Blockchain-teknologi tilbyder en kombination af hastighed, sikkerhed og skalerbarhed, der lover at revolutionere alt fra hverdagskøb til deling af patientjournaler. Den samme decentraliserede struktur, der leverer disse fordele, har dog nogle unikke udfordringer, som konventionelle centraliserede netværk undgår.
Lad os se på disse udfordringer, kendt som Blockchain-trilemmaet, og hvordan nye tilgange sigter mod at overvinde dem.
Blockchain-teknologi kan revolutionere adskillige brancher, men der er nogle kritiske forhindringer, der skal overvindes, herunder Blockchain-trilemmaet.
Blockchain-trilemmaet
Dataloger har længe kendt til de afvejninger, der er forbundet med decentraliserede netværk. I 1980'erne fastslog CAP-teoremet, at decentraliserede datalagre, der leverer konsistens, tilgængelighed og fejltolerance, kun kunne håndtere to ud af tre garantier på samme tid på grund af det iboende design af den underliggende teknologi.
På samme måde opfandt Ethereums grundlægger Vitalik Buterin udtrykket Blockchain Trilemma, hvor han sagde, at blockchain-teknologi, der leverer sikkerhed, decentralisering og skalerbarhed, kun kan garantere to ud af tre samtidigt. Igen kommer udfordringen fra den underliggende struktur af blockchain-teknologi, som kræver uundgåelige afvejninger.
decentralisering
Blockchain-teknologier er ikke afhængige af et centralt kontrolpunkt. For eksempel, mens Visa eller Mastercard kan behandle transaktioner mellem forbrugere og virksomheder, foregår Bitcoin-transaktioner mellem konkurrenter uden nogen centraliseret mellemmand. I stedet verificeres de af en konsensus blandt blockchain-deltagere.
Ulempen ved decentralisering er, at transaktioner tager længere tid at behandle. I stedet for at en enkelt enhed godkender eller afviser transaktioner, skal hele netværket blive enige om en beslutning gennem en konsensusmekanisme. Derfor kan Visa behandle 60,000 transaktioner pr. sekund sammenlignet med Bitcoins ~10 transaktioner pr. sekund.
Skalerbarhed
Blockchain-teknologier skal være i stand til at håndtere et stadigt større volumen af transaktioner for at kunne konkurrere med centraliserede platforme. Selvom blockchain-teknologier stadig er i udkanten i dag, kræver de massive forbedringer af skalerbarheden for teknologier som f. Defi at overtage en betydelig mængde konventionelle transaktioner.
Heldigvis er der mange potentielle måder at øge skalerbarheden på, som vi vil se nedenfor. For eksempel er Polygon en Layer 2-skaleringsplatform bygget på Ethereum, der gør det muligt for udviklere at bygge dApps til en betydeligt lavere pris ved hjælp af en proof-of-stake blockchain. Polygoner kunne teoretisk set have tusindvis af kæder, hvilket muliggør millioner af transaktioner pr. sekund.
Sikkerhed
Blockchain-teknologi skal være sikker mod angreb, softwarefejl og andre problemer, der kan føre til problemer. For eksempel er konsensusmekanismen i mange blockchains modtagelig for et 51%-angreb, hvor hackere får tilstrækkelig indflydelse gennem konsensus til at ændre blockchainen til deres egen økonomiske vinding.
Softwarefejl kan også skabe betydelige problemer for blockchains. For eksempel åbnede en fejl i en ældre version af Ethereums netværksklient, Geth, døren for dobbeltforbrugsangreb i midten af 2021. Den stigende brug af smarte kontrakter i off-chain-transaktioner kan yderligere øge disse risici for visse deltagere.
Almindelige blockchain-afvejninger
Blockchain-trilemmaet antyder, at der er behov for adskillige afvejninger, når man skal balancere decentralisering, skalerbarhed og sikkerhed. For eksempel begrænser Bitcoins uovertrufne sikkerhed og robuste decentralisering, der stammer fra dens proof-of-work-konsensusmekanisme, dens skalerbarhed. Selvom det er godt til investering, er det mindre gyldigt for smarte kontrakter.
