Galvenie secinājumi
Blockchain trilemma izskaidro izaicinājumu līdzsvarot drošību, decentralizāciju un mērogojamību blockchain tīklos.
Uzlabojot vienu īpašību, bieži vien tiek upurēta viena vai abas citas.
Atšķirīgas blockchain ir pieņēmušas dažādas tehniskās pieejas, piemēram, alternatīvas konsensa mehānismus, Layer 2 risinājumus un šardēšanu, lai risinātu trilemmu.
Lai gan neviena blockchain nav pilnībā "atrisinājusi" trilemmu, nozare turpina inovēt uz līdzsvarotākiem dizainiem.
Ievads
Tā kā blockchain var apstrādāt tikai ierobežotu darījumu skaitu sekundē, daudzi apgalvo, ka, lai tehnoloģija tiktu pieņemta globāli, tai vajadzētu spēt apstrādāt daudz vairāk datu un ātrākos ātrumos. Tas ļautu vairāk cilvēkiem izmantot tīklu, neskarot to lēnāku vai dārgāku.
Tomēr daudzu decentralizētu tīklu pamatdizains nozīmē, ka mērogojamības palielināšana tendējas vājināt decentralizāciju vai drošību. Tas ir tas, ko sauc par blockchain trilemmu. Izstrādātāji izpēta dažādus risinājumus, piemēram, jaunas konsensa mehānismus, šardēšanu un Layer 2 tīklus.
Blockchain trilemma
Īsumā, blockchain ir izplatīta digitālā datu bāze. Datu bloki tiek organizēti hronoloģiskā secībā. Bloki ir saistīti un nodrošināti ar kriptogrāfiskajiem pierādījumiem. Šīs tehnoloģijas īstenošana dažādās nozarēs jau maina to, kā mēs strādājam un dzīvojam.
Ideja ir tāda, ka decentralizētas un drošas blockchain ļauj pasaulei, kurā mums nav jākontrolē trešajām personām, lai tīkli vai tirgi darbotos. Tomēr eksperti parasti piekrīt, ka, ja šai tehnoloģijai jābūt plaši pieņemtai, blockchain trilemmām jābūt risinātām.
Populārs, ko izvirzījis Ethereum līdzdibinātājs Vitālijs Buterins, blockchain trilemma attiecas uz ideju, ka ir grūti, lai blockchain sasniegtu optimālus visu trīs īpašību līmeņus vienlaikus. Stiprinot vienu no šīm īpašībām, bieži vien ir jākompromitē viena vai abas citas.
Decentralizācija
Blockchain tīkli ir decentralizēti pēc dizaina, tas nozīmē, ka neviena persona, kompānija vai organizācija tos nekontrolē. Tīkls ir atvērts ikvienam, kas vēlas piedalīties, un kontrole tiek sadalīta starp visiem dalībniekiem. Ikvienam ir piekļuve tai pašai grāmatai, un, ja dalībnieks mēģina krāpt sistēmu, mainot ierakstus savā labā, pārējais tīkls var verificēt un noraidīt krāpnieciskos datus.
Apsveriet atšķirību starp Bitcoin un tradicionālo banku sistēmu. Bankas nodrošina uzticību starp cilvēkiem, kas veic darījumus, un nodrošina, ka visi ieraksti tiek turēti pareizi. Bitcoin blockchain, tomēr, dalās ar visiem šiem datiem ar visiem tīklā, lai to varētu pārbaudīt un apstiprināt pirms pievienošanas datu bāzei. Rezultāts ir sistēma, kas var pastāvēt bez trešajām personām.
Decentralizācija piedāvā iespēju tam, ko sauc par Web3. Kamēr Web2 veido lielāko daļu šodienas interneta, ar vietnēm un lietotnēm, kas tiek kontrolētas no uzņēmumiem, Web3 dod lietotājiem kontroli pār viņu datiem un identitāti.
Tomēr decentralizācija nāk ar kompromisiem. Tā kā vairākiem lietotājiem jāpanāk vienošanās par katru darījumu, apstrāde bieži vien ir lēnāka nekā centralizētajās sistēmās. Tas padara mērogojamību (spēju apstrādāt vairāk darījumu sekundē) par galveno izaicinājumu decentralizētiem tīkliem.
Blockchain drošība
Drošība ir būtiska jebkuram blockchain, jo bez tās uzbrucēji varētu apdraudēt tīklu un mainīt darījumu vēsturi. Neatkarīgi no tā, vai sistēma ir centralizēta vai decentralizēta, drošība nav garantēta. Centralizētās sistēmas var gūt labumu no ciešākas kontroles un ātrākas lēmumu pieņemšanas, taču tās arī rada vienu bojājumu punktu un lielā mērā ir atkarīgas no savu drošības komandu kvalitātes.
Decentralizētās sistēmās drošība ir jāsasniedz, nepaļaujoties uz centrālo varu. Bitcoin, piemēram, izmanto kriptogrāfijas kombināciju un konsensa mehānismu, kas saucas Proof of Work (PoW). Katrs datu bloks ir saistīts ar iepriekšējo caur unikālu digitālo parakstu (hash), kas padara jebkuru manipulāciju uzreiz atklājamu.
