Trylem blockchain: skalowalność, bezpieczeństwo i decentralizacja

  • Blockchain
  • 14 minut czytania

Wszechświat blockchainów stale się rozwija, ale każda technologia stanowi poważne wyzwanie: jak zrównoważyć skalowalność , bezpieczeństwo i decentralizację ? Ta trylowa, zwana Trilemme Blockchain , zmusza każdy projekt do dostosowania tych trzech filarów. Aby to zilustrować, wyobraź sobie zbyt krótki koc, który musi obejmować trzy zakątki łóżka. Jeśli zastrzelisz osłonę, aby pokryć skalowalność, ujawniasz bezpieczeństwo lub decentralizację i odwrotnie. Każda regulacja w celu wzmocnienia jednej strony może odkryć drugą, dzięki czemu równowaga między tymi trzema aspektami zawsze jest delikatna.

Spis treści

Zrozum Trylem Blockchain

Definicja: niemożliwe równowaga między trzema priorytetami

Trylem blockchain określa ideę, że blockchain jest bardzo trudny do jednoczesnej optymalizacji decentralizacji , bezpieczeństwa i skalowalności . Jeśli sieć blockchain zdecyduje się na poprawę jednej z tych cech, często będzie musiała poświęcić jedną z innych. Na przykład zwiększenie skalowalności w celu leczenia większej liczby transakcji na sekundę może zmniejszyć bezpieczeństwo lub decentralizację .

Podstawy trylowa blockchain: decentralizacja, bezpieczeństwo i skalowalność

Te trzy filary stanowią ramę dowolnego projektu blockchain. Często jednak się sprzeciwiają. Oto szybka definicja:

  • Decentralizacja : Sieć jest kontrolowana przez wielu uczestników, unikając w ten sposób wszelkich scentralizowanych autorytetów.
  • Bezpieczeństwo : Sieć jest chroniona przed atakami i zapewnia integralność transakcji.
  • Skalowalność : Pojemność sieci do szybkiego i skutecznego leczenia dużej liczby transakcji.

Pochodzenie trylowa blockchain i dlaczego stało się to istotną koncepcją

Koncepcja blockchaina Trilemme została spopularyzowana przez Vitalik Buerin , współzałożyciel Ethereum . Odkrył, że deweloperzy blockchain stanęli w obliczu niemal nieuniknionego kompromisu między tymi trzema priorytetami. W miarę jak blockchains stają się bardziej przyjęte, ta trylowa staje się istotnym problemem dla projektowania solidnych systemów.

Eksploracja trzech filarów trylowskiego Blockchain

Decentralizacja: swoboda i autonomia dla użytkowników

Decentralizacja jest jedną z podstawowych zasad blockchain . Pozwala każdemu użytkownikowi uczestniczyć w sieci bez organu centralnego. Każdy węzeł w sieci odgrywa rolę w walidacji i bezpieczeństwie transakcji. Zapobiega to cenzurze i manipulacji , dwóch wspólnych zjawisk w scentralizowanych systemach. Na przykład rząd może blokować lub manipulować transakcjami w scentralizowanym systemie, podobnie jak w niektórych krajach z ograniczeniami platform finansowych.

W zdecentralizowanym systemie, takim jak Bitcoin , w którym tysiące węzłów są rozpowszechniane na całym świecie, obsługa jest praktycznie niemożliwa. Właśnie dlatego bitcoiny jest często uważane za najbardziej zdecentralizowane . Z drugiej strony, blokaty, takie jak Solana poświęcają się część tej decentralizacji w celu uzyskania skalowalności. Solana postanowiła mieć ograniczoną liczbę potężnych walidatorów, co umożliwia szybsze leczenie dużej liczby transakcji, ale zmniejsza niezależność węzłów.

Bezpieczeństwo: Ochrona przed atakami

Bezpieczeństwo ma kluczowe znaczenie dla każdego blockchain, ponieważ gwarantuje, że transakcji nie można zmienić ani sfałszować. Większość blockchainów wykorzystuje mechanizmy konsensusowe, takie jak dowód pracy ( Proof of Work , pow) lub dowód stawki ( Proof of Stake , POS), aby zapewnić to bezpieczeństwo. Na przykład w przypadku bitcoinów dowód pracy oznacza, że ​​nieletni rozwiążą złożone problemy matematyczne w celu walidacji transakcji, dzięki czemu każda próba fałszowania jest bardzo kosztowna.

