Lohkoketjuteknologia tarjoaa nopeuden, turvallisuuden ja skaalautuvuuden yhdistelmän, joka lupaa mullistaa kaiken arkipäiväisistä ostoksista potilastietojen jakamiseen. Sama hajautettu rakenne, joka tarjoaa nämä hyödyt, tuo kuitenkin mukanaan joitakin ainutlaatuisia haasteita, joita perinteiset keskitetyt verkot välttävät.
Tarkastellaan näitä haasteita, jotka tunnetaan nimellä lohkoketjutrilemma, ja sitä, miten uudet lähestymistavat pyrkivät voittamaan ne.
Lohkoketjuteknologia voisi mullistaa useita toimialoja, mutta on voitettavana joitakin kriittisiä esteitä, mukaan lukien lohkoketjutrilemma.
Blockchain-trilema
Tietojenkäsittelytieteilijät ovat jo pitkään tienneet hajautettuihin verkkoihin liittyvät kompromissit. 1980-luvulla CAP-lauseessa todettiin, että hajautetut tietovarastot, jotka tarjoavat johdonmukaisuutta, saatavuutta ja vikasietoisuutta, pystyivät käsittelemään vain kahta tai kolmea takuuta samanaikaisesti taustalla olevan teknologian luontaisen suunnittelun vuoksi.
Samoin Ethereumin perustaja Vitalik Buterin loi termin lohkoketjutrilemma sanoen, että turvallisuutta, hajautusta ja skaalautuvuutta tarjoava lohkoketjuteknologia voi taata vain kaksi kolmesta samanaikaisesti. Jälleen kerran haaste tulee lohkoketjuteknologian taustalla olevasta rakenteesta, joka vaatii väistämättömiä kompromisseja.
hajauttaminen
Lohkoketjuteknologiat eivät ole riippuvaisia keskitetystä valvontapisteestä. Esimerkiksi Visa tai Mastercard voivat käsitellä kuluttajien ja yritysten välisiä tapahtumia, kun taas Bitcoin-tapahtumat tapahtuvat vertaisten välillä ilman keskitettyä välikäsiä. Sen sijaan ne vahvistetaan lohkoketjun osallistujien välisen yhteisymmärryksen perusteella.
Hajauttamisen haittapuolena on, että tapahtumien käsittely kestää kauemmin. Sen sijaan, että yksittäinen taho hyväksyisi tai hylkäisi tapahtumia, koko verkon on sovittava päätöksestä konsensusmekanismin kautta. Siksi Visa voi käsitellä 60 000 tapahtumaa sekunnissa verrattuna Bitcoinin noin 10 tapahtumaan sekunnissa.
skaalautuvuus
Lohkoketjuteknologioiden on kyettävä käsittelemään yhä suurempia määriä tapahtumia kilpaillakseen keskitettyjen alustojen kanssa. Vaikka lohkoketjuteknologiat ovat edelleen marginaalissa, ne vaativat massiivisia parannuksia skaalautuvuuteen esimerkiksi seuraavien teknologioiden osalta: defi ottaa haltuunsa merkittävän määrän perinteisiä liiketoimia.
Onneksi skaalautuvuutta voidaan parantaa monin tavoin, kuten alla näemme. Esimerkiksi Polygon on Ethereumin päälle rakennettu Layer 2 -skaalausalusta, jonka avulla kehittäjät voivat rakentaa dAppeja huomattavasti alhaisemmilla kustannuksilla käyttämällä Proof-of-Stake-lohkoketjua. Polygoneilla voisi teoriassa olla tuhansia ketjuja, mikä mahdollistaisi miljoonia tapahtumia sekunnissa.
Turvallisuus
Lohkoketjuteknologian on oltava turvallinen hyökkäyksiä, ohjelmistovirheitä ja muita ongelmia vastaan. Esimerkiksi monien lohkoketjujen konsensusmekanismi on altis 51 %:n hyökkäykselle, jossa hakkerit saavat konsensuksen kautta riittävästi vaikutusvaltaa muokatakseen lohkoketjua omaksi taloudelliseksi hyödykseen.
Myös ohjelmistovirheet voivat aiheuttaa merkittäviä ongelmia lohkoketjuille. Esimerkiksi Ethereumin verkkoasiakasohjelman, Gethin, vanhemman version virhe avasi oven kaksinkertaisen ostosumman hyökkäyksille vuoden 2021 puolivälissä. Älysopimusten kasvava käyttö ketjun ulkopuolisissa tapahtumissa voi lisätä näitä riskejä entisestään tietyille osallistujille.
Yleisiä lohkoketjun kompromisseja
Lohkoketjutrilemma viittaa siihen, että hajauttamisen, skaalautuvuuden ja turvallisuuden tasapainottamisessa tarvitaan useita kompromisseja. Esimerkiksi Bitcoinin vertaansa vailla oleva turvallisuus ja vankka hajauttaminen, jotka johtuvat sen työntodistemekanismista, rajoittavat sen skaalautuvuutta. Vaikka tämä on hyvä asia sijoituksille, se ei pidä yhtä hyvin paikkaansa älysopimusten kohdalla.
