Razlaga kripto trileme: težave in rešitve [2023] | BitPay

Blockchains lahko omogočijo varno, brez dovoljenj, decentralizirano shranjevanje informacij in olajšanje transakcij. Toda te porazdeljene baze podatkov se običajno soočajo z omejitvami na vsaj enem od treh ključnih področij: varnosti, razširljivosti ali decentralizaciji.

Izzivi, ki jih predstavlja poskus uravnoteženja teh vidikov tehnologije veriženja blokov, so postali znani kot »trilema veriženja blokov«.

Tukaj je razložena trilema blockchaina.

Kaj je trilema blockchaina?

Trilema veriženja blokov, izraz, katerega skovanka je bila pripisana soustanovitelju Ethereuma Vitaliku Buterinu, opisuje težave, s katerimi se srečujejo razvijalci pri ustvarjanju arhitekture veriženja blokov, ki je varna in razširljiva, hkrati pa ostaja decentralizirana.

Poglejte na primer verigo blokov Bitcoin. Bitcoinovo omrežje je najbolj varno na svetu, z a hitrost hash več kot 460 Exahash na sekundo. Noben znani računalnik na svetu ne bi mogel razbiti Bitcoinovega šifriranja dokaza o delu. S tisoči neodvisnih operaterjev vozlišč po vsem svetu ostaja omrežje decentralizirano in ga je zato težje napadati.

Toda ko gre za transakcije, je osnovna plast Bitcoina komajda prilagodljiva. Omrežje lahko obravnava le približno 7 transakcij na sekundo (TPS).

Vsaka metoda povečanja stopnje TPS bi povzročila zmanjšanje varnosti ali decentralizacije ali obojega.

V eni ali drugi meri se vse verige blokov soočajo s podobnim scenarijem: na nekaterih področjih so odlične, na drugih pa manjkajo.

Razumevanje treh stebrov verige blokov

Da bi razumeli trilemo blockchain, se moramo najprej seznaniti s temeljnimi stebri tehnologije blockchain, ki vključujejo 1) varnost, 2) razširljivost in 3) decentralizacijo.

Varnost

Varnost je izjemnega pomena, ko gre za blockchain. Če lahko napadalec manipulira z glavno knjigo, ta ne bo imela več integritete in se bo štela za nezanesljivo in ničvredno.

Zaradi decentralizacije so verige blokov varne, saj jih je težje napadati. Rušenje omrežja bi pomenilo odstranitev vseh njegovih vozlišč ali vsaj nadzor nad večino njih. Hkrati pa je lahko doseganje varnosti izziv za sistem, ki nima centralne točke nadzora, saj zaščite ni mogoče dati v roke eni sami osebi ali subjektu.

Eden najpogostejših načinov za napad na omrežje blockchain je tako imenovani 51-odstotni napad. Če lahko nekdo prevzame nadzor nad večino vozlišč omrežja, lahko spremeni glavno knjigo. To bi lahko omogočilo dvojno porabo transakcij, brisanje prejšnjih transakcij ali druge manipulacije podatkov, ki ustrezajo potrebam napadalca. Ethereum Classic (ETC), izvirna veriga Ethereum, je trpela večkratnih 51% napadov, Npr.

Ne glede na to, kako pomembna je varnost, ostaja zapletena z drugima dvema vidikoma trileme verige blokov: razširljivostjo in decentralizacijo. Izboljšanje varnosti pogosto povzroči zmanjšanje teh drugih komponent verige blokov.

Prilagodljivost

Razširljivost se nanaša na sposobnost verige blokov za obvladovanje velike količine transakcij v velikem obsegu, ne da bi to vplivalo na hitrost, učinkovitost ali stroške. Glede na to, da ima večina blokovnih verig ambicije, da bi jih sprejeli v svetovnem merilu, mora biti njihova tehnologija sposobna obravnavati zelo veliko število uporabnikov, ki pošiljajo veliko transakcij. Toda biti razširljiv ob ohranjanju drugih dveh stebrov decentralizacije in varnosti je lahko težko doseči.

Razmislite o strojni opremi, potrebni za operaterje vozlišč blockchain. Vrhunska strojna oprema povečuje zmogljivost omrežja in povečuje razširljivost. Vendar pa z nastavitvijo tako strmih standardov strojne opreme omejujemo, kdo se lahko pridruži omrežju. Manj udeležencev lahko pomeni bolj centraliziran sistem. V bistvu bi lahko z lovljenjem za razširljivostjo naredili kompromis pri decentralizaciji.

