Czym jest trylemat Blockchain?

Technologia Blockchain, mająca swoje korzenie w przełomowych pracach pionierów kryptografii, na zawsze zmieniła krajobraz transakcji cyfrowych i przechowywania danych. Jednak jego rozwój został naznaczony skomplikowanym wyzwaniem, często określanym jako trylemat blockchain.

Stworzony przez wpływowego współzałożyciela Ethereum, Vitalika Buterina , trylemat blockchain wyznacza równowagę pomiędzy trzema podstawowymi filarami systemów blockchain: bezpieczeństwem , skalowalnością i decentralizacją .

Bezpieczeństwo jest sprawą najwyższej wagi i podkreśla potrzebę niemożliwych do pokonania środków, aby udaremnić potencjalne zagrożenia ze strony złośliwych podmiotów, których celem jest osłabienie systemu. Tymczasem skalowalność, zdolność systemu do radzenia sobie ze wzrostem wolumenu transakcji i udziałem użytkowników bez nadmiernych podwyżek opłat i opóźnień w czasie transakcji, pozostaje równie istotna. W swojej istocie decentralizacja uosabia etos blockchain. Zapewnia demokratyczny podział kontroli, negując możliwość nadmiernego wpływu lub dominacji jakiegokolwiek pojedynczego podmiotu lub grupy.

Skomplikowane powiązania między tymi filarami sugerują, że wzmocnienie jednego z nich może w sposób niezamierzony zagrozić pozostałym. Ta dynamika stanowi skomplikowaną zagadkę dla architektów blockchain, często wymagając kompromisów, aby zapewnić harmonijną interakcję między nimi.

Choć panuje wyczuwalny optymizm, szersze nastroje w społeczności blockchain pozostają ostrożnie podzielone. Wielu ekspertów twierdzi, że osiągnięcie idealnego połączenia bezpieczeństwa, skalowalności i decentralizacji może pozostać nieuchwytnym celem, przynajmniej w przewidywalnym horyzoncie.

Bezpieczeństwo: pierwszy kamień węgielny trylematu blockchain

Zagłębiając się w podstawowe aspekty trylematu blockchain, bezpieczeństwo wyróżnia się jako istotny filar ogromnej przestrzeni technologii blockchain. Biorąc pod uwagę zdecentralizowaną architekturę łańcuchów bloków, konieczne staje się wzmocnienie ich zabezpieczeń przed potencjalnymi naruszeniami ze strony złośliwych przeciwników. Zadanie to staje się bardziej złożone, gdy uwzględni się brak scentralizowanego organu zarządzającego odpowiedzialnego za bezpieczeństwo platformy.

Jeden z najbardziej znanych i pionierskich łańcuchów bloków, Bitcoin, wykorzystuje wyrafinowaną mieszankę technik kryptograficznych w połączeniu z modelem konsensusu zwanym dowodem pracy. Ten genialny system zapewnia, że każdy blok danych jest bezpiecznie przeplatany, tworząc niezmienny łańcuch. Wszelkie nieautoryzowane modyfikacje danych łańcucha stają się natychmiast widoczne w całej sieci, co zapewnia szybkie wykrycie. Kluczowym aspektem zwiększania bezpieczeństwa jest wskaźnik uczestnictwa; bardziej rozbudowana sieć z większą liczbą węzłów lub uczestników samoistnie zwiększa jej odporność na potencjalne zagrożenia. Jest to zasada wywodząca się z idei, że zwiększenie liczby uczestników osłabia koncentrację mocy, skutecznie neutralizując zagrożenia takie jak notoryczny atak 51%.

Niemniej jednak, podkreślając znaczenie bezpieczeństwa, konieczne jest rozpoznanie jego skomplikowanego związku z dwoma pozostałymi składnikami trylematu: decentralizacją i skalowalnością. Nadanie priorytetu bezpieczeństwu może w sposób niezamierzony nadwyrężyć te inne elementy, podkreślając delikatną równowagę, przed którą stoją programiści i architekci blockchain.

Skalowalność: drugi kamień węgielny trylematu blockchain

Przenosząc naszą uwagę na kolejny kluczowy element trylematu blockchain, skalowalność staje się najważniejszym problemem w ewoluującym krajobrazie projektowania blockchain. W swej istocie skalowalność obejmuje biegłość łańcucha bloków w zarządzaniu gwałtownym wzrostem wolumenu transakcji i zaangażowaniu użytkowników bez zbędnych opóźnień i wygórowanych kosztów transakcji.

