Трилемма блокчейна

Трилемма блокчейна описывает инженерные компромиссы между децентрализацией, безопасностью и масштабируемостью. Открытые блокчейны стремятся поддерживать широкое участие узлов и высокую сетевую безопасность, но один базовый уровень может обрабатывать лишь ограниченный объём данных и вычислений. Решения второго уровня переносят часть исполнения транзакций и пакетной обработки за пределы базового уровня, при этом по-прежнему полагаясь на первый уровень для расчётов, доступности данных или верификации. Этот подход направлен на увеличение пропускной способности сети при сохранении как можно большей части базовой модели безопасности.

Что такое трилемма блокчейна?

Трилемма блокчейна относится к компромиссам между тремя основными целями: децентрализацией, безопасностью и масштабируемостью.

• Децентрализация: фокусируется на том, могут ли многие независимые участники проверять данные сети, а не сосредоточена ли власть среди небольшого числа субъектов.

• Безопасность: фокусируется на том, может ли сеть противостоять двойной трате, вредоносным блокам, реорганизациям цепочки и другим атакам.

• Масштабируемость: фокусируется на том, сколько пользователей, транзакций, данных и вычислений сеть может обработать.

Трилемму блокчейна не следует рассматривать как математически доказанный закон. Лучше понимать её как инженерную концепцию для анализа архитектуры блокчейна. Текущая документация Ethereum по второму уровню также рассматривает трилемму блокчейна с точки зрения децентрализации, безопасности и масштабируемости.

По этой причине утверждение, что «любой блокчейн может выбрать только два из трёх», является чрезмерным упрощением. Современные сети используют многоуровневые архитектуры, параллельное исполнение, решения для доступности данных и другие технологии, чтобы улучшить баланс между этими целями.

Почему более высокая производительность может влиять на децентрализацию?

Предположим, блокчейн хочет значительно увеличить количество транзакций, которые он может обрабатывать каждую секунду. Один простой подход — увеличить ёмкость блоков, сократить время блоков и потребовать от узлов использования более мощного вычислительного и сетевого оборудования.

Это может повысить пропускную способность, но также увеличивает стоимость запуска полностью проверяющего узла.

Если валидаторам требуются дорогие серверы, большие объёмы хранилища и высокоскоростная пропускная способность, меньше участников смогут независимо управлять узлами. Тогда сила валидации может стать более сосредоточенной среди профессиональных операторов.

Напротив, если сеть хочет, чтобы обычные пользователи участвовали с относительно скромным оборудованием, ей необходимо ограничить объём данных и вычислений, которые должен обрабатывать каждый узел. Это может снизить пропускную способность транзакций, которую базовый уровень может поддерживать напрямую.

Таким образом, трилемма подчёркивает реальные инженерные издержки между производительностью, безопасностью и требованиями к участию, а не предполагает, что блокчейн с самым высоким TPS автоматически является самым передовым.

Почему второй уровень стал важным подходом к масштабированию?

Основная идея второго уровня заключается в том, что базовый уровень не обязан исполнять каждую транзакцию напрямую.

На примере Ethereum первый уровень продолжает обеспечивать базовый консенсус, безопасность и расчёты, в то время как некоторые сети второго уровня обрабатывают транзакции пакетами, а затем отправляют соответствующие данные, доказательства или результаты состояния обратно в Ethereum.

В настоящее время Ethereum определяет второй уровень как независимые блокчейны, расширяющие Ethereum, и выделяет Optimistic Rollups и ZK Rollups как основные подходы. Их цель — использовать Ethereum как основу для безопасности и доступности данных, снижая стоимость транзакций и увеличивая пропускную способность.

Простой способ понять эту архитектуру:

Первый уровень обеспечивает доверенную основу для расчётов, а второй уровень обрабатывает более повседневную транзакционную активность.

Это позволяет избежать требования, чтобы каждый узел первого уровня обрабатывал неограниченный объём растущих вычислений.

Может ли второй уровень полностью решить трилемму блокчейна?

Второй уровень — важный подход к масштабированию, но он не устраняет все инженерные компромиссы.

Разные сети второго уровня могут использовать различные проектные решения для упорядочивания транзакций, доступности данных, систем доказательств, кроссчейн-мостов и административного контроля. Ethereum также отмечает, что решения второго уровня могут различаться по технической зрелости и допущениям о доверии, поэтому использование ярлыка «второй уровень» не означает автоматически, что каждая сеть имеет такой же профиль безопасности, как основная сеть Ethereum.

Боковые цепи, Validium и Rollup также не следует рассматривать как идентичные. Некоторые системы используют независимых валидаторов или хранят данные вне основной цепи, что приводит к иным моделям безопасности.

Поэтому ключ к пониманию Layer 2 — не просто вопрос о том, во сколько раз он может увеличить TPS, а понимание того, как многоуровневые архитектуры перераспределяют ответственность за исполнение, данные, доказательства и расчёты.

В конечном счёте трилемма блокчейна показывает, что разные сети делают разный выбор в пользу конкурирующих целей, а Layer 2 даёт разработчикам больше гибкости в том, как эти цели сочетаются.

FAQ

• Что такое трилемма блокчейна?
  Это framework для анализа инженерных компромиссов между децентрализацией, безопасностью и масштабируемостью в блокчейн-сетях.

• Может ли блокчейн достичь только двух из трёх целей?
  Не обязательно. Трилемма в основном подчёркивает компромиссы между тремя целями, тогда как современные блокчейны используют Layer 2 и модульные архитектуры для улучшения баланса.

• Что такое Layer 2?
  Layer 2 — это масштабирующие сети или протоколы, построенные поверх базового блокчейна, которые обрабатывают часть транзакционной нагрузки, полагаясь на Layer 1 для расчётов или проверки безопасности.

• Считаются ли Rollup Layer 2?
  В экосистеме Ethereum Optimistic Rollup и ZK Rollup являются одними из наиболее важных подходов к масштабированию Layer 2.

• Все ли сети Layer 2 так же безопасны, как Ethereum?
  Нет. Разные сети Layer 2 имеют разный уровень технической зрелости, моделей доступности данных, дизайна мостов и административного контроля, поэтому их безопасность и допущения о доверии необходимо оценивать отдельно.

Освоение базовых знаний — первый шаг. Следите за MGBX Academy, чтобы получать больше образовательных материалов о криптовалютах и рыночных возможностях.

Как торговать на MGBX:

1. Зарегистрируйте торговый аккаунт и пройдите необходимую проверку личности;

2. Пополните счет и выберите тип сделки;

3. На странице торговли активом укажите сумму или количество, которое хотите купить;

4. Подтвердите ордер, завершите сделку и проверьте, корректно ли обновился баланс активов.

Дополнительные материалы:

Что такое блокчейн? Как он работает и основные концепции

Что такое форк блокчейна? Мягкие и жёсткие форки

Механизмы консенсуса для начинающих: как блокчейны достигают согласия

Трилемма блокчейнаЧто такое смарт-контракты? Понимание идеи «код — это закон»