Od spustenia bitcoinu v roku 2009 technológia blockchainu dokázala, že má potenciál spôsobiť revolúciu vo svete, pričom sa každým dňom objavujú nové prípady použitia. Technológia blockchain je však stále v plienkach a pred jej rozšírením musí prekonať niekoľko výziev.
To viedlo Vitalika Buterina k vytvoreniu konceptu „blockchainovej trilemy“ ako spôsobu, ako lepšie pochopiť, ako tieto výzvy spolu súvisia, a to ich spojením pod zastrešujúcim pojmom. Čo je však blockchainová trilema? Je to naozaj trilema? A dá sa to vyriešiť?
Vysvetlenie blockchainovej trilemy
Aj keď technológia blockchain pokračuje v revolúcii takmer v každom odvetví, s ktorým príde do kontaktu, dokonca aj spoločnosť Visa kúpila CryptoPunk za takmer 150 000 dolárov v éteri, pričom samotný spôsob, akým sú štruktúrované decentralizované siete, pre nich predstavuje jedinečné výzvy. Najmä v porovnaní s centralizovanými štruktúrami.
Veta CAP
Už koncom 90-tych rokov minulého storočia počítačový vedec Eric Brewer vyvinul to, čo je známe ako teorém CAP, aby lepšie pochopil, čo je pravdepodobne jeho hlavnou výzvou.
Teorém CAP tvrdí, že je nemožné, alebo prinajmenšom veľmi ťažké, aby distribuované úložisko údajov – vrátane blockchainov – súčasne poskytovalo všetky tri nasledujúce záruky: konzistenciu, dostupnosť a toleranciu rozdelenia; odtiaľ názov, CAP teorém.
Namiesto toho teorém predpokladá, že distribuované dátové úložiská musia kompromitovať; obetovanie aspoň jednej záruky, aby bolo možné dodať ďalšie dve.
Blockchainová trilema
Ako distribuované dátové úložiská našli nový prípad použitia a vyvinuli sa do verejných decentralizovaných účtovných kníh s príchodom Bitcoinu, tak sa aj teorém CAP vyvinul do toho, čo teraz poznáme ako blockchainovú trilemu.
V kontexte moderných blockchainov trilema tvrdí, že zatiaľ čo ideálny blockchain by mal byť decentralizovaný, bezpečný a škálovateľný, v skutočnosti môžu byť iba dva z troch. To predstavuje pravdepodobne najväčšiu výzvu, ktorú musia blockchainy prekonať pred rozšírením technológie.
Prvky blockchainovej trilemy
Decentralizácia
Decentralizácia súvisí s počtom uzlov (počítačov) prevádzkujúcich blockchain. Decentralizovaná povaha blockchainovej infraštruktúry je tu kľúčová, keďže hlavným prelomom Bitcoinu bolo vyriešenie problému dvojitého míňania bez centrálnej entity; niečo, čo sa v centralizovanom prostredí považuje za triviálny problém.
Hoci sa decentralizácia na prvý pohľad javí ako najmenej významný zo všetkých troch prvkov, musíme mať na pamäti, že keď bol spustený Bitcoin, celá myšlienka za vytvorením kryptomeny bola ponúknuť decentralizovanú, demokratickejšiu možnosť súčasnému silne centralizovanému finančnému systému. .
Bezpečnosť
Bezpečnosť súvisí s kódovaním a, čo je veľmi dôležité, s mechanizmami konsenzu ( dôkaz o práci vs. dôkaz o vklade ). Mechanizmy konsenzu sa týkajú toho, koľko sieťových uzlov musí potvrdiť transakciu predtým, ako je konečná, a ako sú tieto uzly odmeňované.
Súvisiace: Bitcoin vs. Ethereum: Aký je rozdiel?
Škálovateľnosť
Napokon, škálovateľnosť sa vzťahuje na schopnosť blockchainu udržať si požadovaný výkon v rýchlosti transakcií vzhľadom na rastúcu sieť a čoraz vyšší počet transakcií za sekundu.
Tu nastáva problém. V čase, keď bol Bitcoin spustený, bol Satoshi Nakamoto nútený ohroziť schopnosť Bitcoinu efektívne škálovať v prospech decentralizácie a bezpečnosti. Dosiahnutie škálovateľného blockchainu je však jediný spôsob, ako konkurovať oveľa rýchlejším centralizovaným sieťam.
Je blockchainová trilema skutočne trilemou?
Je dôležité poznamenať, že hoci trilema blockchainu predstavuje výzvu pre široké prijatie technológie, neexistuje žiadny skutočný zákon, ktorý by bránil dosiahnutiu všetkých troch aspektov súčasne.
