Hlavní body
Blockchainové trilema vysvětluje problém rovnováhy mezi bezpečností, decentralizací a škálovatelností blockchainových sítí.
Zlepšení jedné vlastnosti je často na úkor druhé nebo i té třetí.
Různé blockchainy toto trilema řeší různými technickými přístupy, jako jsou alternativní mechanismy konsenzu, řešení druhé vrstvy nebo sharding.
I když žádný blockchain toto trilema zcela „nevyřešil“, celé odvětví dál inovuje směrem k vyváženějším návrhům.
Úvod
Vzhledem k tomu, že blockchainy zvládnou zpracovávat pouze omezený počet transakcí za sekundu, mnozí tvrdí, že k celosvětovému prosazení této technologie, je potřeba, aby zpracovávala mnohem víc dat vyšší rychlostí. To by umožnilo, aby síť využívalo více lidí, aniž by byla pomalá nebo drahá.
Základní konstrukční rysy mnoha decentralizovaných sítí ale nedovolují zvýšit škálovatelnost, aniž by to oslabilo decentralizaci nebo zabezpečení. Tato skutečnost se nazývá blockchainové trilema. Vývojáři zkoumají různá řešení, jako jsou nové mechanismy konsenzu, sharding a sítě druhé vrstvy.
Blockchainové trilema
Blockchain je stručně řečeno distribuovaná digitální databáze, ve které se nachází bloky dat uspořádané chronologicky. Bloky jsou propojeny a zabezpečeny kryptografickými důkazy. Zavádění této technologie v různých odvětvích už teď mění způsob, jakým pracujeme a žijeme.
Myšlenka decentralizovaných a bezpečných blockchainů spočívá v tom, že umožňují vytvářet svět, ve kterém budou fungovat sítě a trhy, aniž byste se museli spoléhat na třetí strany. Odborníci se ale obecně shodují na tom, že pokud se má tato technologie víc rozšířit, je potřeba vyřešit blockchainové trilema.
Blockchainové trilema, zpopularizované spoluzakladatelem Etherea, Vitalikem Buterinem, je myšlenka, že u blockchainů je obtížné dosáhnout optimální úrovně všech tří vlastností současně. Posílení jedné z těchto vlastností často znamená ústupek na straně jedné nebo obou zbývajících.
Decentralizace
Blockchainové sítě jsou ze své podstaty decentralizované, což znamená, že je neřídí žádná osoba, společnost ani organizace. Síť je otevřená každému, kdo se chce zapojit, a řízení je rozděleno mezi všechny účastníky. Všichni mají přístup ke stejné účetní knize, a pokud se některý účastník pokusí systém podvést tím, že by změnil záznamy ve svůj prospěch, zbytek sítě může podvodné údaje ověřit a zamítnout.
Vezměme si rozdíl mezi Bitcoinem a tradičním bankovním systémem. Banky prosazují důvěru mezi osobami, které provádí transakce, a starají se o správné vedení všech záznamů. Bitcoin ale všechny tyto údaje sdílí se všemi v síti, aby je bylo možné před přidáním do databáze zkontrolovat a potvrdit. Výsledkem je systém, který může existovat bez potřeby třetí strany.
Decentralizace je předpokladem pro vznik takzvaného Webu 3.0. Zatímco Web 2.0 tvoří většinu dnešního internetu, kde stránky a aplikace spravují firmy, Web 3.0 dává uživatelům kontrolu nad jejich daty a identitou.
S decentralizací ale souvisí kompromisy. Na každé transakci se totiž musí shodnout mnoho uživatelů, takže zpracování je často pomalejší než u centralizovaných systémů. Proto je pro decentralizované sítě klíčovou výzvou škálovatelnost (schopnost zpracovat více transakcí za sekundu).
Zabezpečení blockchainu
Zabezpečení je zásadní pro každý blockchain, protože bez něj by útočníci mohli síť ohrozit a změnit historii transakcí. Ať už je systém centralizovaný nebo decentralizovaný, bezpečnost není zaručena. Centralizované systémy mají výhodu v přísnějších kontrolách a rychlejším rozhodování, ale představují také jediný bod selhání a jsou do značné míry závislé na kvalitě svých bezpečnostních týmů.
U decentralizovaných systémů je třeba zajistit bezpečnost bez závislosti na ústředním orgánu. Například Bitcoin využívá kombinaci kryptografie a mechanismu konsenzu s názvem Proof of Work (PoW). Každý blok dat je provázaný s předchozím blokem pomocí jedinečného digitálního podpisu (hash), což umožňuje okamžité odhalení jakéhokoli zásahu.
