Võtmepunktid
Plokiahela trilemma selgitab probleemi, kuidas tasakaalustada turvet, detsentraliseerimist ja skaleeritavust plokiahelavõrkudes.
Ühe omaduse parandamine toimub sageli ühe või mõlema ülejäänud omaduse arvelt.
Eri plokiahelad kasutavad trilemma lahendamiseks erinevaid tehnilisi lähenemisviise, nagu alternatiivsed konsensusmehhanismid, 2. kihi lahendused ja killustamine.
Kuna ükski plokiahel ei ole trilemmat täielikult lahendanud, jätkab valdkond tasakaalustatumate lahenduste loomiseks uuenduste juurutamist.
Sissejuhatus
Kuna plokiahelad suudavad töödelda vaid piiratud arvu tehinguid sekundis, väidavad paljud, et selle tehnoloogia üleilmseks kasutuselevõtuks peaks see suutma töödelda palju rohkem andmeid ja palju kiiremini. See võimaldab suuremal hulgal inimestel võrku kasutada, ilma et see muutuks aeglaseks või kalliks.
Paljude detsentraliseeritud võrkude põhikonstruktsiooni iseloomustab aga see, et suurenev skaleeritavus kipub nõrgendama detsentraliseerimist või turvet. Seda nimetatakse plokiahela trilemmaks. Arendajad uurivad mitmesuguseid lahendusi, nagu uued konsensusmehhanismid, killustamine ja 2. kihi võrgud.
Plokiahela trilemma
Lühidalt öeldes on plokiahel hajutatud digitaalne andmebaas. Andmeplokid on korraldatud kronoloogilises järjestuses. Plokid on omavahel seotud ja turvatud krüptograafiliste tõenditega. Sellise tehnoloogia rakendamine eri valdkondades on juba muutmas seda, kuidas me töötame ja elame.
Idee seisneb selles, et detsentraliseeritud ja turvalised plokiahelad võimaldavad luua maailma, kus me ei pea võrkude või turgude toimimiseks lootma mõnele kolmandale osapoolele. Eksperdid on aga üldiselt nõus, et selle tehnoloogia laialdasemaks kasutuselevõtuks tuleb tegeleda plokiahela trilemmaga.
Ethereumi kaasasutaja Vitalik Buterini populariseeritud plokiahela trilemma viitab ideele, et plokiahelatel on raske saavutada korraga kõigi kolme omaduse optimaalset taset. Ühe omaduse tugevdamine tähendab sageli seda, et tuleb teha järeleandmisi emmas-kummas või mõlemas ülejäänud omaduses.
Detsentraliseerimine
Plokiahelavõrgud on olemuselt detsentraliseeritud, mis tähendab seda, et nende üle ei ole kontrolli ühelgi inimesel, ettevõttel ega organisatsioonil. Võrk on avatud kõigile, kes soovivad osaleda, ja kontroll on jaotatud kõigi osalejate vahel. Kõigil on juurdepääs samale pearaamatule, ja kui mõni osaleja üritab süsteemi petta, muutes andmeid enda kasuks, saavad ülejäänud võrguliikmed andmeid kontrollida ja valeandmed tagasi lükata.
Mõtle Bitcoini ja traditsioonilise pangandussüsteemi erinevusele. Pangad tugevdavad tehinguid tegevate inimeste vahel usaldust ja tagavad, et kõiki andmeid hoitaks nõuetekohaselt. Bitcoini plokiahel jagab aga kõiki neid andmeid kõigi võrguliikmetega, et neid saaks enne andmebaasi lisamist kontrollida ja kinnitada. Tulemuseks on süsteem, mis saab eksisteerida ilma ühegi kolmanda osapooleta.
Detsentraliseerimine pakub võimalust, mida tuntakse Web3-na. Kuigi Web2 moodustab suure osa tänapäeva internetist, kus veebilehti ja rakendusi kontrollivad ettevõtted, annab Web3 kasutajatele kontrolli oma andmete ja identiteedi üle.
Kuid detsentraliseerimisega kaasnevad ka kompromissid. Kuna paljud kasutajad peavad iga tehingu kinnitamiseks üksmeelele jõudma, on töötlemine sageli aeglasem kui tsentraliseeritud süsteemides. See muudab skaleeritavuse (suutlikkuse töödelda rohkem tehinguid ühes sekundis) detsentraliseeritud võrkude jaoks põhiprobleemiks.
Plokiahela turve
Turve on kõigi plokiahelate jaoks hädavajalik, sest ilma selleta võivad ründajad võrku ohustada ja tehingute ajalugu muuta. Olgu süsteem tsentraliseeritud või detsentraliseeritud, turvalisus pole garanteeritud. Tsentraliseeritud süsteemide eelised on rangem kontroll ja kiiremad otsused, kuid neil on ka nõrk lüli, sest nad sõltuvad suurel määral oma turbemeeskondade kvaliteedist.
