Τα κρυπτονομίσματα έχουν διανύσει μεγάλη πρόοδο από την εισαγωγή του Bitcoin το 2008. Ωστόσο, όπως μπορούν να επιβεβαιώσουν οι δεκάλεπτες συναλλαγές Bitcoin ή οι υπερβολικές χρεώσεις αερίου Ethereum, δεν μπορούν να φτάσουν ακριβώς τις ταχύτητες συναλλαγών της Visa ή να αντικαταστήσουν πλήρως τα νομίσματα fiat. Στην ουσία, αυτά τα προβλήματα πηγάζουν από την έλλειψη επεκτασιμότητας - ένα πρόβλημα που θα μπορούσαν να λύσουν οι λύσεις Επιπέδου 2.
Αυτό το άρθρο εξετάζει γιατί η αρχιτεκτονική blockchain εισάγει εγγενώς προβλήματα επεκτασιμότητας και τρεις τρόπους με τους οποίους οι λύσεις Επιπέδου 2 θα μπορούσαν να τα αντιμετωπίσουν.
Γιατί η επεκτασιμότητα είναι δύσκολη
Οι αρχιτεκτονικές blockchain αντιμετωπίζουν αρκετές προκλήσεις επεκτασιμότητας. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά συστήματα πληρωμών, δεν βασίζονται σε έναν κεντρικό ενδιάμεσο που μπορεί να εγκρίνει μονομερώς συναλλαγές διατηρώντας μόνο μια ενιαία βάση δεδομένων. Αντίθετα, βασίζονται σε ένα δίκτυο κόμβων και ένα περίπλοκο σύστημα συναίνεσης για να λειτουργούν χωρίς καμία μορφή εξουσίας - και αυτά προσθέτουν γενικά έξοδα.
Μερικές από τις μεγαλύτερες προκλήσεις περιλαμβάνουν:
- ConsensusΠολλά blockchains χρησιμοποιούν μηχανισμούς συναίνεσης που επιβραδύνουν σκόπιμα τη διαδικασία συναλλαγής για την αποτροπή απάτης. Για παράδειγμα, αλγόριθμοι απόδειξης εργασίας απαιτούν δύσκολο υπολογισμό για την προσθήκη ενός μπλοκ. Αυτοί οι πολύπλοκοι υπολογισμοί αποθαρρύνουν τους κακόβουλους παράγοντες από το να προσπαθήσουν να επιβάλουν βίαια μια συναλλαγή.
- Nodes Πολλά blockchains απαιτούν από κάθε κόμβο να αποθηκεύει ένα πλήρες αντίγραφο του blockchain, το οποίο μπορεί να απαιτήσει περισσότερους πόρους με την πάροδο του χρόνου καθώς προστίθενται συναλλαγές. Επιπλέον, τα blockchains πρέπει να διαδίδουν συναλλαγές και μπλοκ σε κάθε κόμβο στο δίκτυό τους, εισάγοντας καθυστέρηση δικτύου.
- ΜπλοκΤο Bitcoin και άλλα blockchains έχουν ένα σταθερό μέγεθος μπλοκ, περιορίζοντας τον αριθμό των συναλλαγών ανά δευτερόλεπτο. Για παράδειγμα, το Bitcoin μπορεί να επεξεργαστεί περίπου επτά συναλλαγές ανά δευτερόλεπτο, σημαντικά λιγότερες από τα παραδοσιακά συστήματα πληρωμών.
Αυτές οι προκλήσεις δημιουργούν διάφορα προβλήματα επεκτασιμότητας:
- ΠεριορισμοίΤα blockchains έχουν περιορισμένη απόδοση συναλλαγών και ταχύτητες επεξεργασίας χάρη στον μηχανισμό συναίνεσης και τα μεγέθη μπλοκ. Επιπλέον, καθώς αυξάνεται ο αριθμός των συμμετεχόντων στο δίκτυο, τα blockchains ενδέχεται να δυσκολεύονται να καλύψουν τη ζήτηση.
- Τέλη συναλλαγώνΤα υψηλά τέλη συναλλαγών λόγω δύσκολων μηχανισμών συναίνεσης και άλλων παραγόντων καθιστούν δαπανηρή την ολοκλήρωση συναλλαγών για τους χρήστες και εμποδίζουν την ικανότητα κλιμάκωσης ενός blockchain.
- Χρόνοι απόκρισηςΤα προβλήματα επεκτασιμότητας μπορούν να οδηγήσουν σε μεγαλύτερους χρόνους απόκρισης. Για παράδειγμα, το Bitcoin μπορεί να επεξεργαστεί μόνο επτά συναλλαγές ανά δευτερόλεπτο, πράγμα που σημαίνει ότι οι χρήστες ενδέχεται να χρειαστεί να περιμένουν πολύ χρόνο πριν ολοκληρωθεί επίσημα μια συναλλαγή. Και τα υπερφορτωμένα δίκτυα με ανεπαρκή αριθμό κόμβων μπορούν να επιδεινώσουν αυτά τα προβλήματα.
