Wyobraź sobie autostradę płatną, która obsługuje maksymalną liczbę samochodów na godzinę. Z czasem autostrada staje się coraz bardziej zatłoczona, a samochody zaczynają się zatrzymywać przy bramkach. Co gorsza, im większy ruch na autostradzie, tym wyższe opłaty!
Większość kierowców zaczęłaby unikać tej trasy!
Niestety, tak właśnie wygląda doświadczenie podróży w wielu sieciach blockchain. Chociaż podróż się poprawia, oryginalne blockchainy warstwy 1 (L1), takie jak Bitcoin i Ether, zmagały się z niską prędkością transakcji i wygórowanymi opłatami za gaz.
Wraz ze spadkiem jakości obsługi użytkowników, spada tempo adopcji. Deweloperzy pracują nad skalowalnością blockchaina, wykorzystując rozwiązania warstwy 2 (L2), aby pomóc w pokonaniu barier utrudniających masową adopcję blockchaina.
Rozwiązania L2 to przełomowe rozwiązania, które pomogą upowszechnić blockchainy. Zmniejszają one przeciążenie i umożliwiają płynniejsze, tańsze i szybsze transakcje.
Przyjrzyjmy się bliżej kontekstowi i kwestiom związanym ze skalowalnością technologii blockchain.
Trilemat skalowalności blockchaina
W blockchainach istnieje kompromis między bezpieczeństwem, decentralizacją i skalowalnością. Priorytetyzacja jednego elementu może obniżyć wydajność pozostałych. Niektóre z tych kompromisów obejmują:
Bezpieczeństwo kontra skalowalność: Bardziej złożone, solidne mechanizmy bezpieczeństwa często wymagają większych obliczeń, co spowalnia przetwarzanie transakcji i wpływa na skalowalność. Z drugiej strony, priorytetyzacja szybkości może wiązać się z uproszczeniem procedur bezpieczeństwa, potencjalnie zwiększając podatność na ataki.
Decentralizacja kontra skalowalność: Prawdziwie zdecentralizowana sieć z wieloma węzłami wymaga lepszej komunikacji i konsensusu, co wpływa na szybkość transakcji. Z kolei scentralizowane rozwiązania z mniejszą liczbą węzłów są szybsze, ale wiążą się z ryzykiem kontroli i potencjalnych manipulacji.
Decentralizacja kontra bezpieczeństwo: Decentralizacja rozprzestrzenia zaufanie w całej sieci, zwiększając bezpieczeństwo. Jednak przy udziale wielu węzłów, osiągnięcie konsensusu co do ważności transakcji może zająć trochę czasu, co zwiększa podatność sieci na ataki, takie jak podwójne wydatkowanie. Modele, które poświęcają część decentralizacji poprzez scentralizowane łańcuchy, osiągają szybszy konsensus, ale koncentrują zaufanie w jednym podmiocie, co stwarza potencjalne zagrożenie bezpieczeństwa.
Ważne jest, aby pamiętać, że trilemat nie oznacza niemożliwego wyboru. Deweloperzy nieustannie przesuwają granice, badając alternatywne rozwiązania. zgoda mechanizmy, shardingi inne rozwiązania warstwy 2.
Każde rozwiązanie ma swoje zalety i ograniczenia, a optymalne podejście zależy od konkretnych potrzeb i priorytetów sieci blockchain oraz jej zastosowań.
Czym są blockchainy warstwy 1?
Technologia blockchain składa się z warstw hierarchicznych, począwszy od warstwy sprzętowej. Poniższy wykres przedstawia podstawową strukturę każdej warstwy blockchain.
Warstwa 1 (L1) odnosi się do niezależnych blockchainów z algorytmami konsensusu, mechanizmami, natywnymi tokenami i regułami.
Podstawowe cechy łańcuchów warstwy 1:
- Niezależny: Działają w oparciu o własną infrastrukturę i nie polegają na innych blockchainach pod względem bezpieczeństwa.
- Zdecentralizowane: Są one utrzymywane przez rozproszoną sieć węzłów, co zapewnia odporność na cenzurę i zaufanie.