Detsentraliseeritud süsteemides tuleb turvalisus saavutada ilma keskse asutuse toeta. Bitcoin kasutab näiteks krüptograafia ja konsensusmehhanismi kombinatsiooni, mida nimetatakse töötõenduseks (PoW). Iga andmeplokk on seotud eelmisega unikaalse digitaalse allkirja (räsi) kaudu, mistõttu on igasugune sekkumine kohe tuvastatav.
PoW lisab veel ühe kaitsekihi, nõudes võrgus osalejatelt, keda nimetatakse kaevandajateks, enne tehingute kinnitamist keeruliste matemaatiliste mõistatuste lahendamist ulatuslike räsiarvutuste abil. See muudab ründed kalliks ja keeruliseks. Kuna Bitcoini kaevandamine on oma olemuselt ressursimahukas, on see aeglasem kui mõned teised lähenemisviisid.
Pane tähele ka seda, et mida rohkem on võrgus osalejaid (sõlmi), seda turvalisem see on. Mida suurem on võrk, seda raskem on ühel pahatahtlikul osalejal süsteemi üle kontrolli haarata.
Teoreetiliselt võib inimene või rühm, kui ta suudab kontrollida rohkem kui poolt võrgu võimsusest, toime panna 51% ründe, millega võivad potentsiaalselt kaasneda sellised ärakasutamised nagu topeltkulutamine.
Plokiahela skaleeritavus
Skaleeritavus viitab plokiahela suutlikkusele töödelda üha suuremat hulka tehinguid ühes sekundis (TPS). Selleks et plokiaheltehnoloogia toetaks laialdast kasutuselevõttu ja miljoneid kasutajaid, peab see töötlema tehinguid kiiresti, odavalt ja usaldusväärselt. Praktikas jääb skaleeritavus sageli detsentraliseerimise ja turbe ehk plokiahela ülesehituse kahe põhialuse varju.
Sellised tsentraliseeritud maksesüsteemid nagu Visa suudavad väidetavalt hallata tuhandeid tehinguid sekundis, kuna nad töötavad suletud, lubadega keskkonnas. Neil ei ole vaja üleilmset konsensust tuhandetelt sõltumatutelt sõlmedelt, mistõttu saavad nad tehinguid töödelda peaaegu kohe.
Seevastu avalikud plokiahelad peavad töötlema igat tehingut mitme sõltumatu valideerija kaudu. See jaotatud kontroll aeglustab jõudlust: Bitcoini põhikiht saavutab keskmiselt umbes 5 tehingut sekundis, samas kui Ethereum töötleb umbes 18 tehingut sekundis.
Isegi panuse tõenduse (PoS) konsensuse korral, mis asendab mõnes võrgus PoW-d, seab globaalse kokkuleppe vajadus ikkagi piiranguid. Ilma tõhusate skaleerimilahendusteta võib kasutajate arvu järsk kasv tuua kaasa võrgu ülekoormuse, aeglasemad tehingud ja suuremad teenustasud.
Plokiahela trilemma lahendamine
Plokiahela trilemma kõige ilmsem ja põhilisem lahendus on vähendada võrgu valideerijate (sõlmede) arvu, et saavutada suurem skaleeritavus ja kiirus. Kuid see tooks kaasa detsentraliseerimise nõrgenemise, sest kontroll antaks väiksemale hulgale osalejatele. See tooks kaasa ka turbe nõrgenemise, kuna vähem osalejaid tähendab suuremat rünnete võimalust.
Siin peitubki trilemma: detsentraliseerimine ja turve on tugevasti seotud, skaleeritavust on aga plokiahelate ülesehituse tõttu raske parandada ilma neist ühte või mõlemat nõrgestamata. Suur küsimus on see, kuidas muuta plokiahelad kiiremaks, ohverdamata seejuures neid omadusi, mis just muudavad plokiahela usaldusväärseks.
Pidevad arengud
Trilemmal pole üht täiuslikku lahendust. Kuid arendajad ja teadlased on uurinud mitmesuguseid lähenemisviise, millest paljud on näidanud paljutõotavaid tulemusi. Mõned kõige tähelepanuväärsemad arengud on järgmised.
1. killustamine (sharding)
Killustamine jagab plokiahela väiksemateks osadeks ehk kildudeks. Igaühel neist on oma pearaamat ja suutlikkus tehinguid iseseisvalt töödelda. Põhiahel koordineerib toiminguid kildude vahel, vähendades iga üksiku ahela koormust ja parandades skaleeritavust.
Näiteks NEARI protokoll kasutab killustamismudelit nimega Nightshade 2.0, mis skaleerub dünaamiliselt, jagades võrgu mitmeks paralleelseks killuks. Alates 2025. aasta augustist käitab võrk 8 aktiivset kildu ja suudab saavutada tehingu lõplikkuse umbes 600 millisekundiga.
2. Teistsugune konsensusmehhanism
Üks põhjusi, miks trilemma Bitcoini võrgus eksisteerib, on see, kuidas tagab PoW turvalisuse. Teistsuguse viisi leidmine konsensuse saavutamiseks on üks võimalus trilemma lahendada.