Namiesto toho bola trilema blockchainu formulovaná ako spôsob, ako konceptualizovať a lepšie pochopiť výzvy, ktorým čelí vývoj a prijatie technológie blockchain a ako spolu súvisia.
V skutočnosti vývojári usilovne pracujú na spôsoboch, ako prekonať blockchainovú trilemu, a už existuje niekoľko návrhov a nápadov, ako sa vysporiadať s „trilemou“, ktoré mali aspoň nejaký úspech. Je však spravodlivé povedať, že hoci sa dosiahol pokrok, trilema stále predstavuje výzvu; nehovoriac ze sa to neda vyriesit.
Súvisiace: Bitcoin je pomalý: Aká je najrýchlejšia kryptomena?
Ako plánujú vývojári vyriešiť blockchainovú trilemu?
Vývojári zvolili rôzne prístupy k riešeniu problému, pričom niektorí uprednostňujú priame úpravy blockchainovej siete (riešenia vrstvy 1), zatiaľ čo iní sa rozhodnú pre spustenie inej siete na hlavnom blockchaine (riešenia vrstvy 2). Ethereum napríklad predstavilo Proof-of-Stake ako riešenie vrstvy 1, zatiaľ čo Bitcoin predstavil Lightning Network ako riešenie vrstvy 2.
Layer-1 Solutions
- Zlepšenie mechanizmov konsenzu: Bitcoin, jeden z najpopulárnejších blockchainov, používa protokol Proof-of-Work ako protokol konsenzu od svojho spustenia. A hoci je bezpečný a decentralizovaný, je pomalý; Napríklad bitcoin môže dosiahnuť transakčnú priepustnosť iba 7 TPS. Aby prelomili túto stenu, niektoré blockchainy, vrátane Etherea 2.0, prechádzajú na mechanizmus konsenzu Proof-of-Stake. PoS určuje stav uzla na základe ich podielu v blockchaine, namiesto toho, aby uzly vyžadovali používanie výpočtového výkonu na riešenie kryptografických algoritmov.
- Sharding: Toto riešenie pozostáva z rozdelenia transakcií na menšie „úlomky“. Tie sú následne paralelne spracované blockchainom, čo mu umožňuje pracovať na niekoľkých transakciách súčasne. Uzly tiež nemusia uchovávať kópiu každého bloku z genézy; namiesto toho sú tieto informácie rozdelené a uložené rôznymi uzlami.
Layer-2 Solutions
- Vnorené blockchainy: V tomto druhu systému hlavný blockchain alebo hlavný reťazec určuje pravidlá pre celú sieť, pričom sa neočakáva, že sa zúčastní akejkoľvek operácie, pokiaľ nevznikne potreba vyriešiť spor. Existuje niekoľko úrovní blockchainov postavených na sebe a prepojených prostredníctvom reťazového spojenia rodič-dieťa. Nadradený reťazec deleguje prácu medzi svojimi deťmi, tieto vykonávajú akcie a posielajú výsledok späť do hlavného reťazca, čím znižujú jeho pracovné zaťaženie a zvyšujú škálovateľnosť.
- Štátne kanály: Tieto vytvárajú obojsmernú komunikáciu medzi transakčnými kanálmi blockchain a mimo reťazce. Štátne kanály nevyžadujú overenie uzla na overenie transakcií; namiesto toho tento zdroj mimo reťazca uzatvára transakcie pomocou inteligentných zmlúv. Keď sú transakcie dokončené na štátnom kanáli, konečný stav „kanálu“ a všetky jeho transakcie sa pridajú do základného blockchainu. Bitcoin's Lightning Network je príkladom štátneho kanála.
Dá sa vyriešiť blockchainová trilema?
Blockchainy zdedili niekoľko výziev prítomných v distribuovaných dátových skladoch, z ktorých sa vyvinuli blockchainy. Tieto výzvy boli konceptualizované pod zastrešujúcim pojmom „blockchain trilema“ v snahe lepšie pochopiť takéto výzvy a ich vzájomné prepojenie.
Hoci sa termín „trilema“ uchytil, blockchainová trilema je v skutočnosti len domnienka; hypotéza, o ktorej sa predpokladá, že je pravdivá na základe predbežných podporných dôkazov, ale pre ktorú sa ešte nenašiel dôkaz ani vyvrátenie. To znamená, že je potrebné vykonať ešte veľa výskumu, pričom riešenia vrstvy 1 a vrstvy 2 už dosiahli určitú úroveň úspechu.