Istnieją jednak potencjalne wady, takie jak 51 % atak , w których atakujący kontroluje ponad 50 % siły obliczeniowej sieci. W tym przypadku atakujący mógłby zreorganizować blockchain i potencjalnie dwukrotnie wydać tokeny. To powiedziawszy, im bardziej zdecentralizowana sieć, tym trudniej jest przeprowadzić atak 51 %, ponieważ kontrola większości węzłów staje się prawie niemożliwa. Istnieją również inne rodzaje ataków, takie jak ataki Sybil , w których atakujący tworzy kilka węzłów, aby przejąć kontrolę nad siecią, a nawet ataki przez odrzucenie usługi (z powrotem) , które mają na celu nasycenie sieci, aby zapobiec jej prawidłowym funkcjonowaniu.

Skalowalność: wyzwanie dla blockchain

Skalowalność odnosi się do pojemności blockchain do szybkiego i wydajnego leczenia dużej liczby transakcji . To wyzwanie jest szczególnie ważne, aby umożliwić masowe przyjęcie technologii blockchain. Na przykład Visa zajmuje się średnio 24 000 transakcji na sekundę ( TPS ), podczas gdy Bitcoin leczy tylko 7 TPS. stosowaniu bitcoinów lub Ethereum

Niektóre blockchains, takie jak Solana lub SU , wyróżniają się ich skalowalność . Solana może leczyć do 65 000 TPS dzięki unikalnemu modelowi konsensusu o nazwie Proof of History (PoH) , który w czasie skutecznie synchronizuje transakcje. Jednak tej wydajności towarzyszy kompromis pod względem decentralizacji. Zmniejszając liczbę walidatorów i wymagając działania potężnej infrastruktury materialnej (która ogranicza udział małych walidacyjnych), Solana promuje skalowalność do szkodania dla decentralizacji.

Kompromisy trylowa blockchain w nowoczesnych łańcuchach bloków

Kompromis między decentralizacją a skalowalnością

W systemach blockchain, im bardziej zdecentralizowany sieć, tym trudniej jest ją skalował . Rzeczywiście, każda transakcja musi być zatwierdzona przez wiele węzłów, które mogą spowolnić całą sieć. Jest to widoczne w szczególności z Bitcoinem , który postanowił sprzyjać decentralizacji i bezpieczeństwa, ale których skalowalność jest ograniczona. I odwrotnie, Solana zdecydowała się na model, w którym decentralizacja jest zmniejszona, co umożliwia leczenie tysięcy transakcji na sekundę, ale z większą centralizacją wokół określonych walidatorów.

Kompromis między bezpieczeństwem a skalowalność

Kolejny kompromis dotyczy skalowalności i bezpieczeństwa . Aby poprawić skalowalność, niektóre łańcuchy łańcuchowe mogą „zmiękczyć reguły konsensusu”. Oznacza to zmniejszenie liczby węzłów, które muszą potwierdzić każdą transakcję lub skrócić czas walidacji bloków. Ten rodzaj kompromisu może uczynić sieć bardziej podatną na ataki. Na przykład blokaty o wysokiej skalowalności, takie jak Solana lub Suit, mogą poświęcić część ich bezpieczeństwa w celu szybkiego leczenia dużej liczby transakcji.

Rolupy na Ethereum rozwiązanie warstwy 2 , aby zmniejszyć obciążenie głównej sieci. wyzwania bezpieczeństwa i decentralizacji . Przesuwając obliczenia z głównego kanału, weryfikacja transakcji jest mniej przejrzysta, co może zmniejszyć decentralizację i wprowadzać punkty podatności, jeśli protokoły warstwy 2 nie są odpowiednio bezpieczne.

Kompromis między bezpieczeństwem a decentralizacją

zdecentralizowana sieć jest ogólnie bezpieczniejsza, ponieważ atak wymagałby przejęcia kontroli nad większością węzłów. Oznacza to jednak również, że im bardziej niezależne węzły, tym trudniejsze może być upewnienie się, że wszyscy szanują te same zasady konsensusu. Niektóre węzły mogą spowolnić walidacje lub zostać naruszone, co może wpłynąć na ogólne bezpieczeństwo sieci.