Tako kot lahko povečanje varnosti verige blokov zmanjša njeno razširljivost, lahko povečanje razširljivosti zmanjša varnost in decentralizacijo.

decentralizacija

Zaradi decentraliziranosti se veriga blokov razlikuje od drugih metod shranjevanja podatkov ali omogočanja transakcij. Namesto da bi bili vsi podatki shranjeni na enem samem strežniku in nadzorovani s strani lastnikov, verige blokov predstavljajo obliko porazdeljena tehnologija knjige (DLT). Porazdeljene knjige hranijo podatke v več strežnikih na različnih geografskih lokacijah. Kar ločuje verige blokov od drugih oblik DLT, je to, da strežnike ali vozlišča pogosto vodijo neodvisni posamezniki, podatki pa se nenehno shranjujejo v blokih, ki tvorijo verigo s časovnim žigom.

Decentralizacija lahko naredi omrežje bolj varno z odpravo posameznega vektorja napada ali točke napake. Vendar pa to s seboj prinaša nove izzive, kot je doseganje soglasja o zapisu podatkov, ki lahko postane težje, ko se število udeležencev poveča, kar ima za posledico težave z razširljivostjo. In ko se zlonamerni akterji zlahka pridružijo omrežju in vplivajo na njegovo delovanje, se lahko decentralizacija spremeni v slabost in ne v prednost.

Prilagodljivost

Razširljivost se nanaša na sposobnost verige blokov za obvladovanje velike količine transakcij v velikem obsegu, ne da bi to vplivalo na hitrost, učinkovitost ali stroške. Glede na to, da ima večina blokovnih verig ambicije, da bi jih sprejeli v svetovnem merilu, mora biti njihova tehnologija sposobna obravnavati zelo veliko število uporabnikov, ki pošiljajo veliko transakcij. Toda biti razširljiv ob ohranjanju drugih dveh stebrov decentralizacije in varnosti je lahko težko doseči.

Razmislite o strojni opremi, potrebni za operaterje vozlišč blockchain. Vrhunska strojna oprema povečuje zmogljivost omrežja in povečuje razširljivost. Vendar pa z nastavitvijo tako strmih standardov strojne opreme omejujemo, kdo se lahko pridruži omrežju. Manj udeležencev lahko pomeni bolj centraliziran sistem. V bistvu bi lahko z lovljenjem za razširljivostjo naredili kompromis pri decentralizaciji.

Tako kot lahko povečanje varnosti verige blokov zmanjša njeno razširljivost, lahko povečanje razširljivosti zmanjša varnost in decentralizacijo.

decentralizacija

Zaradi decentraliziranosti se veriga blokov razlikuje od drugih metod shranjevanja podatkov ali omogočanja transakcij. Namesto da bi bili vsi podatki shranjeni na enem samem strežniku in nadzorovani s strani lastnikov, verige blokov predstavljajo obliko porazdeljena tehnologija knjige (DLT). Porazdeljene knjige hranijo podatke v več strežnikih na različnih geografskih lokacijah. Kar ločuje verige blokov od drugih oblik DLT, je to, da strežnike ali vozlišča pogosto vodijo neodvisni posamezniki, podatki pa se nenehno shranjujejo v blokih, ki tvorijo verigo s časovnim žigom.

Decentralizacija lahko naredi omrežje bolj varno z odpravo posameznega vektorja napada ali točke napake. Vendar pa to s seboj prinaša nove izzive, kot je doseganje soglasja o zapisu podatkov, ki lahko postane težje, ko se število udeležencev poveča, kar ima za posledico težave z razširljivostjo. In ko se zlonamerni akterji zlahka pridružijo omrežju in vplivajo na njegovo delovanje, se lahko decentralizacija spremeni v slabost in ne v prednost.

Aktualne rešitve in novosti

Bilo je veliko predlaganih rešitev za reševanje kripto trileme, ki jo predstavlja ravnovesje med varnostjo, razširljivostjo in decentralizacijo. Večina jih poskuša odpraviti težavo z izvajanjem sprememb na ravni 1 (aka osnovna plast) ali z uporabo orodij na vrhu osnovne plasti, znan kot sloj-2.