- Bezpieczne: Wykorzystują solidne mechanizmy konsensusu, takie jak Proof-of-Work (PoW) lub Proof-of-Stake (PoS), aby weryfikować transakcje i zabezpieczać sieć.
- Przezroczysty: Wszystkie transakcje są publicznie widoczne w niezmiennym rejestrze.
- Programowalny: Niektóre platformy L1 obsługują inteligentne kontrakty, co umożliwia tworzenie zdecentralizowanych aplikacji (dApps).
Przykłady popularnych blockchainów L1:
- Bitcoin: Pionierski blockchain L1, znany ze swojego bezpieczeństwa i decentralizacji, wykorzystujący konsensus PoW.
- Ethereum: Wiodąca platforma inteligentnych kontraktów, umożliwiająca tworzenie różnych zdecentralizowanych aplikacji (dApps) dzięki ulepszeniu Ethereum 2.0 w oparciu o PoS.
- Solarium: L1 znany jest z dużej szybkości transakcji i skalowalności, wykorzystujący unikalny konsensus Proof-of-History.
- Kardano: Kolejna platforma inteligentnych kontraktów stawiająca na skalowalność i zrównoważony rozwój dzięki konsensusowi Ouroboros PoS.
Dlaczego blockchainy L1 są powolne?
Istnieje kilka głównych powodów, dla których niektóre blockchainy warstwy 1, takie jak Bitcoin i Ethereum, są powolne:
- Ograniczony rozmiar bloku: Każdy blok w blockchainie może pomieścić tylko określoną ilość danych (transakcji). Nowe bloki są tworzone w stałych odstępach czasu, co tworzy wąskie gardło, ponieważ na przetworzenie czeka więcej transakcji, niż mieści się w jednym bloku. Wyobraź sobie ruchliwą autostradę z zaledwie kilkoma pasami ruchu – im więcej samochodów na drodze, tym wolniej wszyscy się poruszają.
- Złożone mechanizmy konsensusu: Weryfikacja transakcji w blockchainie wymaga konsensusu między wszystkimi uczestnikami. Niektóre blockchainy warstwy 1, takie jak Bitcoin, wykorzystują proof-of-work (PoW), proces wymagający dużej mocy obliczeniowej, który pochłania czas i energię. Wyobraźmy to sobie jako grupę, która musi dojść do porozumienia, rozwiązując złożoną zagadkę, co spowalnia cały proces.
- Obawy dotyczące pojemności: Przeciążenie sieci, ograniczona pojemność węzła i ograniczenia oprogramowania mogą również przyczyniać się do spowolnienia sieci w określonych łańcuchach bloków warstwy 1, co skutkuje długie terminy płatności z warstwą Ethereum 1
Należy jednak pamiętać, że nie wszystkie blockchainy L1 są wolne. W listopadzie 2022 roku Ethereum wykładniczo poprawiło swoją prędkość, przechodząc na konsensus Proof of Stake (PoS). Nowsze łańcuchy, takie jak Solana i Avalanche, również wykorzystują alternatywne mechanizmy konsensusu lub inne optymalizacje, aby osiągnąć większą prędkość.
Przyjrzyjmy się teraz kilku rozwiązaniom warstwy 2, które oferują alternatywne podejścia do skalowania.
Skalowalność łańcucha bloków z rozwiązaniami warstwy 2
Rozwiązania skalujące L2 działają „nad” istniejącymi protokołami blockchain warstwy 1. Są szybsze i bardziej ekonomiczne. Chociaż istnieją dziesiątki rozwiązań L2, kluczowe wnioski są takie, że wiele z nich działa poprzez przeniesienie transakcji poza łańcuch, aby odciążyć główny łańcuch.
Niektóre kluczowe rozwiązania skalowania blockchaina warstwy 2 obejmują:
Kanały państwowe
Kanały stanowe oferują rozwiązanie skalowania poza łańcuchem, umożliwiające szybkie i tanie transakcje między poszczególnymi stronami. Nazwa odnosi się do zarządzania stanem aktywów lub informacji między uczestnikami.
Kanały płatnicze państwa omijają przeciążenie głównego blockchaina, umożliwiając korzystanie z kanałów płatniczych do mikropłatności, częstych interakcji, a nawet prywatnych transakcji ograniczonych do zaangażowanych uczestników.