Αυτές οι προκλήσεις δημιουργούν το λεγόμενο τρίλιμμα blockchain – ή η πεποίθηση ότι τα αποκεντρωμένα δίκτυα μπορούν να προσφέρουν μόνο δύο από τα τρία οφέλη που αφορούν την αποκέντρωση, την ασφάλεια και την επεκτασιμότητα. Για παράδειγμα, η βελτίωση της επεκτασιμότητας θα ήταν απλή εάν ο μηχανισμός συναίνεσης ήταν συγκεντρωτικός ή δεν ανησυχούσαμε για δόλιες συναλλαγές.
Τι είναι οι λύσεις επιπέδου 2;
Το μεγαλύτερο μέρος του λογισμικού είναι ενσωματωμένο σε επίπεδα, ενώ οι εφαρμογές γενικά βασίζονται σε μία μόνο βάση. Επομένως, δεν θα πρέπει να προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι τα blockchains κατασκευάζονται επίσης σε επίπεδα. Τα blockchains Επιπέδου 1, όπως το Bitcoin και το Ethereum, παρέχουν μια βάση για Λύσεις επιπέδου 2 και άλλα οικοσυστήματα. Και αποδεικνύεται ότι αυτά τα πρόσθετα επίπεδα θα μπορούσαν να είναι κρίσιμα για την αντιμετώπιση ζητημάτων επεκτασιμότητας.
Οι λύσεις Επιπέδου 2 λειτουργούν πάνω σε ένα υποκείμενο πρωτόκολλο blockchain για τη βελτίωση της επεκτασιμότητας και της αποδοτικότητας. Για παράδειγμα, το Lightning Network είναι ένα δεύτερο επίπεδο για το Bitcoin που χρησιμοποιεί κανάλια μικροπληρωμών για να κλιμακώσει την ικανότητα του blockchain να χειρίζεται συναλλαγές πιο αποτελεσματικά (και οικονομικά αποδοτικά), βελτιώνοντας τις γνωστά αργές συναλλαγές του Bitcoin.
Ωστόσο, η άνοδος των λύσεων Επιπέδου 2 δεν σημαίνει ότι δεν έχουν καταβληθεί προσπάθειες για τη βελτίωση των δικτύων Επιπέδου 1. Για παράδειγμα, Ethereum 2.0 έχει μεταβεί σε έναν πιο αποτελεσματικό μηχανισμό συναίνεσης απόδειξης συμμετοχής (PoS), ενώ η μετάβαση από το EVM στο eWASM θα μειώσει δραματικά τους χρόνους συναλλαγών μεταγλωττίζοντας κώδικα αντί να τον ερμηνεύει σε πραγματικό χρόνο.
Οι λύσεις Επιπέδου 2 συνοδεύονται επίσης από τα δικά τους μειονεκτήματα. Ενώ μπορεί να βελτιώνουν την επεκτασιμότητα, πολλές λύσεις υπονομεύουν την αποκέντρωση ή την ασφάλεια. Αλλά τα καλά νέα είναι ότι αυτές οι λύσεις έχουν βελτιωθεί σταθερά. Οι νέες προσεγγίσεις τείνουν να βελτιώνουν την επεκτασιμότητα περισσότερο από ό,τι να βλάπτουν τα άλλα στοιχεία του τριλήμματος του blockchain.
Προσεγγίσεις κλιμάκωσης επιπέδου 2
Οι λύσεις Επιπέδου 2 χρησιμοποιούν διάφορες στρατηγικές για να βελτιώσουν την επεκτασιμότητα του υποκείμενου blockchain Επιπέδου 1. Γενικά, όμως, αυτές οι στρατηγικές εμπίπτουν σε τρεις κατηγορίες.
Ένθετα Blockchains
Τα ένθετα blockchain έχουν μια σχέση γονέα-παιδιού με ένα blockchain Επιπέδου 1. Οι γονικοί αναθέτοντες blockchain εργάζονται σε θυγατρικές αλυσίδες που επεξεργάζονται την εργασία και την επιστρέφουν στο γονικό blockchain όταν ολοκληρωθεί. Από την πλευρά της, η γονική αλυσίδα συνήθως εμπλέκεται μόνο όταν υπάρχει διαφωνία συναλλαγής με το αποτέλεσμα της θυγατρικής αλυσίδας.