PoW pievieno vēl vienu aizsardzības līmeni, pieprasot tīkla dalībniekiem, kas pazīstami kā ieguvēji, atrisināt sarežģītas matemātiskas mīklas, veicot plašas hashing aprēķinus pirms darījumu validēšanas. Tas padara uzbrukumus dārgus un grūti veicamus. Tā kā Bitcoin ieguve ir resursiem intensīva pēc dizaina, tā ir lēnāka nekā dažas citas pieejas.
Ņemiet vērā, ka jo vairāk dalībnieku (mezglu) ir tīklā, jo drošāks tas ir. Jo lielāks ir tīkls, jo grūtāk kļūst vienam sliktam aktierim pārņemt sistēmu.
Teorētiski, ja persona vai grupa spēj kontrolēt vairāk nekā pusi tīkla jaudas, viņi var veikt to, kas pazīstams kā 51% uzbrukums, kas potenciāli varētu ļaut izmantot tādas iespējas kā dubultā izdevuma risks.
Blockchain mērogojamība
Mērogojamība attiecas uz blockchain spēju apstrādāt arvien lielāku darījumu skaitu sekundē (TPS). Lai blockchain tehnoloģija atbalstītu galveno pieņemšanu un potenciāli miljardus lietotāju, tai jāapstrādā darījumi ātri, lēti un uzticami. Praksē mērogojamība bieži vien ir otrajā plānā salīdzinājumā ar decentralizāciju un drošību, kas ir divi pamata principi blockchain dizainā.
Centralizētās maksājumu sistēmas, piemēram, Visa, var ziņot, ka spēj apstrādāt tūkstošiem darījumu sekundē, jo tās darbojas slēgtā, atļautā vidē. Tām nav nepieciešama globāla vienošanās no tūkstošiem neatkarīgu mezglu, kas ļauj tām apstrādāt darījumus gandrīz nekavējoties.
Savu kārtu publiskajām blockchainām ir jāapstrādā katrs darījums caur vairākiem neatkarīgiem validētājiem. Šī izkliedētā verifikācija palēnina veiktspēju: Bitcoin bāzes līmenis vidēji sasniedz apmēram 5 TPS, savukārt Ethereum apstrādā apmēram 18 TPS.
Pat ja Proof of Stake (PoS) konsenss aizvieto PoW dažos tīklos, globālās vienošanās nepieciešamība joprojām uzliek ierobežojumus. Bez efektīvām mērogojamības risinājumiem, pieaugums izmantošanā var novest pie tīkla sastrēgumiem, lēnākiem darījumu laikiem un augstākām komisijām.
Blockchain trilemmu risināšana
Acīmredzamākais un pamatrisinājums Blockchain trilemmā ir samazināt tīkla validētāju (mezglu) skaitu apmaiņā pret lielāku mērogu un ātrumu. Bet to darot, tiktu vājināta decentralizācija, kontrolējot to mazākam dalībnieku skaitam. Tas varētu arī novest pie drošības vājināšanās, jo mazāk dalībnieku nozīmē lielāku uzbrukuma iespēju.
Tātad šeit ir trilemma: decentralizācija un drošība ir dziļi savstarpēji saistītas, un veids, kā blockchain tiek veidots, padara grūti uzlabot mērogojamību, ne vājinot vienu vai abas. Lielais jautājums ir, kā padarīt blockchain ātrākus, neupurējot tās kvalitātes, kas padara tos uzticamus no paša sākuma.
Nepārtrauktie attīstības procesi
Nav viena zelta risinājuma trilemmā. Tomēr izstrādātāji un pētnieki ir izpētījuši dažādas pieejas, no kurām daudzas ir parādījušas solīgus rezultātus. Daži no visievērojamākajiem attīstības procesiem ietver:
1. Šardēšana
Šardēšana sadala blockchain mazākās daļās, vai šardos, katrs ar savu grāmatu un spēju apstrādāt darījumus neatkarīgi. Galvenais tīkls koordinē mijiedarbību starp šardiem, samazinot slodzi uz jebkuru atsevišķu ķēdi un uzlabojot mērogojamību.
Piemēram, NEAR protokols izmanto šardēšanas modeli, kas pazīstams kā Nightshade 2.0, kas dinamiski mērogo, sadalot tīklu vairākās paralēlās šardēs. 2025. gada augustā tīkls darbojas ar 8 aktīvām šardēm un var sasniegt darījumu beigu apstiprinājumu apmēram 600 milisekundēs.
2. Atšķirīgi konsensa mehānismi
Viena no iemesliem, kāpēc trilemma pastāv Bitcoin tīklā, ir saistīta ar to, kā darbojas PoW, lai nodrošinātu drošību. Atrodot citu veidu, kā nodrošināt konsensu, ir viens no pieejas veidiem, kā risināt trilemmu.
PoS blockchain, dalībnieki, kas piedalās darījumu validēšanā, ir jāiegulda (bloķēt) savus tokenus. Nav nepieciešams izmantot ļoti specializētas ieguves mašīnas. Pievienot vairāk validētāju tīklam ir vienkāršāk un pieejamāk. PoS ir tikai viens no daudzajiem dažādiem pieejas veidiem konsensa mehānismiem ar mērogojamību prātā.
