Решение проблемы масштабируемости Blockchain
Cryptokach | Биткоин, криптовалюты ICO
Наиболее часто обсуждаемая проблема в blockchain - это масштабируемость. В этой статье оцениваются недостатки существующих решений масштабирования и исследуются некоторые альтернативы.
Что такое масштабируемость?
Масштабируемость - это способность вычислительного процесса быть увеличенным в ряде возможностей. Наиболее часто обсуждаемая проблема масштабирования для blockchain, заключается в увеличении пропускной способности транзакции или количестве транзакций, которые могут выполняться в blockchain. В случае публичных blockchain, это чаще всего считается проблемой базового уровня или «первого уровня».
Существует два способа решения масштабируемости первого уровня:
• горизонтальная масштабируемость: относится к добавлению большего количества узлов в сеть, для обработки растущих задач.
• вертикальная масштабируемость: относится к добавлению большей мощности машинам, находящимся в сети, для обработки растущих задач
Пределы решений масштабируемости первого уровня
Существуют проблемы с обоими типами решений первого уровня для масштабируемости. Проблема с горизонтальной масштабируемостью заключается в том, что в публичном blockchain, каждый узел сети проверяет и обновляет регистр. Поскольку каждая транзакция должна обрабатываться каждым отдельным узлом, традиционная горизонтальная масштабируемость не приносит никакой пользы. Добавление большего количества узлов в сеть не ускоряет её. Вот почему большинство проектов blockchain нацелены на вертикальное масштабирование. Обычно это связано с увеличением размера блока, что требует, чтобы каждый узел работал больше. Всего несколько блокчейнов сегодня могут масштабироваться до тысяч транзакций в секунду, с использованием этого подхода.
Однако улучшение масштабируемости через увеличение блоков, имеет свои недостатки. Требуется больше мощности от узлов в сети, что исключает работу менее мощных компьютеров (большинство персональных устройств) для работы в сети. Таким образом, вертикальная масштабируемость приводит к уменьшению количества узлов проверки, что означает более централизованный процесс майнинга, и более мощный узел.
Масштабируемость первого уровня
Вертикальные решения масштабирования первого уровня приносят в жертву два из трех основных принципов технологии blockchain: децентрализация, безопасность и скорость. По существу, невозможно масштабировать на базовом уровне и объединять все три. Увеличение размера блока приводит к тому, что требования к оборудованию для всех узлов возрастают. Это означает, что меньшее количество компьютеров будет достаточно мощным для участия в сети. Проблема заключается в том, что blockchain более децентрализован и защищен, когда в нем больше узлов-валидаторов. Чем меньше узлов валидатора, тем больше централизация и неуверенность.
Возьмем следующие blockchain, например:
- Bitcoin безопасен и децентрализован, но не быстр.
- Ripple XRP очень быстрый, но менее безопасный и централизован.
- EOS также не децентрализован и менее безопасен, но он быстрый.
- Ethereum является безопасным и децентрализованным, но медленным.
Некоторые проекты решили пожертвовать безопасностью и децентрализацией в пользу высокой пропускной способности. EOS имеет только 21 узел валидатора и может выполнять сотни транзакций в секунду. Является ли он децентрализованным и безопасным? По сравнению с Bitcoin или Ethereum, нет.
Какие другие альтернативы существуют?
Решения второго уровня - еще один вариант масштабируемости. Они построены на основе надежного базового блока. Они могут обеспечить высокую пропускную способность без ущерба для безопасности. Как? Помните, что решения масштабирования первого уровня снижают безопасность и увеличивают централизацию, поскольку они ограничивают количество узлов в сети. Вот почему масштабирование базового уровня - плохое решение.
Вместо этого, решения второго уровня оставляют только базовый слой (например, blockchain Bitcoin и Ethereum) и строят протоколы поверх него. Они лишь немного менее безопасны и обеспечивают более высокую пропускную способность. Важно иметь в виду, что безопасный базовый уровень имеет решающее значение для работы решений второго уровня. Вы можете создать небезопасный или защищенный слой поверх безопасного базового слоя, но вы не сможете создать безопасный слой поверх небезопасной базы.
Второй уровень механизмов может расширить полезность публичных blockchain, позволяя взаимодействиям происходить с цепочкой, которые по-прежнему относятся к надежному базовому слою, когда это необходимо. Приложения, которые нуждаются в высокой пропускной способности, могут использовать среду второго уровня, сохраняя при этом защищенный базовый уровень. Примерами решений для масштабирования уровня 2 являются сеть Lightning для Bitcoin, сеть Loom, Raiden и Plasma Cash для Ethereum.
Решения второго уровня имеют потенциал
Общим знаменателем среди упомянутых выше решений второго уровня является то, что они используют определенность, предоставляемую публичным blockchain, в качестве основы для систем, которые масштабируют полезность blockchain приложений. Эти решения делают базовый blockchain более полезным для большего числа приложений, сохраняя при этом основные ценности децентрализации и безопасности.
Примечание: «Sharding» - это еще одно масштабирующее решение первого уровня, реализованное на базовом уровне. Он включает в себя разделение blockchain на разные разделы, называемые shards, каждый из которых может самостоятельно обрабатывать транзакции. Чтобы узнать больше о шардинге, посмотрите здесь.
----------------------
Подписываемся на канал Cryptokach