Czym jest Trilemma Blockchain?

Od czasu premiery Bitcoina w 2009 roku technologia blockchain dowiodła, że ​​może zrewolucjonizować świat, a nowe przypadki użycia są odkrywane każdego dnia. Jednak technologia blockchain jest wciąż w powijakach i musi sprostać kilku wyzwaniom przed jej powszechnym przyjęciem.

To skłoniło Vitalika Buterina do stworzenia koncepcji „trilemmy blockchain”, jako sposobu na lepsze zrozumienie, w jaki sposób te wyzwania są ze sobą powiązane, łącząc je pod wspólnym terminem. Ale czym jest trylemat blockchain? Czy to naprawdę trylemat? I czy można to rozwiązać?

Wyjaśnienie Trilemma Blockchain

Nawet jeśli technologia blockchain nadal rewolucjonizuje niemal każdą branżę, z którą się styka, nawet Visa kupiła CryptoPunk za prawie 150 000 USD w eterze, sam sposób, w jaki zorganizowane są zdecentralizowane sieci, zapewnia im wyjątkową wyzwania. Zwłaszcza w porównaniu do struktur scentralizowanych.

Twierdzenie CAP

Już pod koniec lat 90. informatyk Eric Brewer opracował tak zwane twierdzenie CAP, aby lepiej zrozumieć, co prawdopodobnie jest jego głównym wyzwaniem.

Twierdzenie CAP twierdzi, że jest to niemożliwe, a przynajmniej bardzo trudne, dla rozproszonego magazynu danych – w tym blockchainy — aby jednocześnie zapewnić wszystkie trzy następujące gwarancje: spójność, dostępność i partycjonowanie tolerancja; stąd nazwa, twierdzenie CAP.

Zamiast tego, twierdzenie zakłada, że ​​rozproszone magazyny danych muszą iść na kompromis; poświęcając co najmniej jedną gwarancję w celu realizacji dwóch pozostałych.

Trilemma Blockchain

Gdy rozproszone magazyny danych znalazły nowy przypadek użycia i przekształciły się w publiczne zdecentralizowane księgi rachunkowe z pojawienie się Bitcoina, podobnie jak twierdzenie CAP ewoluowało w to, co znamy teraz jako blockchain trylemat.

W kontekście nowoczesnych blockchainów trilemma twierdzi, że chociaż idealny blockchain powinien być zdecentralizowany, bezpieczny i skalowalny, w rzeczywistości mogą to być tylko dwa z trzech. Stanowi to prawdopodobnie główne wyzwanie, jakie muszą pokonać blockchainy przed powszechnym przyjęciem technologii.

Elementy Trilemma Blockchain

Decentralizacja

Decentralizacja ma związek z liczbą węzłów (komputerów) obsługujących blockchain. Zdecentralizowany charakter infrastruktury blockchain ma tutaj kluczowe znaczenie, ponieważ głównym przełomem Bitcoina było rozwiązanie problemu podwójnych wydatków bez centralnego podmiotu; coś, co jest uważane za trywialny problem w scentralizowanych środowiskach.

Chociaż na pierwszy rzut oka decentralizacja wydaje się prawdopodobnie najmniej znaczącym ze wszystkich trzech elementów, musimy pamiętać, że kiedy Bitcoin był uruchomiony, cały pomysł stworzenia kryptowaluty polegał na zaoferowaniu zdecentralizowanej, bardziej demokratycznej opcji obecnym mocno scentralizowanym finansom system.

Bezpieczeństwo

Bezpieczeństwo ma związek z kodowaniem i, co bardzo ważne, mechanizmami konsensusu (dowód pracy vs. dowód stawki). Mechanizmy konsensusu odnoszą się do tego, ile węzłów sieci musi potwierdzić transakcję, zanim zostanie ona ostateczna i jak te węzły są nagradzane.

Związane z: Bitcoin kontra Ethereum: jaka jest różnica?

Skalowalność

Wreszcie, skalowalność odnosi się do zdolności łańcucha bloków do utrzymywania pożądanej wydajności w szybkość transakcji w obliczu rozrastającej się sieci i coraz większej liczby transakcji na sekundę.

Tu pojawia się problem. W czasie, gdy Bitcoin został uruchomiony, Satoshi Nakamoto został zmuszony do osłabienia zdolności Bitcoina do efektywnego skalowania na rzecz decentralizacji i bezpieczeństwa. Jednak osiągnięcie skalowalnego łańcucha bloków jest jedynym sposobem na konkurowanie ze znacznie szybszymi scentralizowanymi sieciami.

Czy Blockchain Trilemma to rzeczywiście Trilemma?

Należy zauważyć, że chociaż trilemat blockchain stanowi wyzwanie dla technologii powszechne przyjęcie, nie ma faktycznego prawa, które uniemożliwiałoby osiągnięcie wszystkich trzech aspektów jednocześnie.

