Средний
С момента появления биткойнов в 2009 году блокчейны переопределили цифровые обмены, обеспечивая прозрачность, безопасность и децентрализацию. Эти технологии позволили появиться приложения с высоким воздействием, децентрализованные платежи децентрализованному финансу ( DeFi ). Тем не менее, блокчейн первого поколения, такие как биткойн и Ethereum , соответствуют ограничениям. Их концепция, квалифицированная как монолитная, объединяет все необходимые функции в одной архитектуре, которая препятствует их масштабируемости и их способности развиваться с массовым принятием.
Чтобы преодолеть эти проблемы, рождается новый подход, называемый модульным блокчейном . Но прежде чем погрузиться в это инновации, давайте рассмотрим основы монолитных блокчейнов и их ограничения.
Оглавление
Понять монолитные блокчейны и их пределы
Основные функции монолитного блокчейна
Монолитный блокчейн объединяет три ключевые функции в одной архитектуре:
- Выполнение: лечение транзакций и выполнение smart contract контрактов .
- Консенсус: Соглашение между участниками по порядку и достоверности транзакций.
- Доступность данных: хранение и распространение информации, необходимой для проверки транзакций.
В этой модели все узлы сети ответственны за эти три функции. Например, узел в биткойнах или Ethereum должен выполнять транзакции, участвовать в консенсусном механизме ( Proof of Work или Proof of Stake ) и хранить все исторические данные блокчейна. Эта централизация задач увеличивает нагрузку на узлы и ограничивает способность сети управлять большим количеством пользователей.
Проблемы монолитных блокчейнов и их связь с трилеммой блокчейна
- Чрезмерный заряд на узлы: влияние на децентрализацию
Каждый узел должен выполнять все функции: хранение данных, выполнение транзакций и консенсусное участие. Это налагает высокие требования к материалам, делая работу узлов дорогими и сложными. Это явление ограничивает количество участников, способных поддерживать узел, который уменьшает децентрализацию сети. Таким образом, для поддержания определенной масштабируемости и безопасности монолитные блокчейны часто жертвуют децентрализацией.
Больше информации здесь
- Недостаток гибкости: влияние на безопасность и инновации
Монолитные блокчейны, объединяющие все свои функции в одном слое, эта жесткая архитектура усложняет конкретные улучшения, не нарушая всю систему. Например, исправление недостатка или принятие технологических инноваций может подвергнуть сеть дополнительным рискам или временной нестабильности. Этот компромисс замедляет инновации и может повлиять на общую безопасность, потому что любая попытка эволюции поставит под угрозу текущий баланс.
- Снижение масштабируемости: прямое влияние на емкость сети
По мере увеличения количества пользователей заторы сети становится неизбежным в монолитном блокчейне. Каждый узел должен выполнять все транзакции, физические и технические ограничения самых слабых узлов замедляют сеть. Это приводит к высоким срокам и затратам, как это наблюдалось на Ethereum в периоды высокой активности. Чтобы улучшить масштабируемость, часто необходимо вступить в уступки по децентрализации или безопасности.
Иллюстрация трилеммы блокчейна
Эти проблемы показывают, как монолитные блокчейны напрямую сталкиваются с трилеммой блокчейна, которая предусматривает, что невозможно одновременно оптимизировать безопасность, масштабируемость и децентрализацию:
- Децентрализация против масштабируемости: чрезмерный заряд на узлах подталкивает централизацию сети, чтобы гарантировать производительность, тем самым жертвуя децентрализацией.
- Безопасность против инноваций: отсутствие гибкости затрудняет улучшение или инновации без ущерба для безопасности.
- Масштабируемость против децентрализации: технические ограничения отдельных узлов снижают общую мощность сети, сохраняя при этом действительно децентрализованную инфраструктуру.
Почему модульный блокчейн - решение?
Модульная блокчейн предлагает архитектуру, в которой каждая функция разделена на независимые слои, управляемые специализированными узлами. Этот подход позволяет распространять рабочую нагрузку и оптимизировать каждый компонент.
Подгузники в модульной блокчейне
- Уровень выполнения: лечить транзакции и выполнять smart contract уровень
выполнения лежит в основе управления взаимодействиями в блокчейне. Обработка транзакций означает регистрацию и проверку действий пользователей, таких как отправка или получение криптовалют или взаимодействие с децентрализованными приложениями ( dApp S). выполнение smart contract состоит в автоматическом применении предварительно запрограммированных инструкций, как только будут выполнены определенные условия. Например, smart contract может выпустить средства только в случае достижения крайнего срока или если была собрана определенная сумма. В модульных блокчейнах этот слой часто делегируется таким решениями, как свертывание (например, Arbitrum , оптимизм), которые объединяют и обрабатывают большой объем транзакций из основного канала для оптимизации производительности.
- Консенсус -слой: проверить и упорядочить транзакции.
Консенсус -слой гарантирует, что все транзакции, обработанные блокчейном, уважают установленные правила и что они подтверждены в определенном порядке. Это позволяет избежать конфликтов, таких как двойные расходы (используя ту же криптовалюту для нескольких транзакций). Он основан на таких механизмах, как Proof of Stake (POS) , где валидаторы, выбранные в соответствии с количеством токенов, которые они держат и вкладывают в игру, обеспечивают проверку блоков. Конкретно, этот слой решает хронологический порядок транзакций и гарантирует, что в реестр неизменного блокчейна добавляется только действительные транзакции. Ethereum часто играет роль слоя консенсуса в модульных решениях.
- Уровень доступности данных: предоставление информации, необходимой для проверки,
уровень доступности данных гарантирует, что вся информация, необходимая для проверки транзакций и блоков, была доступна в любое время. Эти данные включают, например, криптографические доказательства транзакций, записи остатков на счетах или даже детали smart contract . Этот слой необходим для того, чтобы позволить валидаторам и пользователям независимо проверять обоснованность блоков.
