Criptomonedele au evoluat mult de la introducerea Bitcoin în 2008. Însă, așa cum pot atesta tranzacțiile Bitcoin de zece minute sau taxele exorbitante pentru gazul Ethereum, acestea nu pot egala vitezele de tranzacționare ale Visa și nici nu pot înlocui complet monedele fiat. În esență, aceste probleme provin dintr-o lipsă de scalabilitate - o problemă pe care soluțiile de nivel 2 ar putea-o rezolva.
Acest articol examinează de ce arhitectura blockchain introduce în mod inerent probleme de scalabilitate și trei modalități prin care soluțiile de nivel 2 le-ar putea aborda.
De ce este dificilă scalabilitatea
Arhitecturile blockchain se confruntă cu mai multe provocări legate de scalabilitate. Spre deosebire de sistemele de plată tradiționale, acestea nu se bazează pe un intermediar centralizat care poate aproba unilateral tranzacțiile, menținând în același timp o singură bază de date. În schimb, se bazează pe o rețea de noduri și un sistem de consens complicat pentru a funcționa fără nicio figură de autoritate – iar acestea adaugă costuri suplimentare.
Printre cele mai mari provocări se numără:
- ConsensMulte blockchain-uri folosesc mecanisme de consens care încetinesc intenționat procesul de tranzacție pentru a preveni frauda. De exemplu, algoritmi de dovadă a lucrului necesită un calcul dificil pentru a adăuga un bloc. Aceste calcule complexe descurajează actorii răi să încerce să forțeze o tranzacție.
- NodurileMulte blockchain-uri necesită ca fiecare nod să stocheze o replică completă a blockchain-ului, ceea ce poate deveni o mare consumatoare de resurse în timp, pe măsură ce sunt adăugate tranzacții. Mai mult, blockchain-urile trebuie să propagă tranzacțiile și blocurile către fiecare nod din rețeaua lor, introducând latență în rețea.
- BlocuriBitcoin și alte blockchain-uri au o dimensiune fixă a blocului, limitând numărul de tranzacții pe secundă. De exemplu, Bitcoin poate procesa în jur de șapte tranzacții pe secundă, semnificativ mai puțin decât sistemele de plată tradiționale.
Aceste provocări creează mai multe probleme de scalabilitate:
- LimităriBlockchain-urile au un debit de tranzacții și viteze de procesare limitate datorită mecanismului lor de consens și dimensiunilor blocurilor. Mai mult, pe măsură ce numărul de participanți la rețea crește, blockchain-urile pot întâmpina dificultăți în a satisface cererea.
- Taxele de tranzacțieTaxele ridicate de tranzacție, datorate mecanismelor dificile de consens și altor factori, fac costisitoare finalizarea tranzacțiilor pentru utilizatori și împiedică scalarea unui blockchain.
- Timpii de răspunsProblemele de scalabilitate pot duce la timpi de răspuns mai lungi. De exemplu, Bitcoin poate procesa doar șapte tranzacții pe secundă, ceea ce înseamnă că utilizatorii ar putea fi nevoiți să aștepte mult timp înainte ca o tranzacție să fie oficial finalizată. Iar rețelele congestionate, cu un număr insuficient de noduri, pot agrava aceste probleme.
Aceste provocări creează așa-numitele trilemă blockchain – sau convingerea că rețelele descentralizate pot oferi doar două din trei beneficii privind descentralizarea, securitatea și scalabilitatea. De exemplu, îmbunătățirea scalabilității ar fi simplă dacă s-ar centraliza mecanismul de consens sau dacă nu s-ar face griji cu privire la tranzacțiile frauduloase.
Ce sunt soluțiile de strat 2?
Majoritatea programelor software sunt construite în straturi, în timp ce aplicațiile sunt, în general, construite pe o singură fundație. Prin urmare, nu ar trebui să fie surprinzător faptul că blockchain-urile sunt, de asemenea, realizate în straturi. Blockchain-urile de strat 1, precum Bitcoin și Ethereum, oferă o fundație pentru Soluții pentru stratul 2 și alte ecosisteme. Și se pare că aceste straturi suplimentare ar putea fi esențiale pentru a aborda problemele de scalabilitate.
