Ключевые моменты
Трилемма блокчейна подчеркивает трудности, с которыми сталкиваются блокчейн-сети, пытаясь сбалансировать безопасность, децентрализацию и масштабируемость.
Ведется изучение нескольких решений по масштабированию для устранения подобных ограничений. Некоторые из них сосредоточены на основной цепи (Уровень 1), в то время как другие фокусируются на отдельной цепи (Уровень 2).
Решения по масштабированию Уровня 1 относятся к изменениям в архитектуре и правилах основной блокчейн-сети для улучшения ее производительности (например, изменение работы консенсуса или использование шардирования).
Решения второго слоя состоят из вторичных фреймворков, построенных поверх слоя 1, чтобы помочь уменьшить его нагрузку (например, обрабатывая транзакции вне основной цепи).
Будущее блокчейна, вероятно, будет зависеть от смеси обеих систем, используя слой 1 для безопасности и расчетов, в то время как полагается на слой 2 для более высокой скорости и более низких затрат.
Введение
Популярность криптовалюты продолжает расти, что приводит к притоку новых пользователей и транзакций. Хотя революционный характер блокчейна ясен, масштабируемость (возможность системы справляться с растущим спросом) остается основной проблемой. Публичные блокчейны, которые отдают приоритет децентрализации и безопасности, часто испытывают трудности с достижением высокой пропускной способности.
Эта проблема известна как трилемма блокчейна, которая утверждает, что трудно для децентрализованной системы одновременно достигать высоких уровней децентрализации, безопасности и масштабируемости. Обычно сети отдают приоритет двум в ущерб третьему.
Чтобы решить эту проблему, разработчики создали различные подходы к масштабированию. Некоторые решения изменяют архитектуру основной блокчейн (Слой 1), в то время как другие работают на вторичных протоколах, которые работают поверх основной сети (Слой 2).
Слой 1 против слоя 2
Термин Слой 1 относится к основному уровню архитектуры блокчейна. Это основная сеть, где транзакции завершаются. Примеры включают Bitcoin, Ethereum, BNB Chain и Solana.
Слой 2 относится к сетям или протоколам, построенным поверх этих блокчейнов первого слоя. Например, сеть Lightning является решением второго слоя для Bitcoin, а Arbitrum — это решение второго слоя для Ethereum.
Улучшения масштабируемости классифицируются в зависимости от того, где они происходят:
Решение слоя 1 изменяет правила или механизмы базового блокчейна напрямую (например, изменение механизма консенсуса).
Решение второго слоя использует внешнюю, параллельную сеть для упрощения транзакций вне основной цепи, чтобы уменьшить перегрузку.
Общие решения по масштабированию слоя 1
1. Механизм консенсуса
Некоторые блокчейны переходят с медленных, энергоемких систем, таких как Proof of Work (PoW), на более эффективные, такие как Proof of Stake (PoS). Например, Ethereum перешел на PoS, чтобы улучшить свою способность обрабатывать данные и быть более экологически чистым. Этот метод использует стейкинг (блокировку монет) вместо майнинга для проверки транзакций.
2. Шардинг
Шардинг похож на разбивку большой базы данных на более мелкие, более управляемые части, называемые "шардом". Таким образом, вместо того, чтобы каждая машина в сети выполняла всю работу, работа распределяется. Это позволяет блокчейну обрабатывать несколько транзакций одновременно, увеличивая общую эффективность.
3. Увеличение размера блока
Некоторые блокчейны просто увеличивают размер блоков. Это позволяет вместить больше транзакций в один блок. Однако это может усложнить работу обычных компьютеров в качестве валидирующих узлов в сети, что может повредить децентрализации.
Общие решения по масштабированию второго слоя
1. Роллапы
Роллапы в настоящее время являются самым популярным решением для масштабирования Ethereum. Они "собирают" (упаковывают) сотни оффчейн-транзакций в одну партию перед отправкой их в основную цепь.