Το Δίκτυο OMG είναι ένα από τα πιο δημοφιλή nested blockchains. Ομαδοποιώντας τις συναλλαγές Ethereum, συμπιέζοντάς τες σε μία συναλλαγή και επικυρώνοντάς τες σε μια βελτιστοποιημένη θυγατρική αλυσίδα, το δίκτυο μπορεί να επεξεργάζεται χιλιάδες συναλλαγές ανά δευτερόλεπτο, μειώνοντας το κόστος συναλλαγών του Ethereum κατά το ένα τρίτο και αντιμετωπίζοντας τα προβλήματα κλιμάκωσής του.
Κρατικά κανάλια
Τα κανάλια κατάστασης ανοίγουν αμφίδρομη επικοινωνία μεταξύ ενός blockchain και ενός καναλιού συναλλαγών εκτός αλυσίδας. Στο κανάλι εκτός αλυσίδας, οι συμμετέχοντες μπορούν να εκτελέσουν απεριόριστες ιδιωτικές συναλλαγές που μόνο οι ίδιοι μπορούν να παρατηρήσουν. Αφού ολοκληρωθούν, η τελική κατάσταση της συναλλαγής καταγράφεται στο υποκείμενο blockchain Επιπέδου 1.
Το Lightning Network είναι ένα δημοφιλές παράδειγμα καναλιού κατάστασης που βασίζεται στο blockchain Bitcoin. Όταν θέλετε να πραγματοποιήσετε μια συναλλαγή ή μια σειρά συναλλαγών, μπορείτε να αξιοποιήσετε το δίκτυο για να πραγματοποιήσετε απεριόριστες πληρωμές που πραγματοποιούνται άμεσα και με ένα κλάσμα του κόστους. Όταν αποφασίσετε να κλείσετε το κανάλι, όλες οι συναλλαγές ενοποιούνται και προστίθενται στο Bitcoin.
πλευρικές αλυσίδες
Οι πλευρικές αλυσίδες είναι αλυσίδες συναλλαγών που γειτνιάζουν με το blockchain για μεγάλες μαζικές συναλλαγές. Ενώ η κύρια αλυσίδα διατηρεί τη συνολική ασφάλεια και επιλύει διαφορές, οι πλευρικές αλυσίδες διαθέτουν έναν ανεξάρτητο μηχανισμό συναίνεσης βελτιστοποιημένο για ταχύτητα και επεκτασιμότητα. Και μια αμφίδρομη σύνδεση διασφαλίζει ότι δεν υπάρχει κίνδυνος αντισυμβαλλομένου κατά τη χρήση αυτών των λύσεων.
Για παράδειγμα, το Liquid Network είναι μια πλευρική αλυσίδα ανοιχτού κώδικα που βασίζεται στο blockchain του Bitcoin. Ενώ το Bitcoin έχει χρόνο μπλοκ δέκα λεπτών, ο χρόνος ανακάλυψης μπλοκ του Liquid είναι μόνο ένα λεπτό, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να προστεθούν δεκαπλάσια μπλοκ στην πλευρική αλυσίδα. Αντί για την εξόρυξη απόδειξης εργασίας, το Liquid βασίζεται σε ένα γρήγορο δίκτυο λειτουργών για την επαλήθευση συναλλαγών.
Συλλογές
Τα roll-ups είναι μια λύση Επιπέδου 2 που εκτελεί υπολογισμούς και αποθήκευση εκτός αλυσίδας και υποβάλλει μόνο την τελική απόδειξη στην υποκείμενη αλυσίδα μπλοκ Επιπέδου 1. Οι δύο πιο δημοφιλείς τύποι roll-ups περιλαμβάνουν τα zk-Rollups (μηδενικής γνώσης) και τα optimistic roll-ups. Και το καθένα έχει το δικό του σύνολο αντισταθμίσεων ταχύτητας, ασφάλειας και πολυπλοκότητας.
Για παράδειγμα, το Optimistic Ethereum ομαδοποιεί πολλαπλές συναλλαγές μαζί και στέλνει μόνο μια σύνοψη στην κύρια αλυσίδα, βελτιώνοντας δραματικά την απόδοση και μειώνοντας δραστικά το κόστος. Το μέρος «αισιοδοξία» υποθέτει ότι όλες οι συναλλαγές είναι έγκυρες εκτός εάν αμφισβητηθούν εντός ενός καθορισμένου χρονικού πλαισίου, δημιουργώντας ένα παράθυρο για την ανίχνευση απάτης.
