Kaj je razširljivost v verigi blokov? Preprosta razlaga

Ker vse več posameznikov in organizacij uporablja tehnologijo veriženja blokov, je razširljivost postala pomembnejša. Verjetno ste naleteli na ta izraz kot na največji problem kripto industrije.

Toda kaj točno pomeni "razširljivost", zlasti v zvezi s tehnologijo veriženja blokov, in zakaj je tako pomembna?

Kaj je razširljivost verige blokov?

"Razširljivost" se nanaša na sposobnost sistema ali procesa, da nadaljuje z delovanjem kljub spremembam obsega ali obsega. Podobno se razširljivost verige blokov nanaša na zmožnost protokola verige blokov, da še naprej deluje optimalno – brez povečanih stroškov – ko je več transakcij, podatkov in uporabnikov.

Vitalik Buterin predlaga [PDF], da si protokoli blockchain prizadevajo biti decentralizirani, varni in razširljivi, vendar dosegajo samo dve od teh lastnosti. In najpogosteje žrtvovana lastnost je razširljivost.

Ko veriga blokov ni razširljiva, počasi obdeluje transakcije, kar lahko povzroči prezasedenost omrežja (zaostanki pri plačilih) in višje provizije. Medtem pa lahko razširljiva veriga blokov prenese velik obseg transakcij na sekundo (TPS) brez zmanjšanja varnost, uporabniška izkušnja in pristojbine ali odločanje (doseganje soglasja z obsežno mrežo enakovrednih igralci).

Tri ključne metrike določajo razširljivost protokola blockchain:

1. Zakasnitev: Čas, ki je potreben za oddajanje transakcij omrežnim vozliščem in primerjanje njihovih odgovorov za doseganje soglasja, vpliva na razširljivost. Manjša zakasnitev ima za posledico bolj razširljivo omrežje.
2. Prepustnost: Razširljivost protokola blockchain je odvisna tudi od števila transakcij, ki jih lahko obdela na sekundo. Večja prepustnost ima za posledico bolj razširljivo omrežje.
3. Stroški: viri (računska moč, pasovna širina itd.), ki so potrebni za delovanje verige blokov, določajo njeno razširljivost. Več sredstev bi pomenilo višje spodbude za omrežje, zlasti za več udeležencev v omrežju. Če spodbude niso sorazmerne s stroški sodelovanja, morda ne bo udeležencev v omrežju.

Večina novejših protokolov blockchain, kot je Solana, je bolj razširljivih kot starejši protokoli, kot je Bitcoin; vendar to običajno dosežejo na račun šibkejšega varnostnega sistema ali večje centralizacije.

Da bi verige blokov podpirale ogromna gospodarstva in uporabniške baze, morajo biti razširljive. Ljudje ne bodo sprejeli protokolov blockchain, če so počasni in dragi, zlasti ker obstajajo hitre in poceni tradicionalne možnosti. Na primer, za plačilo pice je hitreje in ceneje uporabiti VISA kot z Bitcoinom. Zato je razširljivost verige blokov pomembna.

3 ključne metode za skaliranje verige blokov

Več protokolov blockchain je implementiralo številne tehnike za izboljšanje zakasnitve, prepustnosti in stroškov brez žrtvovanja varnosti in decentralizacije. Vendar nobena rešitev ni uspela rešiti trilema blockchaina, zlasti ker jih veliko žrtvuje decentralizacijo ali varnost.

Posledično protokoli blockchain običajno uporabljajo več rešitev za izboljšanje razširljivosti blockchaina.

Te tehnike je mogoče razvrstiti v tri široke rešitve.

1. Rešitve 1. plasti

Tukaj je cilj izboljšati primarno omrežje blockchain za obvladovanje obrabljenih transakcij. To lahko vključuje rešitve, kot je povečanje blokov, skrajšanje časa transakcije ali hitrejše zbiranje odgovorov za soglasje.

Rešitve ravni 1 se izvajajo v verigi in se osredotočajo na izboljšanje osrednjega protokola verige blokov brez vključevanja kakršnega koli sekundarnega ogrodja. Običajno so te izboljšave narejene z uporabo vilic blockchain.