Оптимистичные роллапы: Используемые такими сетями, как Optimism и Arbitrum, они предполагают, что транзакции действительны по умолчанию. Они предлагают период "защиты от мошенничества", в течение которого недействительные транзакции могут быть оспорены.
Роллапы с нулевым знанием (ZK): Используемые такими сетями, как zkSync и Scroll, ZK роллапы используют криптографические доказательства для мгновенной проверки действительности транзакций. Они обеспечивают высокий уровень безопасности и конфиденциальности без необходимости в периоде спора.
2. Сайдчейны
Сайдчейны — это независимые блокчейны со своими собственными валидаторами. Яркий пример — сеть Polygon PoS. В отличие от роллапов, сайдчейны отвечают за свою безопасность. Хотя они часто быстрее и дешевле, они не наследуют безопасность основной цепи первого слоя так же, как это делают роллапы.
3. Каналы состояния
Канал состояния — это двусторонняя среда общения между участниками. Пользователи могут проводить транзакции оффчейн столько раз, сколько захотят, а только начальные и конечные балансы фиксируются в блокчейне. Сеть Bitcoin Lightning работает по этой модели, позволяя мгновенные и недорогие платежи в биткойнах.
4. Вложенные блокчейны
В этой настройке основная блокчейн передает работу "дочерним" цепям. Дочерние цепи выполняют работу и отправляют результаты обратно в "родительскую" цепь. Платформа Plasma на Ethereum является примером этого.
Слой 1 против слоя 2: ключевые различия
Обе слоя хотят сделать сеть быстрее, но делают это по-разному.
Ограничения решений по масштабированию
Слой 1: Обновление основной цепи сложно. Крупные изменения, такие как увеличение размера блока или изменение консенсуса, часто требуют жесткого форка, который может разделить сообщество.
Слой 2: Хотя быстрые, L2 могут добавить сложность. Пользователи должны переносить средства между сетями, и ликвидность может стать фрагментированной между различными L2. Кроме того, некоторые L2 полагаются на централизованные секвенсоры, что создает потенциальную точку отказа по сравнению с децентрализованной основной цепью.
Заключительные мысли
Мир блокчейнов быстро растет. Чтобы справиться с массовым принятием, нам нужны сети, которые одновременно безопасны и быстры. Обновления слоя 1, такие как шардирование, важны в долгосрочной перспективе. Однако решения второго слоя предлагают скорость и низкие затраты, которые нам нужны прямо сейчас. В будущем, скорее всего, будет более распространено видеть смесь обоих: сильный слой 1 для безопасности и гибкие сети второго слоя для повседневных транзакций.
Дальнейшее чтение
Что такое трилемма блокчейна?
Что такое Zk-роллапы? Техника масштабирования второго слоя
Что такое сети Bitcoin второго слоя?
Что такое шардирование и как оно работает?
Отказ от ответственности: Этот контент представлен вам на условиях "как есть" для общего информирования и образовательных целей, без каких-либо представлений или гарантий. Это не должно интерпретироваться как финансовый, юридический или другой профессиональный совет, и не предназначено для рекомендации покупки какого-либо конкретного продукта или услуги. Вам следует обратиться за советом к соответствующим профессиональным консультантам. Продукты, упомянутые в этой статье, могут быть недоступны в вашем регионе. Если статья была написана третьей стороной, пожалуйста, обратите внимание, что высказанные мнения принадлежат третьему лицу и не обязательно отражают мнение Binance Academy. Пожалуйста, прочитайте наше полное отказ от ответственности для получения дополнительной информации. Цены на цифровые активы могут быть волатильными. Стоимость ваших инвестиций может снизиться или увеличиться, и вы можете не вернуть вложенную сумму. Вы несете единоличную ответственность за свои инвестиционные решения, и Binance Academy не несет ответственности за любые убытки, которые вы можете понести. Этот материал не должен интерпретироваться как финансовый, юридический или другой профессиональный совет. Для получения дополнительной информации смотрите наши Условия использования и Предостережение о рисках.