Rešitve Layer-1

Izboljšave protokola soglasja: Najbolj vseobsegajoč pristop k reševanju trileme blockchaina je preprosto spremeniti soglasni mehanizem na katerega se omrežje opira. To je mogoče doseči s prehodom s soglasnega modela dokazila o delu (PoW) na model dokazila o deležu (PoS), na primer. Namesto da bi se zanašala na rudarska vozlišča, da bi izvedla energetsko intenzivne izračune za zaščito omrežja, omrežja PoS zahtevajo validatorska vozlišča, da zaklenejo ali "zastavijo" žetone za določeno časovno obdobje. Ethereum je šel skozi ta postopek konec leta 2022, znan kot Združitev.

Ostriženje, znano tudi kot horizontalno particioniranje, je metoda upravljanja baze podatkov, ki vključuje razbijanje podatkov na dele ali drobce in njihovo shranjevanje na različnih lokacijah. Z razdelitvijo delov podatkov verige blokov med različna vozlišča je mogoče sprostiti več prostora za vzporedno obdelavo transakcij. Običajno mora vsako polno vozlišče v verigi blokov shraniti nabor podatkov celotne verige, od prvega bloka transakcij do najnovejšega. Toda pri razčlenjevanju ni nujno, da je tako.

Če podatke v verigi blokov razdelite na manjše dele, lahko vsako vozlišče obdela več transakcij, kar pomeni večjo razširljivost.

Rešitve Layer-2

Veliko najbolj priljubljenih predlogov za rešitev trileme verige blokov se ne pojavlja na osnovni plasti verig blokov, temveč na rešitvah plasti 2. Delo na drugi plasti lahko zagotovi način za povečanje razširljivosti ob ohranjanju decentralizacije in varnosti glavne verige, ki ostane nespremenjena.

• Ugnezdene verige blokov uporabite strukturo, ki vključuje glavno verigo z več sekundarnimi verigami. To omogoča, da verige delujejo v tandemu ena z drugo. Glavna veriga se osredotoča na dodeljevanje nalog in nadzor parametrov, sekundarne verige pa lahko obdelujejo transakcije. OMG Plasma je primer sloja 2, ki uporablja ugnezdeno verigo blokov na vrhu sloja 1 Ethereuma za večjo razširljivost.
• Državni kanali omogočite udeležencem, da izvajajo transakcije neposredno izven verige, pri čemer osnovni sloj služi kot končni razsodnik transakcij. Uporabniki odprejo kanal zunaj verige z uporabo transakcije z več podpisi v verigi blokov. Kanale je nato mogoče zapreti, poravnava pa se izvede neposredno v verigi. Bitcoin's Lightning Network je primer sloja 2 državnega kanala.
• Sidechains delujejo kot neodvisne verige blokov, ki tečejo vzporedno z osnovnim slojem. Uporabljajo svoje lastne metode soglasja, ki lahko omogočijo večjo razširljivost, kot je bilo omenjeno prej. Ena pomanjkljivost je, da stranska veriga nima koristi od varnosti svoje osnovne plasti, kar ustvarja potencialne ranljivosti. poligon, Polkadot, Cosmos in Avalanche so nekateri primeri priljubljenih projektov, ki uporabljajo stranske verige.

Posledice za prihodnost

Ko se kripto krajina razvija, bo sprejetje plačil in tehnologije, ki temeljijo na verigi blokov, še naprej prebijalo mainstream.

Ethereum layer-2 že pozna šestkrat več transakcij kot osnovni sloj Ethereum. Še več, odkar je BitPay dodal podporo za transakcije Lightning Network, smo videli mesečno Bliskovite transakcije so se skoraj potrojile v manj kot 10 mesecih, ki prikazuje potencial rešitev zunaj verige.

Kriptoskupnost ostaja neomajna v svojem prizadevanju za reševanje te trileme in si prizadeva za harmonično mešanico decentralizacije, razširljivosti in varnosti. Zlasti na področju plačil s kriptovalutami je prihodnost videti obetavna. S skupnimi napori in iznajdljivostjo smo na robu preoblikovanja finančne paradigme. Ostanite z nami, kajti najboljše šele prihaja.

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• PlatoESG. Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
• PlatoHealth. Obveščanje o biotehnologiji in kliničnih preskušanjih. Dostopite tukaj.
• vir: https://bitpay.com/blog/the-crypto-trilemma/