Na primer, Bitcoin aktiviran Segregated Witness (SegWit) skozi mehke vilice leta 2017. Ta sprememba je povečala omejitve velikosti blokov protokola in učinkovitost transakcij. Kasneje istega leta je hard fork privedel do nastanka Bitcoin Cash (BCH), alternativna veriga blokov z večjimi velikostmi blokov, krajšimi transakcijskimi časi in nižjimi transakcijskimi provizijami.

Tudi veriga blokov Ethereum je leta 2022 zaključila hard fork. To je spremenilo algoritem soglasja protokola iz dokazilo o delu v dokazilo o deležu. To je bila prva faza pri uvajanju shardinga, ki Buterin verjame bo omrežje še razširil.

Blockchain sharding je rešitev nivoja 1, čeprav ne potrebuje vilic. Namesto tega vključuje razdelitev omrežja na manjše particije – drobce – za širjenje in izboljšanje obdelave transakcij. Medtem ko želi Ethereum uvesti deljenje nekje leta 2023, verigo blokov Zilliqa že ima štiri delce, s čimer skrajša transakcijske čase, transakcijske provizije in izboljša zadovoljstvo uporabnikov.

2. Rešitve 2. sloja

Za razliko od rešitev ravni 1, implementiranih na osrednjem protokolu verige blokov, rešitve ravni 2 povečajo razširljivost verige blokov s premikanjem nekaterih transakcij ali procesov izven verige. So sekundarna ogrodja – kanali stanja in zbiranja – zgrajena na podlagi osrednjega protokola verige blokov za obvladovanje povečanega obsega transakcij.

• Državni kanali: Z državnim kanalom lahko dve ali več strank hitro izvede transakcijo, zunaj verige, hkrati pa še vedno omogoča, da se dokončnost transakcije poravna v verigi. Na primer, Omrežje Lightning deluje na vrhu verige blokov Bitcoin in omogoča transakcije Bitcoin zunaj osrednje verige blokov. S pomočjo pametnih pogodb so transakcije zaprte. Nato sta transakcija in njena dokončnost dodani primarni verigi blokov, kar omogoča reševanje sporov in zaprtje kanala. Drug primer državnega kanala je omrežje Raiden, zgrajeno na Ethereumu.
• Zbirke: medtem zbiranje – na primer optimistično ali z ničelnim znanjem – izvaja transakcije zunaj verige in nato predložite transakcijske podatke ali dokazilo o veljavnosti osrednjemu protokolu blockchain, kjer bo dosežen konsenz dosežen. Loopring in Aztec sta dobra primera zbiranja brez znanja, medtem ko Arbitrij ena in optimizem so primeri optimističnih združevanj.

Poleg tega obstajajo še drugi razlike med verigami blokov plasti 1 in plasti 2.

3. Nove verige

Za spodbujanje učinkovite obdelave transakcij se lahko ustvarijo različne oblike novih verig – stranske verige, plazemske verige in verige Validium. Na primer, Polygon je stranska veriga Ethereuma s prilagojenimi specifikacijami za izpolnjevanje posebnih potreb, vendar še vedno koristi in se opira na robustne temelje Ethereuma.

Medtem ko se te rešitve včasih imenujejo rešitve plasti 2, so precej različne. Rešitve plasti 2 so razširitve njihove protipostavke plasti 1 in običajno delujejo v skladu z jedrom verige blokov. Vendar pa so stranske verige, plazemske verige in verige Validium bolj neodvisne verige blokov s povezavami s svojo dvojno plastjo 1. Običajno prevzamejo odgovornost za svojo varnost, algoritme soglasja ali parametre bloka.

Brez razširljivosti verige blokov, brez množične uporabe

Tehnologija veriženja blokov lahko spremeni svet, kot ga poznamo. Vendar pa ne bo spremenilo sveta, če bo razširljivost ostala omejitev, saj ne bo množičnega sprejemanja.

Prihodnost je od digitalizacije sredstev do podjetij, ki uporabljajo tehnologijo veriženja blokov za optimizacijo procesov svetla za tehnologijo blockchain, če se lahko trajnostno širi brez žrtvovanja decentralizacije in varnost.