Ключови изводи
Трилемата на блокчейна обяснява предизвикателството да се балансира сигурността, децентрализацията и мащабируемостта в блокчейн мрежите.
Подобряването на едното свойство често е за сметка на едното или на двете други.
Различните блокчейн вериги прилагат различни технически подходи, като алтернативни механизми за консенсус, решения от слой 2 и разделяне, за да се справят с трилемата.
Макар че нито една блокчейн верига не е „решила“ напълно трилемата, индустрията продължава да прави нововъведения в посока на по-балансирани проекти.
Въведение
Тъй като блокчейните могат да обработват само ограничен брой трансакции в секунда, мнозина твърдят, че за да бъде технологията възприета в световен мащаб, тя трябва да може да обработва много повече данни и с по-висока скорост. Това ще позволи на повече хора да използват мрежата, без тя да става бавна или скъпа.
Въпреки това фундаменталният дизайн на много децентрализирани мрежи означава, че увеличаването на мащабируемостта има тенденция да отслабва децентрализацията или сигурността. Това е известно като блокчейн трилема. Разработчиците проучват различни решения, като например нови механизми за консенсус, фрагментиране и мрежи от слой 2.
Трилемата на блокчейна
Най-общо казано, един блокчейн е разпределена дигитална база данни. Блокове от данни са организирани в хронологичен ред. Блоковете са свързани и защитени с криптографски доказателства. Внедряването на тази технология в различни индустрии вече променя начина, по който работим и живеем.
Идеята е, че децентрализираните и сигурни блокчейни позволяват свят, в който не е необходимо да разчитаме на трети страни, за да функционират мрежите или пазарите. Експертите обаче са единодушни, че за да се възприеме по-широко тази технология, трябва да се реши трилемата на блокчейна.
Популяризирана от съоснователя на Ethereum, Виталик Бутерин, трилемата на блокчейна се отнася до идеята, че за блокчейните е трудно да се постигнат оптимални нива на трите свойства едновременно. Укрепването на едно от тези свойства често означава компромис с едно или с двете други.
Децентрализация
Блокчейн мрежите са децентрализирани по дизайн, което означава, че нито един човек, компания или организация не ги контролира. Мрежата е отворена за всеки, който иска да участва, а контролът е разпределен между всички участници. Всички имат достъп до един и същ регистър и ако някой участник се опита да измами системата, като промени записите в своя полза, останалите участници в мрежата могат да проверят и отхвърлят измамните данни.
Помислете за разликата между Биткойн и традиционната банкова система. Банките налагат доверие между хората, извършващи сделки, и гарантират, че всички записи се съхраняват правилно. Блокчейнът на Биткойн обаче споделя всички тези данни с всички в мрежата, така че да могат да бъдат проверени и потвърдени, преди да бъдат добавени към базата данни. Резултатът е система, която може да съществува без нужда от трети страни.
Децентрализацията предлага възможност за това, което е известно като Web3. Докато Web2 представлява по-голямата част от днешния интернет, в който сайтовете и приложенията се контролират от компании, Web3 дава на потребителите контрол върху техните данни и самоличност.
Децентрализацията обаче е свързана с компромиси. Тъй като множество потребители трябва да постигнат консенсус за всяка трансакция, обработката често е по-бавна, отколкото в централизираните системи. Това превръща мащабируемостта (способността да се обработват повече трансакции в секунда) в ключово предизвикателство за децентрализираните мрежи.
Блокчейн сигурност
Сигурността е от съществено значение за всеки блокчейн, тъй като без нея нападателите могат да компрометират мрежата и да променят историята на трансакциите. Независимо дали една система е централизирана, или децентрализирана, сигурността не е гарантирана. Централизираните системи могат да се възползват от по-строгия контрол и по-бързото вземане на решения, но те също така представляват една точка на неизправност и зависят в голяма степен от качеството на екипите по сигурността.
В децентрализираните системи сигурността трябва да се постигне, без да се разчита на централен орган. Биткойн, например, използва комбинация от криптография и механизъм за консенсус, наречен Доказателство за работа (PoW). Всеки блок данни е свързан с предишния чрез уникален дигитален подпис (хеш), което позволява незабавно да се открие всякаква фалшификация.