Panoksen todiste konsensusmekanismit voisi parantaa skaalautuvuutta merkittävästi vaarantamatta turvallisuutta, mutta vallan antaminen muutamille merkittäville toimijoille vähentää hajauttamista. Ja hajauttamisen väheneminen tarkoittaa, että lohkoketjupäätöksiä tekevät suuret tahot laajemman yhteisön sijaan.
Lopuksi, älysopimusten nousu mahdollistaa lohkoketjujen hyödyntää hajautettua prosessointia ja muita tekniikoita skaalautuvuuden parantamiseksi ja hajauttamisen säilyttämiseksi. Nämä älysopimukset ja kolmansien osapuolten vuorovaikutus lisäävät kuitenkin tietoturvariskejä, kuten suuri määrä DeFi-hakkerointeja ja muita tietoturvatapahtumia on aiemmin osoittanut.
Blockchain Trilemman ratkaiseminen
Lohkoketjutrilemma ei ole matemaattinen todiste siitä, että kaikkien kolmen tavoitteen saavuttaminen on mahdotonta – se on yksinkertaisesti havainto, että niiden saavuttaminen on vaikeaa. Viimeisten parin vuoden aikana on ollut runsaasti yrityksiä ratkaista ongelma uusilla lähestymistavoilla, ja jotkut niistä kantavat hedelmää.
Kerroksen 1 muutokset
Kerros 1 viittaa huipputason verkkoihin, kuten Bitcoiniin tai Ethereumiin. Vaikka muutos tapahtuu näissä verkoissa hitaasti, useat merkittävät muutokset prosessissa voisivat parantaa suorituskykyä. Samaan aikaan uudet kerroksen 1 verkot hyödyntävät näitä uusia ideoita alusta alkaen, mikä tarjoaa korkeamman suorituskyvyn heti alkuunsa.
- Todiste panoksesta – Useimmat perinteiset lohkoketjut käyttävät työntodiste-konsensusmekanismia, johon liittyy huomattavia laskentaresursseja. Ethereum 2.0 Päivityksestä tulee tähän mennessä merkittävin projekti, joka käyttää Proof-of-Stake -konsensusmekanismia. Tämä lupaa nopeuttaa transaktioaikoja merkittävästi luottamalla peliteoriaan raa'an laskentatehon sijaan.
- Sharding – Monet lohkoketjut vaativat solmuja säilyttämään kopion jokaisesta koskaan luodusta lohkosta ennen uuden lohkon lisäämistä. Sharding on uusi lähestymistapa, jossa tapahtumat jaetaan pienempiin tietojoukkoihin – eli sirpaleihin – ja käsitellään ne itsenäisesti ja rinnakkain. Nämä pienemmät lohkot integroidaan sitten takaisin pääketjuun, mikä nopeuttaa koko lohkoketjun suorituskykyä.
Kerroksen 2 innovaatiot
Kerros 2 viittaa verkkoihin, jotka sijaitsevat kerroksen 1 lohkoketjujen päällä. Esimerkiksi Lightning Network on Bitcoinin päälle rakennettu kerroksen 2 ratkaisu. Näistä verkoista on tullut suosittu tapa parantaa lohkoketjun suorituskykyä ilman kerroksen 1 ratkaisujen täydellistä uudelleenrakentamista, mikä mahdollistaa kehittäjille ja kuluttajille kaasumaksujen alentamisen ja suorituskyvyn parantamisen.
- Sisäkkäiset lohkoketjut – Sisäkkäiset lohkoketjut ovat samanlaisia kuin sirpalointi siinä, että työ delegoidaan pääketjusta, käsitellään alilohkoketjussa ja lisätään sitten takaisin pääketjuun nopeuden parantamiseksi ja kustannusten vähentämiseksi.
- Sivuketjut – Sivuketjut ovat lohkoketjun vierekkäisiä transaktioketjuja, jotka on suunniteltu suurille transaktioerille. Ne käyttävät itsenäistä konsensusmekanismia, joka on optimoitu nopeuden ja skaalautuvuuden sekä hyödyllisyystokenien osalta osana siirtomekanismia.
- Valtion kanavat – Tilakanavat ovat kaksisuuntaisia viestintämekanismeja lohkoketjun ja ketjun ulkopuolisten tapahtumien välillä. Sen sijaan, että louhijoita vaadittaisiin validoimaan tapahtuma, niillä on älysopimusmekanismi, joka raportoi vain lopullisen "tilan".
Bottom Line
Lohkoketjuteknologialla on potentiaalia mullistaa lukemattomia toimialoja, mutta lohkoketjutrilemma tuo esiin joitakin kriittisiä haasteita. Onneksi ala on täynnä innovaatioita, ja monet uudet lähestymistavat auttavat voittamaan nämä ongelmat ja parantamaan suorituskykyä samalla, kun ne vähentävät transaktiokustannuksia.
Jos käyt kauppaa kryptovaluutoilla, Zen Ledger voi auttaa sinua yhdistämään tapahtumia eri lompakoissa ja pörsseissä, jotta voit laskea tarkasti vuoden lopun verosi. Aloita ilmaiseksi jo tänään!