Wiele inicjatyw opartych na technologii blockchain ma ambicje wdrożenia na całym świecie, co wymaga infrastruktury wystarczająco solidnej, aby bezproblemowo obsłużyć miliardy użytkowników. Jednak dążenie do skalowalności często koliduje z nadrzędną potrzebą przestrzegania dwóch pozostałych założeń trylematu: bezpieczeństwa i decentralizacji.

Kompromisy między tymi filarami stają się oczywiste, gdy badamy sieci takie jak Bitcoin. Dzięki swojej przepustowości ograniczonej do około siedmiu transakcji na sekundę, wyraźnie przewyższa ją scentralizowane odpowiedniki, takie jak Visa, która może pochwalić się oszałamiającą przepustowością 24 000 transakcji na sekundę. Ta rozbieżność wynika z podstawowej architektury blockchain, gdzie każda transakcja przechodzi weryfikację przez wiele węzłów i jest zarządzana przez algorytmy konsensusu, takie jak dowód pracy, znany ze swojego bezpieczeństwa, ale notorycznie podatny na opóźnienia.

Społeczność blockchain, w swoim nieustannym dążeniu do skalowalności bez narażania na szwank integralności, żarliwie bada i eksperymentuje z innowacyjnymi rozwiązaniami. Wśród nich znajdują się koncepcje takie jak sharding, który dzieli sieć na mniejsze, łatwiejsze w zarządzaniu segmenty; alternatywne metodologie konsensusu, w których priorytetem jest szybkość bez osłabiania bezpieczeństwa; oraz protokoły warstwy 2, zaprojektowane do działania na głównym łańcuchu bloków i przyspieszania przetwarzania transakcji.

Decentralizacja: trzeci kamień węgielny trylematu blockchain

Decentralizacja jest charakterystyczną cechą technologii blockchain, wyraźnie odróżniającą ją od jej scentralizowanych odpowiedników. W zdecentralizowanych ramach władza i kontrola są równomiernie rozdzielone pomiędzy wszystkich uczestników, co sprawia, że centralne organy zarządzające stają się zbędne. To zdemokratyzowane podejście zwiększa przejrzystość i sprawiedliwość systemu, jednocześnie wzmacniając go przed potencjalną cenzurą i nieuzasadnioną ingerencją z zewnątrz.

Jednak droga do prawdziwej decentralizacji jest usiana skomplikowanymi wyzwaniami. Na przykład w miarę wzrostu liczby uczestników w sieci osiągnięcie konsensusu staje się coraz bardziej skomplikowaną sprawą, często spowalniającą prędkość transakcji i stwarzającą w ten sposób problemy ze skalowalnością.

Co więcej, choć decentralizacja demokratyzuje kontrolę, otwiera także możliwości dla potencjalnych luk w zabezpieczeniach. Wysoce zdecentralizowana sieć może w sposób niezamierzony obniżyć bariery uniemożliwiające infiltrację złośliwym podmiotom, zwiększając w ten sposób ryzyko skoordynowanych ataków lub kompromisów. Należy zachować delikatną równowagę, zapewniając szerokie uczestnictwo, a jednocześnie chroniąc integralność i odporność sieci.

Dodanie skalowalności i zagrożenie, jakie stanowi dla bezpieczeństwa

W świecie blockchain wyobraź sobie, że każdy fragment danych ma określoną wagę. W miarę wzrostu akumulacji danych ich waga wzrasta, spowalniając ich przepływ. Aby zoptymalizować i zapewnić płynność, ważne jest ciągłe aktualizowanie i udoskonalanie tych danych. Jednym z potencjalnych sposobów osiągnięcia tego celu jest ograniczenie zakresu dystrybucji łańcucha bloków.

Jednakże to ograniczenie, choć korzystne dla zarządzania danymi, może zmniejszyć bariery ochronne przed potencjalnymi przeciwnikami pragnącymi przeniknąć do sieci. Skondensowana sieć może zapewnić tym złośliwym podmiotom prostszą drogę do przejęcia kontroli, umożliwiając im potencjalną zmianę danych w łańcuchu bloków. Taki scenariusz podkreśla nieodłączne kompromisy przy rozważaniu skalowalności w ramach trójcy zasad blockchain.

Ale jaki jest motyw skalowania blockchainów?

Zastanów się nad frustracją wynikającą z utknięcia w korku. Takie zatory powstają, ponieważ drogi nie są zaprojektowane tak, aby pomieścić jednocześnie ogromną liczbę pojazdów. Analogicznie wyobraź sobie, że za każdym razem, gdy inicjowana jest transakcja, występują takie blokady. Wraz z napływem transakcji sieć zostaje zalana, co prowadzi do wąskiego gardła w procesach walidacji. W efekcie system jest nie tylko powolny, ale też zasadniczo nieefektywny.

