Kas ir mērogojamība blokķēdē? Vienkāršs skaidrojums

Tā kā arvien vairāk cilvēku un organizāciju izmanto blokķēdes tehnoloģiju, mērogojamība ir kļuvusi pamanāmāka. Iespējams, jūs esat saskāries ar šo terminu kā lielāko kriptovalūtu nozares problēmu.

Bet ko īsti nozīmē “mērogojamība”, jo īpaši attiecībā uz blokķēdes tehnoloģiju, un kāpēc tai ir tik liela nozīme?

Kas ir blokķēdes mērogojamība?

"Mērogojamība" attiecas uz sistēmas vai procesa spēju turpināt darboties, neskatoties uz apjoma vai mēroga izmaiņām. Tāpat blokķēdes mērogojamība attiecas uz blokķēdes protokola spēju turpināt darboties optimāli — bez paaugstinātām izmaksām —, ja ir vairāk darījumu, datu un lietotāju.

Vitaliks Buterins iesaka [PDF], ka blokķēdes protokoli cenšas būt decentralizēti, droši un mērogojami, taču tie sasniedz tikai divas no šīm īpašībām. Un visbiežāk upurētā funkcija ir mērogojamība.

Ja blokķēde nav mērogojama, tā lēni apstrādā darījumus, kas var izraisīt tīkla pārslodzi (maksājumu uzkrājumus) un augstākas maksas. Tikmēr mērogojamā blokķēde var apstrādāt lielu darījumu skaitu sekundē (TPS), nesamazinot drošība, lietotāju pieredze un maksas vai lēmumu pieņemšana (vienprātības panākšana ar plašo vienādranga tīklu aktieri).

Trīs galvenie rādītāji nosaka blokķēdes protokola mērogojamību:

1. Latentums: laiks, kas nepieciešams, lai pārraidītu darījumus tīkla mezglos un apkopotu to atbildes, lai panāktu vienprātību, ietekmē mērogojamību. Mazāks latentums nodrošina mērogojamāku tīklu.
2. Caurlaide: blokķēdes protokola mērogojamība ir atkarīga arī no darījumu skaita, ko tas var apstrādāt sekundē. Lielāka caurlaidspēja nodrošina mērogojamāku tīklu.
3. Izmaksas: resursi (skaitļošanas jauda, ​​joslas platums utt.), kas nepieciešami blokķēdes palaišanai, nosaka tās mērogojamību. Vairāk resursu nozīmētu lielākus tīkla stimulus, jo īpaši lielākam tīkla dalībnieku skaitam. Ja stimuli nav samērojami ar dalības izmaksām, tīkla dalībnieku var nebūt.

Lielākā daļa jaunāko blokķēdes protokolu, piemēram, Solana, ir vairāk mērogojami nekā vecāki protokoli, piemēram, Bitcoin; tomēr parasti viņi to panāk uz vājākas drošības sistēmas vai lielākas centralizācijas rēķina.

Lai blokķēdes atbalstītu milzīgu ekonomiku un lietotāju bāzi, tām ir jābūt mērogojamām. Cilvēki nepieņems blokķēdes protokolus, ja tie ir lēni un dārgi, jo īpaši tāpēc, ka pastāv ātras un lētas tradicionālās iespējas. Piemēram, ātrāk un lētāk ir izmantot VISA, lai samaksātu par savu picu, nekā izmantot Bitcoin. Līdz ar to blokķēdes mērogojamības nozīme.

3 galvenās blokķēdes mērogošanas metodes

Vairāki blokķēdes protokoli ir ieviesuši daudzas metodes, lai uzlabotu latentumu, caurlaidspēju un izmaksas, nezaudējot drošību un decentralizāciju. Tomēr neviens risinājums nav spējis atrisināt blokķēdes trilemma, jo īpaši tāpēc, ka daudzi no tiem upurē decentralizāciju vai drošību.

Rezultātā blokķēdes protokolos parasti tiek izmantoti vairāki risinājumi, lai uzlabotu blokķēdes mērogojamību.

Šīs metodes var iedalīt trīs plašos risinājumos.

1. Pirmā slāņa risinājumi

Šeit mērķis ir uzlabot primāro blokķēdes tīklu, lai apstrādātu valkātas transakcijas. Tas var ietvert risinājumus, piemēram, bloku palielināšanu, darījumu laika samazināšanu vai atbilžu salīdzināšanu, lai ātrāk panāktu vienprātību.

Pirmā slāņa risinājumi tiek ieviesti ķēdē, koncentrējoties uz galvenā blokķēdes protokola uzlabošanu, neiesaistot sekundāro sistēmu. Parasti šie uzlabojumi tiek veikti, izmantojot blokķēdes dakšiņu.

