke keten is verantwoordelijk voor bepaalde specifieke taken en de subnetten kunnen worden geconfigureerd voor bepaald gebruik, waardoor een modulariteit waardoor Avalanche de drie pijlers van de trilemma beter kan balanceren.

De impact van de blockchain -trilemma op de goedkeuring van blockchain -technologieën

Schaalbaarheid en massale acceptatie: de hoofdrem

Een van de belangrijkste remmen op de massale acceptatie van blockchains is schaalbaarheid . Als blockchains niet kunnen concurreren met systemen zoals Visa (24.000 TPS), kunnen ze op grote schaal worden aangenomen voor dagelijkse betalingen. Laag 2 -oplossingen zoals rollups en blockchains zoals Su en Toncoin willen deze uitdaging aangaan.

Beveiliging en vertrouwen: een essentiële voorwaarde

Zonder veiligheid kan gebruikersvertrouwen in een blockchain instorten. Pontages van bruggen (bruggen) , die het mogelijk maken om activa tussen verschillende blockchains over te dragen, zijn een frequent voorbeeld van kwetsbaarheid. Deze bruggen zijn vaak het doelwit van hacking, waardoor gebruikersfondsen in gevaar brengen.

De toekomst van de blockchain trilemma

Om innovaties te komen om de blockchain -trilemma op te lossen

De blockchain -trilemma zal een uitdaging blijven, maar innovaties zoals Sharding , die een blockchain in fragmenten verdeelt om transacties parallel te behandelen, veelbelovende tracks bieden. Stijgende blockchains zoals Solana , Toncoin , Near , SUIS of Aptos bieden innovatieve benaderingen om de schaalbaarheid te verbeteren met behoud van veiligheid en decentralisatie.

FAQ

  1. Wat is de blockchain trilemma? Het is een concept dat bepaalt dat een blockchain niet tegelijkertijd schaalbaarheid , beveiliging en decentralisatie zonder een of meer van deze aspecten in gevaar te brengen.

  2. Hoe werkt een aanval van 51 %? Een aanval van de 51 % treedt op wanneer een aanvaller de controle heeft over meer dan de helft van de berekeningskracht (of tokens) van een netwerk, waardoor hij de transacties kan aanpassen of dezelfde fondsen twee keer kan uitgeven.

  3. Wat zijn de compromissen van Solana ? Solana heeft ervoor gekozen om schaalbaarheid door het aantal validators te verminderen en krachtige materiële infrastructuur te veeleisen, wat de decentralisatie .

  4. Welke oplossingen Laag 2 verbeteren de schaalbaarheid zonder de beveiliging in gevaar te brengen? Rollups en Lightning Network het mogelijk maken om transacties buiten de keten te behandelen met behoud van de veiligheid van het hoofdnetwerk.

Investeringen in cryptocurrencies zijn riskant. Crypternon kon niet verantwoordelijk of indirect verantwoordelijk worden gehouden voor schade of verlies die is veroorzaakt na het gebruik van een eigenschap of dienst die in dit artikel is aangevoerd. Investeringen die verband houden met cryptocurrencies zijn van nature riskant, lezers moeten hun eigen onderzoek doen voordat ze enige actie ondernemen en alleen binnen de grenzen van hun financiële capaciteiten investeren. Dit artikel vormt geen beleggingsadvies .

Bepaalde links van dit artikel zijn aangesloten, wat betekent dat als u een product koopt of via deze links registreert, we een commissie van onze partner zullen verzamelen. Deze commissies trainen geen extra kosten voor u als gebruiker en sommige staan ​​zelfs promoties toe.

AMF -aanbevelingen. Er is geen gegarandeerde hoge opbrengst, een product met een hoog prestatiepotentieel impliceert een hoog risico. Dit risico nemen moet in overeenstemming zijn met uw project, uw beleggingshorizon en uw vermogen om een ​​deel van deze besparingen te verliezen. Investeer niet als u niet klaar bent om de hele of een deel van uw kapitaal te verliezen .

de juridische kennisgevingen , het privacybeleid en algemene gebruiksvoorwaarden om verder te gaan .