PoW přidává další vrstvu ochrany tím, že vyžaduje, aby účastníci sítě, takzvaní těžaři, před ověřením transakcí řešili prostřednictvím rozsáhlých hashovacích výpočtů složité matematické úlohy. Útoky jsou proto nákladné a obtížně proveditelné. A protože bitcoinová těžba je ze své podstaty náročná na zdroje, je pomalejší než některé jiné přístupy.
Čím víc účastníků (uzlů) síť má, tím je bezpečnější. A čím větší síť je, tím obtížnější je pro jeden subjekt se špatnými úmysly převzít kontrolu nad systémem.
Teoreticky, pokud se nějaké osobě nebo skupině podaří ovládnout víc než polovinu výkonu sítě, může provést tzv. 51% útok, který by mohl umožnit zneužití, například dvojí útratu.
Škálovatelnost blockchainu
Škálovatelnost označuje schopnost blockchainu zpracovávat rostoucí počet transakcí za sekundu (TPS). Aby blockchainová technologie mohla být přijata širokou veřejností s potenciálními miliardami uživatelů, musí zpracovávat transakce rychle, levně a spolehlivě. V praxi je škálovatelnost často poslední prioritou až za decentralizací a bezpečností – dvěma základními principy návrhu blockchainu.
Centralizované platební systémy, jako je například Visa, dokáží údajně zpracovávat tisíce transakcí za sekundu, protože fungují v uzavřeném prostředí s kontrolou přístupu. Nevyžadují globální shodu tisíců nezávislých uzlů, takže mohou zpracovávat transakce téměř okamžitě.
Naproti tomu u veřejných blockchainů musí každá transakce projít přes několik nezávislých validátorů. Toto distribuované ověřování snižuje výkon: základní vrstva Bitcoinu dosahuje v průměru asi 5 TPS a Ethereum zhruba 18 TPS.
Ani mechanismus konsenzu Proof of Stake (PoS), který u některých sítí nahradil PoW, se neobejde bez globální shody, což představuje omezení. Bez účinných řešení škálovatelnosti může nárůst využití vést k přetížení sítě, zpomalení transakcí a zvýšení poplatků.
Řešení blockchainového trilematu
Nejzřejmějším a nejsnadnějším řešením blockchainového trilematu je snížení počtu síťových validátorů (uzlů) výměnou za vyšší rychlost. To by ale vedlo k oslabení decentralizace a předání kontroly menšímu počtu účastníků. Mohlo by to také vést k oslabení bezpečnosti, protože menší počet účastníků znamená vyšší pravděpodobnost útoků.
V tomto tedy spočívá trilema: decentralizace a bezpečnost jsou hluboce propojené a způsob, kterým jsou blockchainy postaveny, ztěžuje zlepšení škálovatelnosti bez oslabení jednoho nebo obou. Velkou otázkou je, jak blockchainy zrychlit, aniž byste obětovali vlastnosti, díky kterým jsou důvěryhodné.
Probíhající vývoj
Toto trilema nemá jediné řešení. Vývojáři a výzkumníci ale zkoumají různé přístupy a mnohé z nich vykazují slibné výsledky. Mezi nejvýznamnější z nich patří:
1. Sharding
Sharding rozděluje blockchain na menší oddíly neboli shardy. Každý z nich má vlastní účetní knihu a schopnost zpracovávat transakce nezávisle. Hlavní blockchain koordinuje interakce mezi shardy, čímž snižuje zatížení jednotlivých blockchainů a zlepšuje škálovatelnost.
Například protokol NEAR používá model shardingu známý jako Nightshade 2.0, který dynamicky škáluje dělení sítě do více paralelních shardů. V srpnu 2025 síť provozuje 8 aktivních shardů a dokáže dosáhnout dokončení transakce za přibližně 600 milisekund.
2. Jiný mechanismus konsenzu
Jedním z důvodů, proč se Bitcoin potýká s trilematem, je způsob, jakým mechanismus PoW zajišťuje bezpečnost. Jedním z možných přístupů, jak trilema vyřešit, je najít jiný způsob zajištění konsenzu.