Zamiast tego, trilemat blockchain został sformułowany jako sposób na konceptualizację i lepsze zrozumienie wyzwania stojące przed rozwojem i przyjęciem technologii blockchain oraz ich korelacja z każdym z nich inny.

W rzeczywistości programiści ciężko pracują nad sposobami na ominięcie trylematu blockchain, a już są kilka propozycji i pomysłów, jak radzić sobie z „trylemem”, które odniosły przynajmniej pewien sukces. Można jednak uczciwie powiedzieć, że chociaż poczyniono postępy, trilemma nadal stanowi wyzwanie; żeby nie powiedzieć, że nie da się go rozwiązać.

Związane z: Bitcoin działa wolno: jaka jest najszybsza kryptowaluta?

Jak programiści planują rozwiązać Trilemma Blockchain?

Deweloperzy przyjęli różne podejścia do rozwiązania problemu, a niektórzy faworyzują bezpośrednie modyfikacje sieć blockchain (rozwiązania warstwy 1), podczas gdy inni decydują się na uruchomienie innej sieci na szczycie głównego łańcucha bloków (warstwa 2 rozwiązania). Na przykład Ethereum wprowadził Proof-of-Stake jako rozwiązanie warstwy 1, podczas gdy Bitcoin wprowadził Lightning Network jako rozwiązanie warstwy 2.

Rozwiązania warstwy 1

• Ulepszanie mechanizmów konsensusu: Bitcoin, jeden z najpopularniejszych łańcuchów bloków, od początku swojej działalności używa Proof-of-Work jako protokołu konsensusu. I choć bezpieczny i zdecentralizowany, jest powolny; Na przykład Bitcoin może osiągnąć przepustowość transakcji tylko 7 TPS. Aby przełamać tę ścianę, niektóre łańcuchy bloków, w tym Ethereum 2.0, przechodzą na mechanizm konsensusu Proof-of-Stake. PoS określa status węzła na podstawie ich udziału w łańcuchu bloków, zamiast wymagać od węzłów użycia mocy obliczeniowej do rozwiązywania algorytmów kryptograficznych.
• Sharding: To rozwiązanie polega na dzieleniu transakcji na mniejsze „odłamki”. Są one następnie przetwarzane równolegle do siebie przez blockchain, co pozwala mu pracować na kilku transakcjach jednocześnie. Ponadto węzły nie muszą przechowywać kopii każdego bloku z genesis; zamiast tego informacje te są dzielone i przechowywane przez różne węzły.

Rozwiązania warstwy 2

• Zagnieżdżone łańcuchy bloków: w tego rodzaju systemie główny łańcuch bloków lub łańcuch główny określa zasady całej sieci, przy czym nie przewiduje się udziału w żadnej operacji, chyba że istnieje potrzeba rozwiązania sporu powstaje. Istnieje kilka poziomów łańcuchów bloków zbudowanych jeden na drugim i połączonych za pomocą połączenia łańcucha rodzic-dziecko. Delegaci łańcucha nadrzędnego pracują wśród swoich podrzędnych, wykonują akcje i wysyłają wynik z powrotem do łańcucha głównego, zmniejszając jego obciążenie i zwiększając skalowalność.
• Kanały stanowe: tworzą dwukierunkową komunikację między kanałami transakcyjnymi blockchain i off-chain. Kanały stanowe nie wymagają weryfikacji węzła do walidacji transakcji; zamiast tego ten zasób poza łańcuchem zamyka transakcje za pomocą inteligentnych kontraktów. Po zakończeniu transakcji na kanale stanu, ostateczny stan „kanału” i wszystkie jego transakcje są dodawane do bazowego łańcucha bloków. Bitcoin’s Lightning Network jest przykładem kanału państwowego.

Czy Trilemma Blockchain może zostać rozwiązana?

Blockchainy odziedziczyły kilka wyzwań obecnych w rozproszonych magazynach danych, z których ewoluowały blockchainy. Wyzwania te zostały skonceptualizowane pod wspólnym terminem „trilemma blockchain”, aby lepiej zrozumieć takie wyzwania i ich powiązania.

Chociaż termin „trilemma” utknął, trilemat blockchain jest w rzeczywistości tylko przypuszczeniem; hipoteza podejrzewana o prawdziwość na podstawie wstępnych dowodów potwierdzających, dla której nie znaleziono jeszcze żadnego dowodu ani dowodu obalenia. Oznacza to, że jest jeszcze wiele do zrobienia, a rozwiązania warstwy 1 i warstwy 2 już osiągnęły pewien poziom sukcesu.

Czym są inteligentne kontrakty?

Znasz ten termin, ale co to jest inteligentny kontrakt i jak działa?

Czytaj dalej

O autorze