Масштабируемость, децентрализация и безопасность — три столпа блокчейн-технологии. Но все три пока не совместимы. Если вы углубитесь в описания проектов на Coinmarketrate.com, то увидите, что они либо предпочитают сосредоточиться на двух из трех, либо работают над поиском решения, чтобы решить трилемму раз и навсегда. Инновационные идеи, такие как шардинг, боковые цепочки и каналы состояния, используются для решения трилеммы, но они все еще являются экспериментальными.
Решение этой проблемы может привести к более широкому принятию криптовалюты и блокчейна, и широкому использованию технологии в различных отраслях. Безопасность. Децентрализация. Масштабируемость. Три столпа криптовалюты, которые, кажется, постоянно стремятся к сосуществованию, но не могут жить в гармонии.
Трилемма блокчейна, придуманная самим Виталиком Бутериным, относится к этой идее, и она приводит к некоторым интересным способам, с помощью которых проекты и сети пытаются решить эту проблему раз и навсегда. Но что именно представляет собой трилемма блокчейна, и почему у нее нет простого решения? Давайте вмести и разберемся.
Три фактора борьбы
Вы знаете, как нелегко сбалансировать социальную жизнь, работу и сон? Трилемма блокчейна похожа. В криптовалютном сообществе бытует мнение, что действительно децентрализованные сети должны выбирать между безопасностью и масштабируемостью. Давайте вкратце рассмотрим их, прежде чем погрузиться в тему.
- Что такое децентрализация
Децентрализация — это передача контроля от одного центрального органа, компании или правительства, к более мелким группам для управления чем-либо. В блокчейне децентрализация дает возможность людям по всему миру управлять с помощью своих компьютеров (узлов) вместо того, чтобы центральный контроль над сетью принадлежал одному человеку или группе.
- Что такое блокчейн-безопасность
Блокчейн по своей сути безопасен, но не является полностью защищенным от взлома. Если хакеру удастся получить контроль над более чем половиной сети (51%), он сможет изменить блокчейн и манипулировать транзакциями для кражи из сети. В блокчейне чем больше узлов, тем выше безопасность.
- Что такое масштабируемость
Масштабируемость в блокчейне — это то же самое, что и в бизнесе: она означает, насколько сеть может вырасти в будущем при сохранении той же скорости транзакций и производительности.
Масштабируемость и децентрализация, объединяясь, обычно ставят под угрозу безопасность, в то время как безопасность ограничивает изменения, которые позволяют децентрализованной сети масштабироваться. Почему? Ну, в основном потому, что для работы децентрализованных сетей требуется много работы, и это несколько затрудняет масштабирование.
Децентрализация и безопасность — лучшие друзья блокчейна
Децентрализация является основой блокчейна и криптовалюты. Это означает, что нет центрального органа или организации, управляющей проектом, и устраняет необходимость, в третьей стороне для обеспечения функционирования отраслей. Например, в традиционных финансах у нас есть банки. Они централизованы и выступают в качестве стороны, которая стоит посередине между вами и вашими деньгами. Это общепринято, потому что банки берут на себя ответственность предлагать нам способ безопасного хранения и пересылки денег. Мы ожидаем, что деньги пойдут туда, куда мы их отправляем, и в обмен на безопасность мы отдаем часть контроля над нашими деньгами.
С помощью блокчейна децентрализованные сети передают ключи в руки человека с прямым доступом к его деньгам.
Для этого используется контроль сообщества, и упор делается на технологию блокчейн, а не на корпорации. Блокчейн, благодаря набору самоисполняющихся правил, предлагает альтернативу подходу, основанному на посредничестве. Сеть сохраняет свою безопасность, поскольку каждая транзакция должна быть подтверждена более чем половиной узлов сети (чем больше узлов входит в сеть, тем более децентрализованным становится блокчейн, повышая безопасность, которую предлагает сеть).
Это замечательно, потому что никто не контролирует ситуацию, но это имеет и небольшой недостаток: из-за огромного объема информации, обрабатываемой для поддержания общей системы, время транзакций может быть медленным, и систему сложнее масштабировать.
Добавление масштабирования, и угроза безопасности
В блокчейне каждый бит информации можно рассматривать как нечто, имеющее вес. По мере добавления информации данные становятся тяжелее, и медленнее перемещаются. Важно поддерживать информацию в актуальном состоянии, чтобы упорядочить громоздкий объем при ее перемещении. Один из способов сделать это — ограничить распространение блокчейна на большие расстояния.
Но, ограничивая распространение сети, вы ставите меньше барьеров для злоумышленников, которые хотят захватить сеть. Это означает, что вероятность атаки возрастает, потому что хакерам будет легче захватить достаточную часть сети, и они смогут манипулировать блокчейном. Это не идеальный вариант, и он показывает, что за добавление масштабируемости к трилемме блокчейна приходится платить.