Na blockchainech s mechanismem PoS musí účastníci, kteří ověřují transakce, stakovat (uzamknout) své kryptoměny. Nepotřebují žádné vysoce specializované těžební stroje a přidávání dalších validátorů je jednodušší a dostupnější. PoS je jen jedním z mnoha různých přístupů, jak pomocí mechanismu konsenzu zlepšit škálovatelnost.
Dalším přístupem je mechanismus Proof of Authority (PoA), který místo stakovaných kryptoměn zabezpečuje síť pomocí identit validátorů. Systémy PoA mají k ověřování transakcí a vytváření bloků předem schválený omezený počet důvěryhodných účastníků. Tento přístup nabízí vyšší škálovatelnost, ale snižuje decentralizaci.
Některé blockchainové sítě používají k vyvážení kompromisů hybridní modely. Například BNB Smart Chain používá mechanismus Proof of Staked Authority (PoSA), ve kterém validátoři stakují BNB, aby se mohli podílet na tvorbě bloků, a který dosahuje asi třísekundové tvorby bloku. Síť Conflux kombinuje prvky mechanismu PoW se strukturou orientovaného acyklického grafu (DAG), čímž se zlepšuje propustnost, aniž by se zhoršily bezpečnostní charakteristiky mechanismu PoW.
3. Řešení druhé vrstvy
Dalším přístupem k řešení tohoto trilematu je stavět na existujícím blockchainu a neměnit jeho základní vrstvu. Řešení druhé vrstvy zpracovávají transakce mimo hlavní blockchain a pak vypořádávají už jen výsledky. To snižuje zatížení, zlevňuje poplatky a zachovává bezpečnost základní vrstvy.
Rollupy shromažďují mnoho transakcí mimo hlavní blockchain, kterému k ověření předkládají jediný komprimovaný důkaz. Optimistic rollupy, jako je Arbitrum, předpokládají, že transakce jsou správné, pokud nejsou zpochybněny, a rollupy s nulovou znalostí, jako je Scroll, zase používají kryptografické důkazy k potvrzení platnosti bez odhalení všech podrobností. Ethereum se stále víc zaměřuje na rollupy, přičemž většina odvětví decentralizovaných financí (DeFi), her a NFT se odehrává na jeho druhé vrstvě, aby se zvýšila rychlost a snížily náklady.
Stavové kanály umožňují účastníkům provádět transakce mimo blockchain a na blockchainu se zaznamenávají pouze stavy při otevření a uzavření těchto kanálů. Lightning Network na síti Bitcoin je známým příkladem, který využívá stavové kanály k umožnění rychlých a levných transakcí tím, že většinu aktivit drží mimo hlavní blockchain a při konečném vypořádání se spoléhá na základní vrstvu Bitcoinu.
Závěrem
Blockchainové trilema zůstává významnou výzvou, která stojí v cestě dosažení plného potenciálu této technologie. Probíhající snahy, jako je například plán Etherea zaměřený na rollupy a vzestup vysoce výkonných modulárních blockchainů, ale ukazují slibné cesty vpřed. Cílem těchto inovací je zvýšit škálovatelnost, aniž by se příliš zhoršila bezpečnost nebo decentralizace, a přiblížit tak tohle odvětví budoucnosti, ve které se budou moct blockchainy využívat v globálním měřítku.
Související články:
Vyloučení odpovědnosti: Tento článek je vám předkládán ve stavu, v jakém je, pouze pro obecné informační a vzdělávací účely, bez jakéhokoli prohlášení nebo záruky. Neměl by být chápán jako finanční, právní nebo jiné odborné poradenství ani není jeho cílem doporučit nákup jakéhokoli konkrétního produktu nebo služby. Měli byste se poradit s příslušnými odbornými poradci. Produkty zmíněné v tomto článku nemusí být ve vašem regionu dostupné. Upozorňujeme, že pokud je článek příspěvkem od třetí strany, vyjádřené názory patří této třetí straně a nemusí se nutně shodovat s názory Akademie Binance. Další podrobnosti se dozvíte v našem úplném prohlášení o vyloučení odpovědnosti. Ceny digitálních aktiv mohou být volatilní. Hodnota vaší investice může klesnout nebo stoupnout a investovaná částka se vám nemusí vrátit. Za svá investiční rozhodnutí nesete výhradní odpovědnost vy sami a Akademie Binance nenese odpovědnost za žádné ztráty, které vám mohou vzniknout. Tento materiál by neměl být chápán jako finanční, právní nebo jiné odborné poradenství. Další informace získáte v našich podmínkách použití a upozornění na rizika.