Trylem blockchain

Właśnie dlatego niektóre łańcuchy łańcuchowe, takie jak Ripple lub EOS , zdecydowały się ograniczyć decentralizację w celu poprawy bezpieczeństwa. Zmniejszając liczbę walidatorów, mogą lepiej kontrolować bezpieczeństwo, ale rodzi to pytania dotyczące długoterminowej odporności i oporu wobec cenzury.

Obecne rozwiązania przezwyciężające tryl blockchain

Rozwiązania warstwy 2: odpowiedź na skalowalność

Rozwiązania warstwy 2 , takie jak zwijania Ethereum lub Lightning Network Ethereum obejście Trylema Blockchain. Rozwiązania te umożliwiają leczenie transakcji poza głównym kanałem, co zwiększa skalowalność bez poświęcania bezpieczeństwa głównej sieci.

Rolupy obejmują transakcje zewnętrzne łańcuch i wysyłają tylko podsumowanie wyników warstwy 1, co zmniejsza koszty i zwiększa liczbę TPS . Jednak kluczowe jest, aby systemy te były odpowiednio kontrolowane i bezpieczne, ponieważ usterki w tych warstwach mogą zagrozić ogólnemu bezpieczeństwu sieci.

Hybrydowe blockchains: w kierunku lepszej równowagi?

Niektóre blockchains, takie jak Avalanche , przyjmują modele hybrydowe, aby pogodzić skalowalność , bezpieczeństwo i decentralizację . Avalanche używa innowacyjnego modelu konsensusu, w którym kilka niezależnych podsieci zajmuje się transakcjami pod względem równoległym. Każda podsieć (lub podsieć ) może działać zgodnie z własnymi regułami, co wprowadza modułowość w sieci. Oznacza to, że podsieci można skonfigurować dla różnych aplikacji, co pozwala Avalanche utrzymać pewną równowagę między tymi trzema filarami TRILEMMA.

Model konsensusuAvalanche oparty jest na architekturze inspirowanej dowodami, ale z procesem szybkiego walidacji, który umożliwia radzenie sobie z tysiącami transakcji przy jednoczesnym zapewnieniu wystarczającej decentralizacji.

Dowód stawki (Proof of Stake): obiecująca alternatywa

Dowód stawki (POS) jest coraz bardziej uważany za realne rozwiązanie trylowa blockchain. W przeciwieństwie do dowodu pracy, która wymaga znacznej siły obliczeniowej, dowód stawki pozwala użytkownikom weryfikację transakcji zgodnie z ilością posiadanych tokenów. Poprawia to skalowalność przy jednoczesnym zachowaniu wysokiego poziomu bezpieczeństwa .

Ethereum , z przejściem na dowód stawki dzięki Ethereum 2.0 , ma na celu poprawę skalowalności przy jednoczesnym zachowaniu stosunkowo silnej decentralizacji. Jednak nawet po tym przejściu Ethereum pozostaje stosunkowo powolne, przy czym TPS niższy niż oferują blokaty, takie jak Solana lub Avalanche .

Blockchains Studia przypadków i ich wybory przeciwko trylowom blockchain

Bitcoin: przede wszystkim bezpieczeństwo i decentralizacja

Bitcoin postanowił zmaksymalizować bezpieczeństwo i decentralizację dzięki mechanizmowi konsensusu na podstawie dowodów pracy . Z tysiącami węzłów na świecie Bitcoin jest wyjątkowo zdecentralizowany. Jednak takie podejście jest kosztem skalowalności , z zaledwie 7 TPS. Aby przezwyciężyć ten problem, rozwiązania takie jak Lightning Network umożliwiają leczenie mikropamentów poza kanałem głównym.

Solana : Priorytet dla skalowalności, ale za jaką cenę?

Solana zdecydowała się na priorytety skalowalności za pomocą innowacyjnego modelu konsensusu o nazwie Proof of History (PoH) , który w bardzo skuteczny sposób synchronizuje transakcje. System ten pozwala Solana leczyć do 65 000 TPS, ale kosztem zmniejszenia decentralizacji . Przy ograniczonej liczbie walidacyjnych i wysokich wymagań materiałowych, Solana jest krytykowana za zależność od ograniczonej liczby potężnych węzłów, co zagraża decentralizacji.