Soluțiile de nivel 2 operează pe un protocol blockchain subiacent pentru a îmbunătăți scalabilitatea și eficiența. De exemplu, Lightning Network este un al doilea nivel pentru Bitcoin care utilizează canale de microplată pentru a scala capacitatea blockchain-ului de a gestiona tranzacțiile mai eficient (și mai rentabil), îmbunătățind tranzacțiile notoriu lente ale Bitcoin.
Acestea fiind spuse, creșterea soluțiilor de Nivel 2 nu înseamnă că nu au existat eforturi pentru îmbunătățirea rețelelor de Nivel 1. De exemplu, Ethereum 2.0 s-a trecut la un mecanism de consens proof-of-stake (PoS) mai eficient, în timp ce migrarea de la EVM la eWASM va reduce dramatic timpii de tranzacție prin compilarea codului, în loc de interpretarea acestuia în timp real.
Soluțiile de nivel 2 vin și ele cu propriile compromisuri. Deși pot îmbunătăți scalabilitatea, multe soluții fac compromisuri între descentralizare și securitate. Vestea bună este însă că aceste soluții s-au îmbunătățit constant. Noile abordări tind să îmbunătățească scalabilitatea mai mult decât să dăuneze celorlalte componente ale trilemei blockchain.
Abordări de scalabilitate de nivel 2
Soluțiile de nivel 2 utilizează mai multe strategii diferite pentru a îmbunătăți scalabilitatea blockchain-ului de nivel 1 subiacent. Dar, în general, aceste strategii se încadrează în trei categorii.
Blockchain imbricat
Blockchain-urile imbricate au o relație părinte-copil cu un blockchain de Nivel 1. Blockchain-ul părinte deleagă munca către lanțuri copil care procesează munca și o returnează blockchain-ului părinte atunci când este finalizată. La rândul său, lanțul părinte este de obicei implicat doar atunci când există o dispută privind tranzacția cu rezultatul lanțului copil.
Rețeaua OMG este una dintre cele mai populare rețele blockchain imbricate. Prin gruparea tranzacțiilor Ethereum, comprimarea lor într-o singură tranzacție și validarea lor pe un lanț copil optimizat, rețeaua poate procesa mii de tranzacții pe secundă, reducând costurile tranzacțiilor Ethereum cu o treime și abordând problemele sale de scalabilitate.
Canale de stat
Canalele de stare deschid comunicarea bidirecțională între un blockchain și un canal de tranzacții off-chain. În canalul off-chain, participanții pot efectua un număr nelimitat de tranzacții private pe care numai ei le pot observa. După ce au terminat, starea finală a tranzacției este înregistrată în blockchain-ul de Nivel 1 subiacent.
Rețeaua Lightning este un exemplu popular de canal de stare construit pe blockchain-ul Bitcoin. Când doriți să efectuați o tranzacție sau o serie de tranzacții, puteți utiliza rețeaua pentru a efectua plăți nelimitate care au loc instantaneu și la o fracțiune din cost. Când decideți să închideți canalul, toate tranzacțiile sunt consolidate și adăugate la Bitcoin.
sidechains
Lanțurile laterale sunt lanțuri tranzacționale adiacente blockchain-ului pentru tranzacții în loturi mari. În timp ce lanțul principal menține securitatea generală și rezolvă disputele, lanțurile laterale au un mecanism de consens independent optimizat pentru viteză și scalabilitate. Iar o fixare bidirecțională asigură că nu există risc de contrapartidă atunci când se utilizează aceste soluții.
De exemplu, Liquid Network este un sidechain open-source construit pe blockchain-ul Bitcoin. În timp ce Bitcoin are un timp de descoperire a blocurilor de zece minute, timpul de descoperire a blocurilor Liquid este de doar un minut, ceea ce înseamnă că de zece ori mai multe blocuri pot fi adăugate la sidechain. În loc de mineritul proof-of-work, Liquid se bazează pe o rețea rapidă de funcționari pentru a verifica tranzacțiile.