В модульных блокчейнах такие решения, как Celestia Innovate, используя передовые методы, такие как выборка доступности данных . Этот метод позволяет проверить, что данные доступны без необходимости загружать его полностью, что улучшает масштабируемость и снижает потребности в хранении.
Преимущества модульного блокчейна
- Лучшая масштабируемость:
разделяя задачи между специализированными уровнями, каждая функция может развиваться независимо, позволяя больше транзакций управлять сетью. - Повышенная гибкость.
Разработчики могут выбрать лучшие решения для каждого уровня, создавая специальные архитектуры для своих приложений. - Совместимость:
слои могут взаимодействовать с различными блокчейнами, облегчая обмены и сотрудничество между сетями.
Как работает модульный блокчейн?
Возьмите пример Celestia , пионера модульных блокчейнов. Эта сеть фокусируется на двух функциях: консенсус и доступность данных. Вот как это работает:
1. Управление доступностью данных
Celestia использует выборку доступности данных (DAS), метод, который делит блоки данных на фрагменты, называемые акциями . Эти фрагменты распределяются по сети и проверяются световыми узлами. Вместо того, чтобы хранить весь блок, каждый узел пробежит часть данных, тем самым снижая потребности в хранении, обеспечивая, чтобы все данные были доступны.
2. Децентрализованный консенсус
Консенсус Celestia основан на Tendermint ( Proof of Stake ), где валидаторы гарантируют, что блоки уважают правила протокола. Это позволяет Celestia оставаться в безопасности при делегировании выполнения транзакций на другие слои.
3. Интеграция со слоями выполнения
Разработчики могут подключать свои слои выполнения, такие как розыгрыши или каналы, специфичные для приложения ( Appchains ), Celestia . Эти подгузники рассматривают транзакции внешних цепей и предоставляют доказательства достоверности Celestia для хранения и проверки.
4. совместимость и персонализация
Благодаря этой архитектуре Celestia способствует совместимости между различными сетями. Разработчики могут объединить решения для удовлетворения конкретных потребностей своих приложений, таких как платформы DeFi или игры блокчейна.
Конкретный пример синхронизации подгузников модульной блокчейна
Представьте себе, что dApp развернут в подключении к Celestia :
- Транзакции обрабатываются с помощью подкопа (уровень выполнения).
- Завершение представляет доказательства достоверности Celestia Celestia консенсуса).
- Celestia сохраняет связанные данные (уровень доступности данных), гарантируя их доступность для проверки.
Это разделение позволяет каждому слою преуспеть в своей специальности, предлагая более быструю, безопасную и масштабируемую сеть.
Заключение: к модульному будущему для блокчейна
Модульные блокчейны переопределяют основы технологии блокчейна, отвечая непосредственно на пределы монолитных систем. Разделяя основные функции в специализированных слоях, они предлагают решение для трилеммы блокчейна , балансировки масштабируемости, безопасности и децентрализации.
Такие проекты, как Celestia открывают путь к модульной экосистеме, где каждый компонент может развиваться независимо, что облегчает принятие блокчейна в различных областях. Хотя Web3 продолжает расти, этот подход вполне может быть ключом к созданию устойчивой децентрализованной инфраструктуры.
FAQ на модульной блокчейне
- Что такое модульный блокчейн ?
Это архитектура, которая отделяет основные функции (выполнение, консенсус, доступность данных) в управляемых слоях независимо для улучшения масштабируемости и гибкости. - Какая разница между монолитным и модульным ?
Монолитный блокчейн объединяет все свои функции в одной структуре, в то время как модульный блокчейн делит их между специализированными слоями. - Почему Celestia важна ?
Celestia фокусируется на консенсусе и доступности данных, позволяя разработчикам создавать специальные решения выполнения. - Каковы преимущества для dApp S ?
DAPPS выигрывает от быстрой, настраиваемой и совместимой инфраструктуры, снижая затраты и улучшая пользовательский опыт dApp
Дополнительные показания на блокчейне: чтобы углубить свои знания, нажмите на слова в жире, чтобы открыть наши статьи на слое 2 , The Blockchain Trilemme и Sharding .
Инвестиции в криптовалюты рискованны. Crypternon не может нести ответственность, прямо или косвенно, за любой ущерб или убыток, причиненные после использования имущества или услуги, выдвинутой в этой статье. Инвестиции, связанные с криптовалютами, рискованны по своей природе, читатели должны проводить собственное исследование, прежде чем предпринять какие -либо действия и инвестировать только в пределах их финансовых возможностей. Прошлая производительность не гарантирует будущих результатов. Эта статья не является инвестиционным .
Определенные ссылки этой статьи являются аффилированными, что означает, что если вы покупаете продукт или регистрируете по этим ссылкам, мы будем собирать комиссию от нашего партнера. Эти комиссионные не обучают вам дополнительных затрат, как пользователь, и некоторые партнерские отношения позволяют вам получить доступ к рекламным акциям.
Рекомендации AMF. Не существует гарантированного высокого дохода, продукт с высокой производительности подразумевает высокий риск. Этот риск должен соответствовать вашему проекту, вашему инвестиционному горизонту и вашей способности потерять часть этой сбережения. Не инвестируйте, если вы не готовы потерять весь или часть своего капитала .
Чтобы пойти дальше, прочитайте наши страницы юридические уведомления , политику конфиденциальности и общие условия использования .
Йохан Уззан
Инженер -обучение, я быстро заинтересовался областью финансов. Убедившись в том, что децентрализованные финансы имеют светлое будущее впереди, я участвую в его демократизации, разработав Crypternon.