Piemēram, Bitcoin aktivizētais segregētais liecinieks (SegWit) caur mīkstu dakšiņu 2017. gadā. Šīs izmaiņas palielināja protokola bloka lieluma ierobežojumus un transakciju efektivitāti. Vēlāk tajā pašā gadā cieta dakša noveda pie radīšanas Bitcoin Cash (BCH), alternatīva blokķēde ar lielākiem bloku izmēriem, īsākiem darījumu laikiem un zemākām transakciju maksām.

Ethereum blokķēde arī pabeidza cieto dakšiņu 2022. gadā. Tas pārcēla protokola vienprātības algoritmu no darba pierādījums līdz likmes pierādījumam. Tas bija pirmais posms sadalīšanas ieviešanā, kas Buterīns uzskata paplašinās tīklu.

Blokķēdes sadalīšana ir 1. slāņa risinājums, lai gan tam nav nepieciešama dakša. Tā vietā tas ietver tīkla sadalīšanu mazākos nodalījumos — lai izkliedētu un uzlabotu darījumu apstrādi. Kamēr Ethereum plāno ieviest sadalīšanu 2023. gadā, Zilliqa blokķēde jau ir četras shards, kas samazina darījumu laiku, samazina darījumu maksas un uzlabo lietotāju apmierinātību.

2. 2. slāņa risinājumi

Atšķirībā no 1. slāņa risinājumiem, kas ieviesti galvenajā blokķēdes protokolā, 2. slāņa risinājumi palielina blokķēdes mērogojamību, pārvietojot dažus darījumus vai procesus ārpus ķēdes. Tie ir sekundārie ietvari — stāvokļa kanāli un apkopojumi — izveidoti, pamatojoties uz galveno blokķēdes protokolu, lai apstrādātu palielinātu darījumu apjomu.

• Valsts kanāli: izmantojot statusa kanālu, divas vai vairākas puses var ātri veikt darījumus ārpus ķēdes, vienlaikus ļaujot norēķināties par darījuma galīgumu ķēdē. Piemēram, Zibens tīkls darbojas virs Bitcoin blokķēdes un ļauj veikt Bitcoin darījumus ārpus galvenās blokķēdes. Ar viedo līgumu palīdzību darījumi tiek slēgti. Pēc tam darījums un tā galīgums tiek pievienots primārajai blokķēdei, ļaujot atrisināt strīdus un slēgt kanālu. Vēl viens valsts kanāla piemērs ir Raiden tīkls, kas izveidots uz Ethereum.
• Apkopojumi: Tikmēr apkopojumi — piemēram, optimistiski vai bez zināšanām — veic darījumus ārpus ķēdes un pēc tam iesniedziet darījuma datus vai derīguma pierādījumu galvenajam blokķēdes protokolam, kur tiks panākta vienprātība sasniegts. Loopring un acteki ir labi nulles zināšanu apkopošanas piemēri, savukārt Arbitrium One un optimisms ir optimistisku apkopojumu piemēri.

Turklāt ir arī citi atšķirības starp 1. un 2. slāņa blokķēdēm.

3. Jaunas ķēdes

Lai veicinātu efektīvu darījumu apstrādi, var izveidot dažādu veidu jaunas ķēdes — sānu ķēdes, plazmas ķēdes un Validium ķēdes. Piemēram, Polygon ir Ethereum sānu ķēde ar pielāgotām specifikācijām, lai apmierinātu īpašas vajadzības, taču tā joprojām gūst labumu no Ethereum spēcīgā pamata un balstās uz to.

Lai gan šie risinājumi dažkārt tiek saukti par 2. slāņa risinājumiem, tie ir diezgan atšķirīgi. 2. slāņa risinājumi ir to 1. slāņa līdzinieka paplašinājumi un parasti darbojas saskaņā ar galveno blokķēdi. Tomēr sānu ķēdes, plazmas ķēdes un Validium ķēdes ir neatkarīgākas blokķēdes ar savienojumiem ar to 1. slāņa ekvivalentu. Viņi parasti uzņemas atbildību par savu drošību, vienprātības algoritmiem vai bloķēšanas parametriem.

Nav Blockchain mērogojamības, nav masveida adopcijas

Blockchain tehnoloģijai ir potenciāls mainīt pasauli, kādu mēs to zinām. Tomēr tas nemainīs pasauli, ja mērogojamība joprojām būs ierobežojums, jo nebūs masveida ieviešanas.

No aktīvu digitalizācijas līdz uzņēmumiem, kas izmanto blokķēdes tehnoloģiju procesu optimizēšanai, nākotne ir spilgti blokķēdes tehnoloģijai, ja tā var ilgtspējīgi mērogot, neupurējot decentralizāciju un drošību.