PoW добавя още едно ниво на защита, като изисква от участниците в мрежата, известни като копачи, да решават сложни математически пъзели чрез обширни изчисления за хеширане, преди да потвърдят трансакциите. Това прави атаките скъпи и трудни за изпълнение. Тъй като копаенето на Биткойн е ресурсоемко по замисъл, то е по-бавно от някои други подходи.
Също така имайте предвид, че колкото повече участници (възли) има в мрежата, толкова по-сигурна е тя. Колкото по-голяма е мрежата, толкова по-трудно става за един злонамерен участник да поеме контрол над системата.
На теория, ако едно лице или група успее да контролира над половината от мощността на мрежата, то може да извърши т.нар. 51% атака, което потенциално би могло да даде възможност за използване на уязвимости като двойно харчене.
Мащабируемост на блокчейна
Мащабируемостта се отнася до способността на блокчейна да обработва все по-голям брой трансакции в секунда (TPS). За да може блокчейн технологията да бъде възприета от широката общественост и да има потенциално милиарди потребители, тя трябва да обработва трансакциите бързо, евтино и надеждно. На практика мащабируемостта често отстъпва пред децентрализацията и сигурността, които са двата основни принципа на блокчейн дизайна.
Съобщава се, че централизираните платежни системи като Visa например могат да обработват хиляди трансакции в секунда, тъй като работят в затворена, разрешена среда. Те не изискват глобален консенсус от хиляди независими възли, което им позволява да обработват трансакции почти мигновено.
За разлика от тях публичните блокчейн вериги трябва да обработват всяка трансакция през множество независими валидатори. Тази разпределена проверка забавя производителността: Базовият слой на Биткойн обработва средно около 5 TPS, докато Ethereum – около 18 TPS.
Дори с факта, че консенсусът чрез Доказателството за залог (PoS) в някои мрежи замества PoW, необходимостта от глобално споразумение все още налага ограничения. Без ефективни решения за мащабируемост, рязкото увеличаване на използването може да доведе до претоварване на мрежата, по-бавни трансакции и по-високи такси.
Решаване на трилемата на блокчейна
Най-очевидното и основно решение на трилемата на блокчейна е да се намали броят на мрежовите валидатори (възли) в замяна на по-голям мащаб и скорост. Но това би довело до отслабване на децентрализацията с контрол, предаден на по-малък брой участници. Това също би довело до отслабване на сигурността, тъй като по-малко играчи означава по-голям шанс за атаки.
И така, трилемата е следната: децентрализацията и сигурността са дълбоко свързани, а начинът, по който са изградени блокчейните, затруднява подобряването на мащабируемостта, без да се отслаби едното или и двете. Големият въпрос е как да направим блокчейна по-бърз, без да жертваме самите качества, които го правят надежден на първо място.
Текущи разработки
Няма едно златно решение на трилемата. Въпреки това разработчиците и изследователите са проучили различни подходи, много от които са показали обещаващи резултати. Някои от най-забележителните разработки включват:
1. Шардинг (фрагментиране)
Разделянето на блокчейните на по-малки дялове или части, всяка от които има собствен регистър и възможност за независима обработка на трансакции. Основната верига координира взаимодействията между отделните части, като намалява натоварването на всяка отделна верига и подобрява мащабируемостта.
Например, протоколът NEAR използва модел за разделяне, известен като Nightshade 2.0, който динамично се мащабира чрез разделяне на мрежата на множество паралелни части. Към август 2025 г. мрежата разполага с 8 активни части и може да постигне окончателност на трансакциите за около 600 милисекунди.
2. Различен консенсусен механизъм
Една от причините трилемата да съществува в Биткойн мрежата е поради начина, по който PoW работи за осигуряване на сигурност. Намирането на различен начин за осигуряване на консенсус е един подход за решаване на трилемата.
