Viktig information
Blockkedjetrilemmat förklarar utmaningen med att balansera säkerhet, decentralisering och skalbarhet i blockkedjenätverk.
Att förbättra en egendom kommer ofta på bekostnad av en eller båda de andra.
Olika blockkedjor antar olika tekniska tillvägagångssätt, såsom alternativa konsensusmekanismer, lager 2-lösningar och datauppdelning, för att hantera trilemmat.
Även om ingen blockkedja helt har "löst" trilemmat, fortsätter branschen att förnya sig mot mer balanserade designer.
Introduktion
Eftersom blockkedjor endast kan hantera ett begränsat antal transaktioner per sekund (TPS), hävdar många att för att teknologin ska kunna antas globalt, bör den kunna hantera mycket mer data och i snabbare hastigheter. Detta skulle göra det möjligt för fler att använda nätverket utan att det blir långsamt eller dyrt.
Den grundläggande utformningen av många decentraliserade nätverk innebär dock att ökad skalbarhet tenderar att försvaga decentraliseringen eller säkerheten. Detta är vad som kallas blockkedjans trilemma. Utvecklare utforskar olika lösningar, såsom nya konsensusmekanismer, datauppdelning och lager 2-nätverk.
2.2 Blockkedjetrilemmat
I grund och botten är en blockkedja en distribuerad digital databas. Datablock är ordnade i kronologisk ordning. Blocken är länkade och säkrade med kryptografiska bevis. Implementeringen av denna teknik i olika branscher förändrar redan nu hur vi arbetar och lever.
Tanken är att decentraliserade och säkra blockkedjor möjliggör en värld där vi inte behöver förlita oss på tredje part för att nätverk eller marknader ska fungera. Men experter är generellt överens om att om denna teknik ska få en bredare användning måste blockkedja-trilemmat åtgärdas.
Populärgjord av Ethereum’s medgrundare, Vitalik Buterin, refererar blockkedje-trilemmat till idén att det är svårt för blockkedjor att uppnå optimala nivåer av alla tre egenskaper samtidigt. Att stärka en av dessa egenskaper innebär ofta att man måste kompromissa med en eller båda av de andra.
Decentralisering
Blockkedja-nätverk är decentraliserade av design, vilket innebär att ingen enskild person, företag eller organisation kontrollerar dem. Nätverket är öppet för alla som vill delta, och kontrollen är fördelad över alla deltagare. Alla har tillgång till samma huvudbok, och om en deltagare försöker fuska systemet genom att ändra posterna till sin fördel, kan resten av nätverket verifiera och avvisa den bedrägliga datan.
Överväg skillnaden mellan Bitcoin och det traditionella banksystemet. Bankerna upprätthåller förtroende mellan människor som gör överföringar och ser till att alla register hålls korrekt. Bitcoin-blockkedjan delar dock all den informationen med alla i nätverket, så att den kan kontrolleras och bekräftas innan den läggs till i den digitala databasen. Resultatet är ett system som kan existera utan behov av en tredje part.
Decentralisering erbjuder möjligheten till det som kallas Web3. Medan Web2 utgör det mesta av dagens internet, med webbplatser och appar som kontrolleras av företag, ger Web3 användarna kontroll över sina data och sin identitet.
Men decentralisering medför handla-offs. Eftersom flera användare måste nå konsensus om varje transaktion är behandlingen ofta långsammare än i centraliserade system. Detta gör skalbarhet (förmågan att hantera fler transaktioner per sekund (TPS)) till en nyckelutmaning för decentraliserade nätverk.
Blockkedjesäkerhet
Säkerhet är avgörande för alla blockkedjor eftersom, utan den, skulle angripare kunna kompromettera nätverket och ändra transaktionshistoriken. Oavsett om ett system är centraliserat eller decentraliserat, är säkerhet inte garanterad. Centraliserade system kan dra nytta av stramare kontroll och snabbare beslutsfattande, men de utgör också en enskild felpunkt och är starkt beroende av kvaliteten på sina säkerhetsteam.
I decentraliserade system måste säkerhet uppnås utan att förlita sig på en central myndighet. Bitcoin, till exempel, använder en kombination av kryptografi och en konsensusmekanism kallad Proof of Work (PoW). Varje datablock är kopplad till den föregående genom en unik digital signatur (hash), vilket gör att varje manipulation omedelbart kan upptäckas.