Zasadniczo, aby blockchain mógł osiągnąć powszechną akceptację i integrację, jego skalowalność nie podlega negocjacjom. Bez możliwości skalowania istnieje ryzyko, że łańcuchy bloków zostaną przyćmione przez tradycyjne platformy pod względem wydajności, szybkości transakcji i ogólnego doświadczenia użytkownika.

Czy to oznacza, że aby osiągnąć skalowalność, inicjatywa blockchain musi pójść na kompromis w kwestii bezpieczeństwa lub decentralizacji? Odpowiedź nie jest tak prosta.

Poszukiwanie rozwiązania

Podjęcie złożonego wyzwania, jakim jest skalowalność w łańcuchu bloków, zapoczątkowało mnóstwo innowacyjnych rozwiązań w branży. W zależności od podstawowej struktury projektu i jego zależności od innych projektów (np. tego, w jaki sposób dApp opiera się na Ethereum), proponowane rozwiązania są zróżnicowane i posiadają znaczny potencjał dla przyszłych ulepszeń sieci.

Nie wnikając zbyt głęboko pod względem technicznym, pojawiło się kilka pionierskich rozwiązań, w tym:

Ethereum 2.0: wykorzystanie shardingu i rollupów

Sharding zyskał na popularności, szczególnie w przypadku samodzielnych projektów, takich jak Ethereum. W swojej istocie sharding dzieli transakcje łańcucha bloków na mniejsze, łatwe w zarządzaniu fragmenty, przyspieszając ich przetwarzanie. Podział ten ułatwia jednoczesne przetwarzanie transakcji, eliminując potencjalne wąskie gardła. Integralność danych pozostaje nienaruszona, ponieważ fragmenty te stale komunikują się i synchronizują z głównym łańcuchem bloków.

Z drugiej strony pakiety zbiorcze łączą wiele transakcji w jedną partię poza łańcuchem, wraz z dowodami walidacyjnymi, przed włączeniem ich do głównego łańcucha. Analogicznie do carpoolingu, pakiety zbiorcze usprawniają przesyłanie danych, łagodzą zatory i zwiększają prędkość transakcji.

Sieć Lightning: wykorzystanie kanałów stanowych

Nazwana rozwiązaniem „warstwy 2”, Lightning Network nakłada się na podstawową sieć blockchain. Używając Bitcoina jako doskonałego przykładu, jego popularność doprowadziła do wyzwań związanych z tempem i kosztami transakcji. Lightning Network proponuje alternatywną metodę transakcyjną, eliminującą potrzebę bezpośredniego zaangażowania w główny łańcuch Bitcoin.

Kanały stanowe ułatwiają bezpośrednie, szybkie i opłacalne transakcje pomiędzy uczestnikami. Przypomina to otwarcie zakładki, w której transakcje odbywają się „poza łańcuchem” aż do zamknięcia kanału. Tylko szczegóły otwarcia i zamknięcia są przekazywane do głównego łańcucha bloków, co zapewnia wydajność. Inteligentne kontrakty stanowią podstawę tych kanałów i zapewniają bezpieczeństwo transakcji.

Polkadot: Fuzja łańcuchów przekaźnikowych i parachainów

Polkadot przewiduje wspólny ekosystem połączonych ze sobą łańcuchów bloków. Najważniejszym elementem jego architektury jest „łańcuch przekaźników”, pełniący rolę rdzenia kręgowego sieci. „Parachainy”, indywidualne łańcuchy bloków, zatrzaskują się na tym łańcuchu przekaźnikowym.

Struktura ta promuje autonomiczne zarządzanie w każdym łańcuchu, wspierając skalowalność, a jednocześnie wspólnie wzmacniają bezpieczeństwo poprzez ujednoliconą współpracę.

Pamiętaj, że Plisio oferuje również:

Twórz faktury Crypto za pomocą 2 kliknięć and Przyjmuj darowizny kryptowalutowe

12 integracje

6 biblioteki dla najpopularniejszych języków programowania

19 kryptowalut i 12 łańcuch bloków

Czym jest trylemat Blockchain?

Bezpieczeństwo: pierwszy kamień węgielny trylematu blockchain

Skalowalność: drugi kamień węgielny trylematu blockchain

Decentralizacja: trzeci kamień węgielny trylematu blockchain

Dodanie skalowalności i zagrożenie, jakie stanowi dla bezpieczeństwa

Poszukiwanie rozwiązania

Ready to Get Started?

Always know what you pay

Start your integration