Roll-U-uri
Rollup-urile sunt o soluție de nivel 2 care efectuează calcule și stocare în afara lanțului și trimite doar dovada finală către blockchain-ul de nivel 1 subiacent. Cele două tipuri cele mai populare de rollup-uri includ zk-Rollup-uri (cu cunoștințe zero) și rollup-uri optimiste. Și fiecare are propriul set de compromisuri între viteză, securitate și complexitate.
De exemplu, Optimistic Ethereum grupează mai multe tranzacții împreună și trimite doar un rezumat către lanțul principal, îmbunătățind dramatic randamentul și reducând drastic costurile. Partea de „optimism” presupune că toate tranzacțiile sunt valide, cu excepția cazului în care sunt contestate într-un interval de timp specificat, creând o fereastră pentru detectarea fraudelor.
Strategii de Nivel 1
Pe lângă aceste strategii de Nivel 2, unele blockchain-uri de Nivel 1 încep să implementeze modificări pentru a deveni mai eficiente pe cont propriu. De exemplu, unele blockchain-uri trec de la un mecanism de consens proof-of-work la un mecanism proof-of-stake pentru a îmbunătăți viteza tranzacțiilor prin reducerea costurilor de calcul.
Sharding-ul este o altă strategie de Nivel 1 pentru îmbunătățirea randamentului. Prin împărțirea tranzacțiilor în seturi mici și apoi utilizarea unui algoritm de procesare orizontală pentru a le procesa în paralel, blockchain-urile de Nivel 1 pot gestiona mai eficient restanțele fără a fi nevoie să trimită tranzacții către soluții dedicate de Nivel 2.
Provocări și riscuri
Soluțiile de nivel 2 ajută la îmbunătățirea scalabilității randamentului, dar ar putea, de asemenea, să crească riscul sau să compromită alte domenii ale trilemei blockchain. Înainte de a utiliza o soluție de nivel 2, acordați-vă timp pentru a înțelege cum funcționează și riscurile potențiale implicate.
Câteva provocări și riscuri de care trebuie să țineți cont includ:
- SecuritateSecuritatea soluțiilor de Nivel 2 depinde de lanțul principal, ceea ce le face vulnerabile la orice probleme care îl afectează. În plus, soluțiile de Nivel 2 care utilizează contracte inteligente ar putea prezenta riscuri potențiale de securitate.
- ComplexitateSoluțiile de nivel 2 adaugă un alt nivel de complexitate blockchain-urilor de nivel 1, ceea ce ar putea crește suprafața pentru erori, extinde termenele de dezvoltare, crește costurile de întreținere și are un impact negativ asupra experienței utilizatorului.
- LatențăSoluțiile de nivel 2 ar trebui să reducă latența tranzacțiilor, dar necesitatea reconcilierii tranzacțiilor cu un blockchain de nivel 1 ar putea crește latența dus-întors.
Linia de jos
Blockchain-urile promit să revoluționeze industria financiară, dar multe blockchain-uri se confruntă cu limitări inerente de scalabilitate. Din fericire, soluțiile de nivel 2 pot ajuta la abordarea acestor provocări fără a compromite integritatea și istoricul blockchain-ului de nivel 1 subiacent. Și, bineînțeles, unele blockchain-uri de nivel 1 continuă să implementeze propriile îmbunătățiri.
Dacă tranzacționați active cripto, ZenLedger vă poate ajuta să vă organizați tranzacțiile pentru perioada fiscală, să calculați câștigul sau pierderea de capital și să generați formularele fiscale necesare. În plus, instrumentul nostru de colectare a pierderilor fiscale vă poate ajuta să identificați oportunități de economisire pe tot parcursul anului.
Cele de mai sus sunt doar pentru informații generale și nu trebuie interpretate ca sfaturi profesionale. Vă rugăm să solicitați sfaturi independente juridice, financiare, fiscale sau de altă natură, specifice situației dvs.