PoS-i plokiahelates peavad tehingute valideerimisega seotud osalejad oma tokenid panustama (lukustama). Pole vaja väga spetsialiseeritud kaevandusmasinaid. Valideerijate võrku lisamine on odavam, lihtsam ja ligipääsetavam. PoS on vaid üks paljudest erinevatest lähenemisviisidest konsensusmehhanismidele, pidades silmas skaleeritavust.
Teine lähenemisviis on volituste tõendus (PoA), mis kaitseb võrku valideerijate identiteetide, mitte panustatud müntide abil. PoA süsteemides on piiratud arv varem heaks kiidetud usaldusväärseid osalejaid, kes kinnitavad tehinguid ja loovad plokke. See võib tagada suurema skaleeritavuse, kuid vähendab detsentraliseeritust.
Mõned plokiahelavõrgud kasutavad tasakaalu leidmiseks hübriidmudeleid. Näiteks BNB Smart Chain kasutab panuse volituse tõendust (PoSA), kus valideerijad panustavad BNB-d, et osaleda plokkide loomises, saavutades plokiajaks umbes kolm sekundit. Confluxi võrk ühendab PoW elemente suunatud atsüklilise graafi (DAG) struktuuriga, et parandada läbilaskevõimet, säilitades samal ajal PoW turbenäitajad.
3. 2. kihi lahendused
Veel üks võimalus trilemma lahendamiseks on ehitada lahendus olemasolevale plokiahelale, mitte muuta selle aluskihti. 2. kihi lahendused töötlevad tehinguid põhiahelast väljaspool ja saadavad seejärel tulemused sellesse tagasi. See vähendab ülekoormust, alandab teenustasusid ja säilitab aluskihi turbe.
Rollup’id koondavad mitu tehingut väljaspool plokiahelat ja esitavad põhiahelale kontrollimiseks ühe kokkupakitud tõendi. Optimistlikud rollup’id, nagu Arbitrum, eeldavad, et tehingud on kehtivad, kui neid ei vaidlustata, samas kui teadmise puudumise (ZK) rollup’id, nagu Scroll, kasutavad krüptograafilisi tõendeid kehtivuse kinnitamiseks, ilma kõiki üksikasju avalikustamata. Ethereum on muutunud üha enam rollup’i-keskseks, sest suur osa selle detsentraliseeritud rahandusest (DeFi), mängudest ja NFT tegevusest toimub 2. kihis, et suurendada kiirust ja vähendada kulusid.
Olekukanalid võimaldavad osalejatel teha tehinguid väljaspool plokiahelat, kusjuures plokiahelas registreeritakse ainult avamis- ja sulgemisolekud. Bitcoini Lightning Network on hästi tuntud näide, mis kasutab olekukanaleid, et võimaldada kiireid ja soodsaid tehinguid, hoides enamikku tegevusest väljaspool plokiahelat ja tuginedes lõplikul arveldamisel Bitcoini aluskihile.
Lõppmärkused
Plokiahela trilemma on endiselt probleem, mis ei võimalda sellel tehnoloogial saavutada täielikku potentsiaali. Kuid rakendatavad lahendused, nagu Ethereumi rollup’i-keskne tegevuskava ja suure jõudlusega modulaarsed plokiahelad, on paljulubavad. Nende uuenduste eesmärk on parandada skaleeritavust, kahjustamata samal ajal turvet või detsentraliseerimist. See aitab valdkonda tuua lähemale tulevikule, kus plokiahelad suudavad toetada ülemaailmseid rakendusi.
Lisalugemist
Lahtiütlus. See sisu esitatakse olemasoleval kujul ainult üldiseks teabeks ning harivatel eesmärkidel, ilma igasuguse esinduse või garantiita. Seda ei tohiks tõlgendada finants-, õigus- või muu professionaalse nõustamisena ega konkreetse toote või teenuse ostmise soovitusena. Peaksid küsima nõu asjaomastelt professionaalsetelt nõustajatelt. Selles artiklis nimetatud tooted ei pruugi sinu piirkonnas saadaval olla. Kui artikli on koostanud kolmandast osapoolest kaastöötaja, pane tähele, et väljendatud seisukohad kuuluvad sellele kolmandast osapoolest kaastöötajale ega pruugi kajastada Binance’i Akadeemia seisukohti. Lisateabe saamiseks loe meie täielikku lahtiütlust. Digivarade hinnad võivad kõikuda. Sinu investeeringu väärtus võib langeda või tõusta ning sa ei pruugi investeeritud summat tagasi saada. Sina vastutad ainuisikuliselt oma investeerimisotsuste eest ja Binance’i Akadeemia ei vastuta võimalike kahjude eest. Seda materjali ei tohiks tõlgendada finants-, õigus- või mõne muu professionaalse nõuandena. Lisateabe saamiseks loe meie kasutustingimusi ja riskihoiatust.