Kui krüpto ei saa skaleerida, ei jõua see kunagi massilisele kasutusele.
Mida rohkem üksikisikuid ja organisatsioone kasutab plokiahela tehnoloogiat, on skaleeritavus muutunud silmapaistvamaks. Tõenäoliselt olete seda terminit kohanud krüptotööstuse suurima probleemina.
Mida aga täpselt tähendab "mastaapeeritavus", eriti mis puudutab plokiahela tehnoloogiat, ja miks see nii oluline on?
Mis on plokiahela skaleeritavus?
"Skaleeritavus" viitab süsteemi või protsessi võimele jätkata toimimist vaatamata mahu või ulatuse muutustele. Sarnaselt viitab plokiahela skaleeritavus plokiahela protokolli võimele jätkata optimaalset toimimist ilma suurenenud kuludeta, kui tehinguid, andmeid ja kasutajaid on rohkem.
Vitalik Buterin soovitab [PDF], et plokiahela protokollid püüavad olla detsentraliseeritud, turvalised ja skaleeritavad, kuid saavutavad ainult kaks neist omadustest. Ja kõige sagedamini ohverdatav funktsioon on skaleeritavus.
Kui plokiahel ei ole skaleeritav, töötleb see tehinguid aeglaselt, mis võib põhjustada võrgu ülekoormust (maksete mahajäämus) ja kõrgemaid tasusid. Samal ajal saab skaleeritav plokiahel toime tulla suure tehingute arvuga sekundis (TPS) ilma turvalisus, kasutajakogemus ja tasud või otsustusvõime (konsensuse saavutamine suure võrdõigusvõrgu kaudu näitlejad).
Kolm peamist mõõdikut määravad plokiahela protokolli skaleeritavuse:
- Latentsus: Aeg, mis kulub tehingute edastamiseks võrgusõlmedesse ja nende vastuste võrdlemiseks konsensuse saavutamiseks, mõjutab skaleeritavust. Väiksem latentsusaeg tagab skaleeritavama võrgu.
- Läbilaskevõime: Plokiahela protokolli skaleeritavus sõltub ka tehingute arvust, mida see sekundis suudab töödelda. Suurem läbilaskevõime tagab skaleeritavama võrgu.
- Maksumus: Plokiahela käitamiseks vajalikud ressursid (arvutusvõimsus, ribalaius jne) määravad selle skaleeritavuse. Rohkem ressursse tähendaks suuremaid võrgustiimuleid, eriti rohkematele võrgus osalejatele. Kui stiimulid ei ole proportsionaalsed osalemiskuludega, ei pruugi võrgustikus osalejaid olla.
Enamik uuemaid plokiahela protokolle, nagu Solana, on skaleeritavamad kui vanemad protokollid, nagu Bitcoin; kuid tavaliselt saavutavad nad selle nõrgema turvasüsteemi või suurema tsentraliseerituse hinnaga.
Selleks, et plokiahelad toetaksid tohutut majandust ja kasutajabaase, peavad need olema skaleeritavad. Inimesed ei võta plokiahela protokolle kasutusele, kui need on aeglased ja kallid, eriti kuna traditsioonilised valikud on kiired ja odavad. Näiteks on pitsa eest tasumiseks VISA abil kiirem ja odavam kui Bitcoini kasutamine. Seega on plokiahela skaleeritavuse tähtsus.
3 peamist meetodit plokiahela skaleerimiseks
Mitmed plokiahela protokollid on rakendanud arvukalt tehnikaid, et parandada latentsust, läbilaskevõimet ja kulusid ilma turvalisust ja detsentraliseerimist ohverdamata. Ükski lahendus pole aga suutnud lahendada plokiahela trilemma, eriti kuna paljud neist ohverdavad detsentraliseerimise või turvalisuse.
Selle tulemusena kasutavad plokiahela protokollid tavaliselt mitut lahendust, et parandada plokiahela skaleeritavust.
Need tehnikad võib jagada kolmeks laiamaks lahenduseks.
1. 1. kihi lahendused
Siin on eesmärk täiustada primaarset plokiahela võrku kuluvate tehingute käsitlemiseks. See võib hõlmata selliseid lahendusi nagu plokkide suurendamine, tehinguaegade lühendamine või vastuste kiirem kõrvutamine konsensuse saavutamiseks.
Esimese kihi lahendusi rakendatakse ahelas, keskendudes põhiplokiahela protokolli täiustamisele ilma sekundaarset raamistikku kaasamata. Tavaliselt tehakse need täiustused plokiahela kahvli abil.