Proof-of-indsats konsensusmekanismer kunne forbedre skalerbarheden dramatisk uden at gå på kompromis med sikkerheden, men at lægge magten i hænderne på et par fremtrædende aktører reducerer decentralisering. Og mindre decentralisering betyder, at blockchain-beslutninger træffes af store enheder snarere end det bredere fællesskab.
Endelig gør fremkomsten af smarte kontrakter det muligt for blockchains at udnytte distribueret behandling og andre teknikker til at forbedre skalerbarhed og bevare decentralisering. Disse smarte kontrakter og tredjepartsinteraktioner øger dog sikkerhedsrisiciene, som det store antal DeFi-hacks og andre sikkerhedshændelser har vist tidligere.
Løsning af Blockchain-trilemmaet
Blockchain-trilemmaet er ikke et matematisk bevis på, at det er umuligt at nå alle tre mål – det er blot en observation af, at det er vanskeligt at opnå dem. I løbet af de sidste par år har der ikke været mangel på bestræbelser på at løse problemet gennem nye tilgange, og nogle bærer frugt.
Ændringer på lag 1
Layer 1 refererer til topniveau-netværk, såsom Bitcoin eller Ethereum. Selvom forandringer sker langsomt på disse netværk, kan flere betydelige ændringer i pipelinen forbedre ydeevnen. Samtidig udnytter nye Layer 1-netværk disse nye ideer fra starten og giver et højere ydeevneniveau direkte fra starten.
- Bevis for indsats – De fleste konventionelle blockchains bruger en proof-of-work-konsensusmekanisme, der involverer betydelige computerressourcer. Ethereum 2.0 Opgraderingen vil blive det mest fremtrædende projekt til dato, der bruger en proof-of-stake-konsensusmekanisme, som lover at fremskynde transaktionstiderne dramatisk ved at stole på spilteori snarere end rå computerkraft.
- sharding – Mange blockchains kræver, at noder opbevarer en kopi af hver blok, der nogensinde er oprettet, før en ny blok tilføjes. Sharding er en ny tilgang, der opdeler transaktioner i mindre datasæt – eller shards – og behandler dem uafhængigt og parallelt. Disse mindre blokke integreres derefter igen i hovedkæden, hvilket fremskynder hele blockchainens ydeevne.
Lag 2 Innovationer
Lag 2 refererer til netværk, der ligger oven på Lag 1-blockchains. For eksempel er Lightning Network en Lag 2-løsning, der er bygget oven på Bitcoin. Disse netværk er blevet en populær måde at forbedre blockchain-ydeevnen på uden at skulle genopbygge Lag 1-løsninger fuldstændigt, hvilket gør det muligt for udviklere og forbrugere at reducere benzingebyrer og forbedre ydeevnen.
- Indlejrede Blockchains – Indlejrede blockchains minder om sharding, idet et stykke arbejde delegeres fra mainchainen, behandles i en underordnet blockchain og derefter tilføjes tilbage til mainchainen for at forbedre hastigheden og reducere omkostningerne.
- Sidekæder – Sidekæder er blockchain-tilstødende transaktionskæder designet til store transaktionsbatcher. De bruger en uafhængig konsensusmekanisme, der er optimeret til hastighed og skalerbarhed, og utility-tokens som en del af overførselsmekanismen.
- Statlige kanaler – Tilstandskanaler er tovejskommunikationsmekanismer mellem en blockchain og transaktioner uden for kæden. I stedet for at kræve, at minere validerer en transaktion, har de en smart kontraktmekanisme, der kun rapporterer den endelige "tilstand".
The Bottom Line
Blockchain-teknologi har potentiale til at revolutionere utallige brancher, men Blockchain-trilemmaet fremhæver nogle kritiske udfordringer. Heldigvis er feltet fyldt med innovation, og mange nye tilgange hjælper med at overvinde disse problemer og forbedre ydeevnen, samtidig med at transaktionsomkostningerne reduceres.
Hvis du handler med kryptovalutaer, Zen Ledger kan hjælpe dig med at samle transaktioner på tværs af tegnebøger og børser for præcist at beregne dine skatter ved årets udgang. Kom i gang gratis i dag!