Στρατηγικές Επιπέδου 1
Εκτός από αυτές τις στρατηγικές Επιπέδου 2, ορισμένα blockchain Επιπέδου 1 αρχίζουν να εφαρμόζουν αλλαγές για να γίνουν πιο αποτελεσματικά από μόνα τους. Για παράδειγμα, ορισμένα blockchain μεταβαίνουν από έναν μηχανισμό απόδειξης εργασίας σε έναν μηχανισμό συναίνεσης απόδειξης συμμετοχής για να βελτιώσουν τις ταχύτητες συναλλαγών μειώνοντας την υπολογιστική επιβάρυνση.
Το sharding είναι μια άλλη στρατηγική Επιπέδου 1 για τη βελτίωση της απόδοσης. Διαχωρίζοντας τις συναλλαγές σε μικρά σύνολα και στη συνέχεια χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο οριζόντιας επεξεργασίας για την παράλληλη επεξεργασία τους, τα blockchain Επιπέδου 1 μπορούν να επεξεργαστούν πιο αποτελεσματικά τα εκκρεμή τους δεδομένα χωρίς να χρειάζεται να στέλνουν συναλλαγές σε αποκλειστικές λύσεις Επιπέδου 2.
Προκλήσεις & Κίνδυνοι
Οι λύσεις Επιπέδου 2 συμβάλλουν στη βελτίωση της επεκτασιμότητας της απόδοσης, αλλά θα μπορούσαν επίσης να αυξήσουν τον κίνδυνο ή να θέσουν σε κίνδυνο άλλους τομείς του τριλήμματος του blockchain. Πριν χρησιμοποιήσετε μια λύση Επιπέδου 2, αφιερώστε χρόνο για να κατανοήσετε πώς λειτουργεί και τους πιθανούς κινδύνους που ενέχει.
Ορισμένες προκλήσεις και κίνδυνοι που πρέπει να έχετε κατά νου περιλαμβάνουν:
- ΑσφάλειαΗ ασφάλεια των λύσεων Επιπέδου 2 εξαρτάται από την κύρια αλυσίδα, γεγονός που τις καθιστά ευάλωτες σε τυχόν προβλήματα που επηρεάζουν την κύρια αλυσίδα. Επιπλέον, οι λύσεις Επιπέδου 2 που αξιοποιούν έξυπνα συμβόλαια θα μπορούσαν να ενέχουν πιθανούς κινδύνους ασφαλείας.
- ΠερίπλοκοΟι λύσεις Επιπέδου 2 προσθέτουν ένα ακόμη επίπεδο πολυπλοκότητας στα blockchains Επιπέδου 1, το οποίο θα μπορούσε να αυξήσει την επιφάνεια για σφάλματα, να παρατείνει τα χρονοδιαγράμματα ανάπτυξης, να αυξήσει το κόστος συντήρησης και να επηρεάσει αρνητικά την εμπειρία του χρήστη.
- ΑφάνειαΟι λύσεις Επιπέδου 2 θα πρέπει να μειώσουν την καθυστέρηση των συναλλαγών, αλλά η ανάγκη συμφιλίωσης των συναλλαγών με ένα blockchain Επιπέδου 1 θα μπορούσε να αυξήσει την καθυστέρηση μετ' επιστροφής.
Η κατώτατη γραμμή
Τα blockchains υπόσχονται να φέρουν επανάσταση στον χρηματοπιστωτικό κλάδο, αλλά πολλά blockchains αντιμετωπίζουν εγγενείς περιορισμούς στην επεκτασιμότητα. Ευτυχώς, οι λύσεις Επιπέδου 2 μπορούν να βοηθήσουν στην αντιμετώπιση αυτών των προκλήσεων χωρίς να διακυβεύεται η ακεραιότητα και το ιστορικό του υποκείμενου blockchain Επιπέδου 1. Και, φυσικά, ορισμένα blockchains Επιπέδου 1 συνεχίζουν να εφαρμόζουν τις δικές τους βελτιώσεις.
Εάν κάνετε συναλλαγές κρυπτονομισμάτων, η ZenLedger μπορεί να σας βοηθήσει να οργανώσετε τις συναλλαγές σας για την ώρα της φορολογίας, να υπολογίσετε το κεφαλαιακό σας κέρδος ή ζημία και να δημιουργήσετε τις απαραίτητες φορολογικές φόρμες. Επιπλέον, το εργαλείο συλλογής φορολογικών ζημιών μας μπορεί να σας βοηθήσει να εντοπίσετε ευκαιρίες για εξοικονόμηση όλο το χρόνο.
Τα παραπάνω παρέχονται μόνο για γενικούς ενημερωτικούς σκοπούς και δεν πρέπει να ερμηνεύονται ως επαγγελματική συμβουλή. Παρακαλούμε αναζητήστε ανεξάρτητες νομικές, οικονομικές, φορολογικές ή άλλες συμβουλές ειδικά για την περίπτωσή σας.