PoW lägger till ett ytterligare lager av skydd genom att kräva att nätverksdeltagare, kända som miners, löser komplexa matematiska pussel genom omfattande hashberäkningar innan de validerar transaktioner. Detta gör attacker dyra och svåra att genomföra. Eftersom Bitcoin utvinning är resurskrävande av design, är det långsammare än vissa andra metoder.
Observera även att ju fler deltagare (noder) det finns i nätverket, desto säkrare är det. Ju fler parter desto svårare blir det för en bedragare att ta kontroll över systemet.
I teorin, om en person eller grupp lyckas kontrollera mer än hälften av nätverkets kraft, skulle de kunna utföra vad som kallas en 51%-attack, vilket potentiellt skulle möjliggöra utnyttjanden som dubbla utgifter.
Blockkedjans skalbarhet
Skalbarhet avser en blockkedjas förmåga att hantera ett ökande antal transaktioner per sekund (transaktioner per sekund (TPS)). För att blockkedje-teknologi ska stödja mainstream-adoption och potentiellt miljarder användare måste den bearbeta transaktioner snabbt, billigt och pålitligt. I praktiken hamnar ofta skalbarhet i skuggan av decentralisering och säkerhet, som är de två grundläggande principerna för blockkedja-design.
Centraliserade betalningssystem som Visa kan enligt uppgift hantera tusentals transaktioner per sekund eftersom de verkar i en sluten, åtkomstbegränsad miljö. De kräver inte global konsensus från tusentals oberoende noder, vilket gör att de kan bearbeta transaktioner nästan omedelbart.
I kontrast måste offentliga blockkedjor bearbeta varje transaktion genom flera oberoende validerare. Denna distribuerade verifiering sänker prestandan: Bitcoins baslager har i genomsnitt cirka 5 TPS, medan Ethereum bearbetar omkring 18 TPS.
Även med bevis på insats (PoS) konsensus som ersätter PoW i vissa nätverk, så innebär behovet av global överenskommelse fortfarande begränsningar. Utan effektiva skalbarhetslösningar kan en ökning av användningen leda till nätverksbelastning, långsammare transaktionstider och högre avgifter.
Att hantera blockkedja-trilemmat
Den mest uppenbara och grundläggande lösningen på blockkedjetrilemmat är att minska antalet nätverksvaliderare (noder) i utbyte mot större skala och hastighet. Men att göra detta skulle leda till en försvagning av decentraliseringen, i och med att kontrollen överlämnas till ett mindre antal deltagare. Och det skulle också leda till en försvagning av säkerheten, eftersom färre deltagare innebär en högre risk för attacker.
Så här ligger trilemmat: decentralisering och säkerhet är djupt kopplade, och sättet blockkedjor byggs på gör det svårt att förbättra skalbarheten utan att försvaga en eller båda. Den stora frågan är hur man kan göra blockkedjor snabbare utan att offra de egenskaper som gör dem pålitliga från början.
Pågående utvecklingar
Det finns ingen gyllene lösning på detta trilemma. Utvecklare och forskare har dock utforskat en mängd olika tillvägagångssätt, varav många har visat lovande resultat. Några av de mest anmärkningsvärda utvecklingarna inkluderar:
1. Shardande
Datauppdelning delar en blockkedja i mindre partitioner, eller datauppdelningar, var och en med sin egen huvudbok och förmåga att bearbeta transaktioner oberoende. En huvudkedja koordinerar interaktioner mellan datauppdelningar, vilket minskar belastningen på någon enskild kedja och förbättrar skalbarheten.
Till exempel använder NEAR-protokollet en datauppdelningsmodell känd som Nightshade 2.0, som dynamiskt skalas genom att dela nätverket i flera parallella datauppdelningar. Från och med augusti 2025 har nätverket 8 aktiva shardar och kan uppnå transaktionsslutgiltighet på cirka 600 millisekunder.
2. En annan konsensusmekanism
En av anledningarna till att detta trilemma finns i Bitcoin-nätverket är på grund av hur arbetsbevis arbetar för att bekräfta säkerheten. Att hitta ett annat sätt att säkra konsensus är ett sätt att lösa detta trilemma.