В PoS блокчейните участниците, участващи във валидирането на трансакциите, трябва да стейкват (заключат) своите токени. Няма нужда от високоспециализирани машини за копаене. Добавянето на повече валидатори към мрежата е по-лесно и по-достъпно. PoS е само един от многото различни подходи към консенсусни механизми с оглед на мащабируемостта.
Друг подход е Доказателство за пълномощие (PoA), който осигурява сигурността на мрежата, като използва самоличността на валидатора, а не стейкнати монети. В системите PoA ограничен брой доверени участници са предварително одобрени да проверяват трансакции и да създават блокове. Това може да осигури по-голяма мащабируемост, но намалява децентрализацията.
Някои блокчейн мрежи използват хибридни модели, за да балансират компромисите. Например. BNB Smart Chain използва Правомощие за доказателство за залог (PoSA), при което валидаторите стейкват BNB, за да участват в създаването на блокове, като постигат време за създаване на блокове от около три секунди. Мрежата Conflux комбинира елементи на PoW с насочен ацикличен граф (DAG), за да подобри пропускателната способност, като същевременно запазва характеристиките за сигурност на PoW.
3. Решения от слой 2
Друг подход за решаване на трилемата е да се изгради върху съществуващ блокчейн, вместо да се променя неговият основен слой. Решенията от слой 2 обработват трансакции извън основната верига и след това уреждат резултатите обратно в нея. Така се намалява претоварването, намаляват се таксите и се запазва сигурността на базовия слой.
Сборните пакети обединяват множество трансакции извън веригата и подават едно компресирано доказателство към основната верига за проверка. Оптимистични сборни пакети като Arbitrum приемат, че трансакциите са валидни, освен ако не бъдат оспорени, докато сборните пакети с нулеви знания (ZK) като Scroll използват криптографски доказателства за потвърждаване на валидността, без да разкриват всички подробности. Ethereum става все по-ориентиран към сборните пакети, като голяма част от децентрализираните финанси (DeFi), игрите и NFT дейностите се извършват на слой 2, за да се подобри скоростта и да се намалят разходите.
Държавните канали позволяват на участниците да извършват трансакции извън веригата, като в блокчейна се записват само състоянията на отваряне и затваряне. The Bitcoin Lightning Network е добре познат пример, който използва държавни канали, за да осигури бързи и евтини трансакции, като държи повечето дейности off-chain и разчита на базовия слой на Биткойн за крайния сетълмент.
Заключителни мисли
Трилемата на блокчейна продължава да бъде сериозно предизвикателство пред технологията да достигне пълния си потенциал. Въпреки това продължаващите усилия, като например пътната карта на Ethereum, ориентирана към сборните пакети, и възходът на високопроизводителните модулни блокчейни показват обещаващи пътища напред. Целта на тези иновации е да се увеличи мащабируемостта, без да се нарушава сигурността или децентрализацията, като се доближи отрасълът до бъдеще, в което блокчейните могат да поддържат приложения в световен мащаб.
Допълнителни статии
Отказ от отговорност: Това съдържание ви е представено във вида, в който е, само за обща информация и с образователна цел, без да се представят каквито и да било гаранции. Тя не трябва да се тълкува като финансов, правен или друг професионален съвет, нито пък има за цел да препоръчва закупуването на конкретен продукт или услуга. Трябва да потърсите собствен съвет от подходящи професионални консултанти. Възможно е продуктите, споменати в тази статия, да не са налични във вашия регион. Когато статията е предоставена от трета страна, моля, имайте предвид, че изразените възгледи принадлежат на третата страна и не отразяват непременно възгледите на Binance Academy. Моля, прочетете нашия пълен отказ от отговорност за повече подробности. Цените на дигиталните активи могат да бъдат променливи. Стойността на вашата инвестиция може да се понижи или повиши и да не си възвърнете инвестираната сума. Вие носите пълната отговорност за инвестиционните си решения и Binance Academy не носи отговорност за загуби, които може да претърпите. Този материал не трябва да се тълкува като финансов, правен или друг професионален съвет. За повече информация вижте нашите Условия за ползване и Предупреждението за риск.