Näiteks, Bitcoini aktiveeritud eraldatud tunnistaja (SegWit) läbi pehme kahvli 2017. aastal. See muudatus suurendas protokolli ploki suuruse piiranguid ja tehingu tõhusust. Hiljem samal aastal viis kõva kahvel loomiseni Bitcoin Cash (BCH), alternatiivne plokiahel, millel on suuremad ploki suurused, lühemad tehinguajad ja madalamad tehingutasud.
Ethereumi plokiahel sai 2022. aastal valmis ka kõva hargi. See viis protokolli konsensusalgoritmi üle töötõend panuse tõendiks. See oli shardingi juurutamise esimene etapp, mis Buterin usub laiendab võrku veelgi.
Plokiahela killustamine on 1. kihi lahendus, kuigi see ei vaja kahvlit. Selle asemel hõlmab see võrgu jagamist väiksemateks partitsioonideks - kildudeks -, et levitada ja parandada tehingute töötlemist. Kuigi Ethereum kavatseb killustada millalgi 2023. aastal, Zilliqa plokiahel on juba neli killu, mis vähendab tehinguaega, vähendab tehingutasusid ja parandab kasutajate rahulolu.
2. 2. kihi lahendused
Erinevalt 1. kihi lahendustest, mis on rakendatud põhiplokiahela protokollil, suurendavad Layer 2 lahendused plokiahela skaleeritavust, viies mõned tehingud või protsessid ahelast välja. Need on sekundaarsed raamistikud – olekukanalid ja kogumid –, mis on üles ehitatud plokiahela põhiprotokolli alusel, et käsitleda suurenenud tehingumahtusid.
- Riigi kanalid: olekukanaliga saavad kaks või enam osapoolt kiiresti, väljaspool ahelat tehinguid teha, võimaldades samal ajal tehingu lõplikkuse arveldada ahelasiseselt. Näiteks, Välguvõrk töötab Bitcoini plokiahela peal ja võimaldab Bitcoini tehinguid väljaspool põhiplokiahelat. Nutikate lepingute abil suletakse tehingud. Seejärel lisatakse tehing ja selle lõplikkus esmasesse plokiahelasse, võimaldades vaidluste lahendamist ja kanali sulgemist. Teine näide olekukanalist on Ethereumile ehitatud Raideni võrk.
- Rollups: samal ajal teostavad kokkuvõtted – näiteks optimistlikud või nullteadmised – tehinguid väljaspool ahelat ja seejärel esitage tehinguandmed või kehtivuse tõend plokiahela põhiprotokolli, kus saavutatakse konsensus jõudnud. Loopring ja Aztec on head näited nullteadmiste koondamisest, samas Arbitrium One ja optimism on näited optimistlikest kokkuvõtetest.
Lisaks on ka teisi erinevused 1. ja 2. kihi plokiahelate vahel.
3. Uued ketid
Tõhusa tehingute töötlemise soodustamiseks võib luua uusi ahelaid – külgahelaid, plasmakette ja Validiumi ahelaid. Näiteks Polygon on Ethereumi külgahel, millel on kohandatud spetsifikatsioonid konkreetsete vajaduste rahuldamiseks, kuid see on siiski kasulik Ethereumi tugevale vundamendile ja tugineb sellele.
Kuigi neid lahendusi nimetatakse mõnikord 2. kihi lahendusteks, on need üsna erinevad. 2. kihi lahendused on nende 1. kihi vaste laiendused ja toimivad tavaliselt kooskõlas põhiplokiahelaga. Külgahelad, plasmaahelad ja validiumahelad on aga sõltumatumad plokiahelad, millel on ühendused nende 1. kihi vastega. Tavaliselt vastutavad nad oma turvalisuse, konsensusalgoritmide või blokeerimisparameetrite eest.
Pole plokiahela skaleeritavust, pole massilist kasutuselevõttu
Plokiahela tehnoloogial on potentsiaal muuta maailma sellisel kujul, nagu me seda teame. Kuid see ei muuda maailma, kui skaleeritavus jääb piiranguks, kuna massilist kasutuselevõttu ei toimu.
Alates varade digiteerimisest kuni ettevõteteni, mis kasutavad protsesside optimeerimiseks plokiahela tehnoloogiat, on tulevik plokiahela tehnoloogia jaoks hea, kui see suudab jätkusuutlikult skaleerida ilma detsentraliseerimist ohverdamata turvalisus.