Vēl viena pieeja ir Proof of Authority (PoA), kas nodrošina tīklu, izmantojot validētāju identitātes, nevis ieguldītās monētas. PoA sistēmās ierobežots uzticamu dalībnieku skaits ir iepriekš apstiprināts, lai verificētu darījumus un veidotu blokos. Tas var piedāvāt augstāku mērogojamību, bet samazina decentralizāciju.
Dažas blockchain tīkla izmanto hibrīdmodeļus, lai līdzsvarotu kompromisus. Piemēram, BNB Smart Chain izmanto Proof of Staked Authority (PoSA), kur validētāji iegulda BNB, lai piedalītos bloku ražošanā, sasniedzot bloku laiku apmēram trīs sekundes. Conflux tīkls apvieno PoW elementus ar vērstu aciklisks grafiku (DAG), lai uzlabotu caurlaidību, saglabājot PoW drošības raksturlielumus.
3. Layer 2 risinājumi
Vēl viena pieeja trilemmu risināšanai ir būvēt virs esošas blockchain, nevis mainīt tās pamatlīmeni. Layer 2 risinājumi apstrādā darījumus ārpus galvenās ķēdes un pēc tam apstrādā rezultātus atpakaļ uz to. Tas samazina sastrēgumus, samazina komisijas maksas un saglabā pamatlīmeņa drošību.
Rollups apvieno vairākus darījumus ārpus ķēdes un iesniedz vienu saspiestu pierādījumu galvenajā ķēdē verifikācijai. Optimizētie rollupi, piemēram, Arbitrum, pieņem, ka darījumi ir derīgi, ja nav apstrīdēti, savukārt nulles zināšanu (ZK) rollupi, piemēram, Scroll, izmanto kriptogrāfiskus pierādījumus, lai apstiprinātu derīgumu, neatklājot visus sīkumus. Ethereum ir kļuvis arvien vairāk rollup-centrēts, un liela daļa tā decentralizētās finanses (DeFi), spēļu un NFT aktivitāšu notiek Layer 2, lai uzlabotu ātrumu un samazinātu izmaksas.
Valsts kanāli ļauj dalībniekiem veikt darījumus ārpus ķēdes, ar tikai atvēršanas un slēgšanas stāvokļiem, kas tiek reģistrēti blockchain. Bitcoin Lightning Network ir labi zināms piemērs, kas izmanto valsts kanālus, lai nodrošinātu ātrus, lēti darījumus, saglabājot lielāko daļu aktivitātes ārpus ķēdes, vienlaikus paļaujoties uz Bitcoin bāzes līmeni, lai veiktu galīgo noregulējumu.
Nobeiguma domas
Blockchain trilemma joprojām ir nozīmīgs izaicinājums tehnoloģijai, lai sasniegtu tās pilnu potenciālu. Tomēr nepārtrauktie centieni, piemēram, Ethereum rullup-centriskā ceļa karte un augstas veiktspējas moduļu blockchain pieaugums, rāda solīgas ceļus uz priekšu. Šie jauninājumi ir vērsti uz mērogojamības uzlabošanu, ne vājinot drošību vai decentralizāciju, tuvina nozari nākotnei, kur blockchain var atbalstīt globāla mēroga lietojumprogrammas.
Papildu lasīšana
Kas ir Appchains (lietojumprogrammu specifiskas blockchain)?
Kas ir Bitcoin Layer 2 tīkli?
Kas ir ķēdes abstrakcija?
Atteikšanās: Šis saturs tiek sniegts jums “kā ir” pamata vispārējai informācijai un izglītības mērķiem, bez jebkādas veida pārstāvības vai garantijas. To nedrīkst interpretēt kā finansiālu, juridisku vai citu profesionālu padomu, un tas nav paredzēts, lai ieteiktu iegādāties kādu konkrētu produktu vai pakalpojumu. Jums jāmeklē savas padomas no piemērotajiem profesionāļiem. Šajā rakstā minētie produkti var nebūt pieejami jūsu reģionā. Ja rakstu ieguldījusi trešā puse, lūdzu, ņemiet vērā, ka izteiktās domas pieder trešajai pusei, un ne vienmēr atspoguļo Binance Academy viedokļus. Lūdzu, izlasiet mūsu pilnīgu atteikumu, lai iegūtu sīkāku informāciju. Digitālo aktīvu cenas var būt svārstīgas. Jūsu ieguldījuma vērtība var samazināties vai pieaugt, un jūs varētu neatgūt ieguldīto summu. Jūs esat pilnībā atbildīgs par savām ieguldījumu lēmumiem, un Binance Academy nav atbildīga par jebkādiem zaudējumiem, kurus varat ciest. Šo materiālu nedrīkst interpretēt kā finansiālu, juridisku vai citu profesionālu padomu. Lai iegūtu vairāk informācijas, skatiet mūsu Lietošanas noteikumus un Risku brīdinājumu.