Avalanche : Znajdź równowagę między trzema filarami

Avalanche używa modelu konsensusu opartego na dowodach z architekturą multi-chaînes. Każdy łańcuch jest odpowiedzialny za określone zadania, a podsieci można skonfigurować do konkretnych zastosowań, oferując w ten sposób modułowość , która pozwala Avalanche lepiej zrównoważyć trzy filary trylowa.

Wpływ trylowa blockchain na przyjęcie technologii blockchain

Skalowalność i masowa adopcja: główny hamulec

Jednym z głównych hamulców masowego przyjęcia blockchainów jest skalowalność . Jeśli blockchains nie mogą konkurować z systemami takimi jak Visa (24 000 TPS), będą mogły zostać przyjęte na dużą skalę na codzienne płatności. Rozwiązania warstwy 2, takie jak Rollups i Blockchains, takie jak SU i Toncoin mają na celu podjęcie tego wyzwania.

Bezpieczeństwo i zaufanie: niezbędny warunek wstępny

Bez bezpieczeństwa zaufanie użytkownika do łańcucha bloków może się zapaść. Ponadzy mostów (mosty) , które umożliwiają przenoszenie zasobów między różnymi blokami, są częstym przykładem podatności. Mosty te są często celem hakowania, zagrażających funduszy użytkownika.

Przyszłość trylowa blockchain

Aby nadejść innowacje, aby rozwiązać tryl blockchain

Trylem Blockchain będzie nadal wyzwaniem, ale innowacje takie jak Sharding , które dzielą blockchain na fragmenty w celu leczenia transakcji równolegle, oferują obiecujące utwory. Rosnące łańcuchy łańcuchowe, takie jak Solana , Toncoin , Bliski , Suis lub Aptos oferują innowacyjne podejścia do poprawy skalowalności przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa i decentralizacji.

FAQ

  1. Co to jest Trylem Blockchain? Jest to koncepcja, która stanowi, że blockchain nie może jednocześnie zmaksymalizować skalowalności , bezpieczeństwa i decentralizacji bez uszczerbku dla jednego lub większej liczby tych aspektów.

  2. Jak działa 51 % ataku? Atak 51 % występuje, gdy atakujący przejmuje kontrolę nad ponad połową mocy obliczeniowej (lub tokenów) sieci, umożliwiając mu modyfikację transakcji lub wydanie tych samych środków dwa razy.

  3. Jakie są kompromisy Solana ? Solana postanowiła sprzyjać skalowalności poprzez zmniejszenie liczby walidatorów i wymagając potężnej infrastruktury materialnej, która ogranicza decentralizację .

  4. Jakie rozwiązania Warstwa 2 poprawia skalowalność bez uszczerbku dla bezpieczeństwa? Rolps i Lightning Network umożliwiają leczenie transakcji zewnętrznych łańcucha przy jednoczesnym zachowaniu bezpieczeństwa sieci głównej.

Inwestycje w kryptowaluty są ryzykowne. Crypternon nie może być pociągnięty do odpowiedzialności bezpośrednio lub pośrednio za jakiekolwiek szkody lub straty spowodowane po użyciu nieruchomości lub usługi przedstawionej w tym artykule. Inwestycje związane z kryptowalutami są z natury ryzykowne, czytelnicy muszą przeprowadzić własne badania przed podjęciem wszelkich działań i inwestowania tylko w granicach ich zdolności finansowych. Ten artykuł nie stanowi inwestycyjnej .

Niektóre linki tego artykułu są powiązane, co oznacza, że ​​jeśli kupisz produkt lub zarejestrujesz się za pośrednictwem tych linków, odbierzemy prowizję od naszego partnera. Te prowizje nie szkolą żadnych dodatkowych kosztów jako użytkownika, a niektóre nawet zezwalają na promocje.

Zalecenia AMF. Nie ma gwarantowanej wysokiej wydajności, produkt o wysokim potencjale wynika, co oznacza wysokie ryzyko. To podejmowanie ryzyka musi być zgodne z twoim projektem, horyzontem inwestycyjnym i zdolnością do utraty części tych oszczędności. Nie inwestuj, jeśli nie jesteś gotowy stracić całości lub część swojego kapitału .

Aby pójść dalej, przeczytaj nasze strony prawne , politykę prywatności i ogólne warunki użytkowania .