Rozwiązania L2 wykorzystujące kanały stanowe obejmują sieć Bitcoin Lightning Network, sieć Raiden Network na Ethereum i Sieć Celera.
Optymistyczne Rollupy
Optymistyczne roll-upy działają jak pasy ekspresowe zbudowane wzdłuż głównej autostrady. Przetwarzają transakcje poza łańcuchem w „partiach”, grupując je w celu szybszej weryfikacji na głównej autostradzie.
Jest jednak pewien haczyk: działają one na zasadzie „optymizmu”, zakładając, że transakcje są prawidłowe. Jeśli ktoś kwestionuje transakcję, musi udowodnić swoje roszczenie, dodając warstwę bezpieczeństwa, która nie spowalnia całego przepływu.
To skalowalne rozwiązanie umożliwia szybkie i niedrogie transakcje w szerokiej gamie zastosowań, ale z niewielkim ryzykiem napotkania „punktu poboru opłat” weryfikacyjnego, jeśli ktoś zakwestionuje autentyczność Twojego przejazdu.
Pakiety zbiorcze z wiedzą zerową
Podobnie jak optymistyczne rollupy, to skalowalne rozwiązanie oferuje dodatkowe bezpieczeństwo dzięki dowodom kryptograficznym. Oferują one to, co najlepsze z obu światów – dużą prędkość i zwiększone bezpieczeństwo – dzięki czemu nadają się do szerszego zakresu zastosowań, w tym DeFi i inteligentnych kontraktów.
Łańcuchy boczne
Łańcuchy boczne działają na podstawie własnych reguł i walidatorów, zapewniając większą elastyczność i skalowalność, ale potencjalnie wiążą się z pewnymi ograniczeniami bezpieczeństwa w porównaniu z innymi rozwiązaniami warstwy 2.
Jako rozwiązania skalowalne, łańcuchy boczne zapewniają elastyczność w eksperymentowaniu i niszowych przypadkach użycia, umożliwiając programistom testowanie nowych pomysłów przed ich integracją z głównymi sieciami blockchain.
Łańcuchy plazmowe
Są to osobne mini-łańcuchy bloków działające równolegle do głównego łańcucha bloków, dziedziczące bezpieczeństwo głównego łańcucha i niezależnie przetwarzające transakcje, co znacznie zmniejsza obciążenie przetwarzania i opłaty transakcyjne.
Wyzwania rozwiązań warstwy 2
Rozwiązania L2 nie są rozwiązaniem idealnym. Oto niektóre wyzwania:
- Bezpieczeństwo: Rozwiązania skalowalne warstwy 2 oferują znaczną poprawę, jednak w porównaniu z głównym blockchainem mogą występować pewne kompromisy pomiędzy szybkością i bezpieczeństwem.
- Złożoność: Zrozumienie i wykorzystanie różnych rozwiązań warstwy 2 może być skomplikowane.
- Wczesna adopcja: Technologia ta jest obecnie powszechnie wdrażana, jednak nie wszystkie aplikacje można bezproblemowo zintegrować z warstwą 2.
Rozwój: skalowalność blockchaina dzięki rozwiązaniom warstwy 2
Ile najdłużej czekałeś na sfinalizowanie transakcji blockchain? Prawdopodobnie masz kilka ciekawych historii, jeśli handlujesz kryptowalutami lub tworzysz NFT od kilku lat.
Zbliża się czas rozliczeń podatkowych, a ZenLedger pomoże Ci uniknąć kolejnych problemów z kryptowalutami. Nasze usługi pomogą Ci łatwo obliczyć podatki od kryptowalut i znaleźć możliwości oszczędzania pieniędzy oraz bardziej inteligentnego handlu.
Zacznij teraz za darmolub dowiedz się więcej o naszym profesjonalnie przygotowane plany podatkowe!
Zastrzeżenie: Niniejszy materiał został przygotowany wyłącznie w celach informacyjnych i nie stanowi porady podatkowej, prawnej ani finansowej. Przed zawarciem jakiejkolwiek transakcji należy skonsultować się z własnym doradcą podatkowym, prawnym i księgowym.