I insatsbevis-blockkedjor måste deltagarna som hanterar validering av transaktioner satsa (låsa) sina token. Det finns inget behov av högspecialiserade utvinningsmaskiner. Att lägga till fler validerare i nätverket är billigare, enklare och mer tillgängligt. Insatsbevis är bara ett av många olika tillvägagångssätt för konsensusmekanismer med skalbarhet i åtanke.
En annan metod är Proof of Authority (PoA), som säkrar nätverket med hjälp av valideraridentiteter istället för insatta mynt. I PoA-system verifierar ett begränsat antal betrodda deltagare transaktioner och skapar block. Detta kan erbjuda högre skalbarhet men minskar decentraliseringen.
Vissa blockkedja-nätverk använder hybrida modeller för att balansera avvägningar. Till exempel använder BNB Smart Chain insatsauktoriserat bevis (Proof of Staked Authority /PoSA), där validerare satsar BNB för att delta i blockproduktion, vilket uppnår blocktider på cirka tre sekunder. Conflux Nätverk kombinerar element av bevis på arbetsinsats med en riktad acyklisk graf ((DAG))-struktur för att förbättra genomströmning samtidigt som Bevis på arbetsinsatsens säkerhetsegenskaper bibehålls.
3. Lager 2-lösningar
En annan metod för att hantera trilemmat är att bygga ovanpå en befintlig blockkedja istället för att ändra dess baslager. Lager 2 lösningar bearbetar transaktioner utanför huvudkedjan och avräknar sedan resultaten tillbaka på den. Detta minskar trängsel, sänker avgifterna och upprätthåller säkerheten i baslager.
Sammanslagningar paketerar flera transaktioner utanför kedjan och skickar in ett enda komprimerat bevis till huvudkedjan för verifiering. Optimistiska sammanställningar som Arbitrum antar att transaktioner är giltiga om de inte ifrågasätts, medan nollkunskapssammanställningar (ZK) som Scroll använder kryptografiska bevis för att bekräfta giltigheten utan att avslöja alla detaljer. Ethereum har blivit alltmer rollup-centrerat, med mycket av dess decentraliserade finans- (DeFi), spel- och NFT-aktivitet som sker på lager 2 för att förbättra hastigheten och minska kostnaderna.
Statkanaler gör det möjligt för deltagare att genomföra transaktioner utanför kedjan, där endast öppnings- och stängningstillstånd registreras på blockkedjan. Bitcoin Lightning Network är ett välkänt exempel som använder statkanaler för att möjliggöra snabba, kostnadseffektiva transaktioner genom att hålla det mesta av aktiviteten utanför kedjan medan man förlitar sig på Bitcoin-baskiktet för slutlig avräkning.
Sammanfattningsvis
Blockkedjetrilemmat förblir en betydande utmaning för teknologin att nå sin fulla potential. Men pågående insatser som Ethereums upprullningscentrerade färdplan och framväxten av högpresterande modulära blockkedjor visar lovande vägar framåt. Dessa innovationer syftar till att öka skalbarheten utan att underminera säkerhet eller decentralisering, vilket för industrin närmare en framtid där blockkedjor kan supporta globala applikationer.
Mer information
Denna artikel är endast i utbildningssyfte. Detta innehåll presenteras för dig ”i befintligt skick” och endast som allmän information och i utbildningsändamål, utan representation eller garanti av något slag. Det ska inte tolkas som ekonomisk, juridisk eller annan professionell rådgivning. Det är inte heller avsett att rekommendera köp av någon specifik produkt eller tjänst. Du bör söka egen rådgivning från lämpliga professionella rådgivare. I de fall då artikeln har skrivits av en tredje part, tillhör åsikterna som uttrycks denna tredje part och återspeglar inte nödvändigtvis Binance Academys åsikter. Läs vårfullständiga ansvarsfriskrivning för mer information. Priserna på digitala tillgångar kan vara volatila. Värdet på din investering kan gå ner eller upp och du kanske inte får tillbaka det investerade beloppet. Du är själv ansvarig för dina investeringsbeslut och Binance Academy ansvarar inte för eventuella förluster som du kan ådra dig. Detta material ska inte tolkas som ekonomisk, juridisk eller annan professionell rådgivning. Se våraanvändarvillkor och riskvarning för mer information.