Почему блокчейн должен масштабироваться
Знаете, как ужасно сидеть в пробке? Пробки на дорогах существуют потому, что дороги не были построены так, чтобы масштабировать количество автомобилей, которые будут находиться на дороге в одно и то же время. Представьте, что каждый раз, когда вам нужно совершить транзакцию, вам приходится ждать в пробке, пока ваша транзакция будет подтверждена и пройдет. Чем больше людей совершают транзакции, тем больше требуется сеть и процесс подтверждения. Это создает трафик в немасштабируемой сети, представляя собой неустойчиво медленный подход.
Проще говоря, если технология блокчейн собирается достичь какого-либо массового внедрения, масштабируемость имеет решающее значение. Если сеть не может масштабироваться, она просто не сможет конкурировать с традиционными платформами по удобству, скорости транзакций и пропускной способности.
Значит, чтобы масштабироваться, проекту нужно либо вложить деньги в безопасность, либо в децентрализацию, верно? А вот и нет.
Поиск решений
Проблема, требующая решения, привела к появлению некоторых интересных инноваций в индустрии блокчейна. Существуют различные идеи, в зависимости от основы проекта и от того, опирается ли он в своей работе на другой проект (например, dApp нужен Ethereum), и очень интересно посмотреть, как они могут повлиять на сеть в будущем.
Не слишком углубляясь в технологию, можно выделить несколько изящных решений, которые были приняты проектами, например, следующие:
- Ethereum 2.0: шардинг и роллапы
Шардинг стал популярным решением для масштабирования таких проектов, как Ethereum, которые не опираются на другую сеть. По сути, когда сеть «шардируется», она разбивает транзакции, проходящие по блокчейну, на более простые наборы данных, которые могут быть обработаны сетью быстрее. Это означает, что одновременно может проходить больше транзакций без перегрузок. Безопасность поддерживается, поскольку различные осколки взаимодействуют друг с другом, и отправляют информацию в основной блокчейн, чтобы информация не была скомпрометирована.
Роллапы позволяют сетям на блокчейне Ethereum «сворачивать» несколько транзакций в одну вне цепочки (с подтвержденным доказательством), а затем отправлять свернутые данные в основную цепочку. Это похоже на совместное использование автомобилей. Свернутые транзакции умны, потому что они сокращают объем данных, необходимых для транзакции, уменьшая трафик и увеличивая скорость.
- Lightning Network: государственные каналы
Сеть Lightning Network называют решением второго уровня, поскольку она предлагает дополнительный уровень, который располагается поверх основной сети. Биткойн, как наш ключевой пример, «страдает от успеха», и испытывает трудности со скоростью и стоимостью транзакций. Lightning Network предлагает способ совершения транзакций без необходимости прямого взаимодействия с основной цепочкой Bitcoin.
Вместо того чтобы совершать транзакции на основной цепочке, вы создаете «каналы» с людьми, с которыми хотите совершать транзакции. Внутри каналов, которые управляются смарт-контрактами, вы можете совершать сделки напрямую, мгновенно и с гораздо меньшими затратами, чем на основной блокчейн.
При использовании государственного канала вы создаете канал (что-то вроде открытия вкладки), который записывается на основной блокчейн. После этого все транзакции будут происходить «вне канала» (не на основной цепи) до тех пор, пока канал не будет закрыт. После закрытия в основной блокчейн отправляется только информация об открытии и закрытии, а не все данные. Поскольку государственные каналы работают через смарт-контракты, безопасность сохраняется.
- Polkadot : релейные цепи и парачейны
Вместо того чтобы предлагать решение на базе одного блокчейна, Polkadot предпочитает идею сотрудничества блокчейнов (интероперабельность). Сеть разработана с использованием «ретрансляционной цепи» в качестве основы для обеспечения высокой масштабируемости. Для этого используются «парачейны» — независимые блокчейны, которые подключаются к основной ретрансляционной цепи.
Это означает, что цепочки работают независимо друг от друга, позволяя сети масштабироваться, но в целом объединяются для обеспечения дополнительной безопасности.
Решение трилеммы, и будущее блокчейна
Хотя большинство людей, возможно, не знают о трилемме блокчейна, существует понимание проблем, которые она представляет (например, более низкая скорость транзакций Bitcoin). Если проекты смогут успешно решить трилемму, мы сможем увидеть новые уровни принятия блокчейна.
Если будет найден успешный способ поставить галочку в графе «децентрализованный», не беспокоясь о безопасности и неудобствах, связанных с недостаточной масштабируемостью, мы увидим масштабируемое блокчейн-будущее, в котором смогут получить выгоду люди из различных отраслей (от денег до логистики, от юриспруденции до собственности).
По сути, блокчейн предлагает более справедливое, более сбалансированное игровое поле для процветания людей, а не полагаться на традиционную, централизованную и контролируемую систему.
