Вы здесь

Трилемма Масштабируемости Ethereum и других Блокчейнов

trilemma
nex

Трилемма масштабируемости Ethereum является, пожалуй, самой важной и нерешенной проблемой в блокчейн пространстве.

Впервые эта трилемма была придумана Виталиком Бутерином и Трентом МакКонахи и относится к текущей реальности, когда блокчейны, в которых каждый узел проверяет каждую транзакцию, не могут одновременно обладать всеми тремя свойствами:

  1. Децентрализацией
  2. Масштабируемостью
  3. Безопасностью

Трилемма-Масштабируемости-EthereumСуть проблемы

Децентрализация относится сразу к нескольким аспектам. Это является большой проблемой, которую сложно решить.

Многие в сообществе считают децентрализацию количественным показателем, например, сколько производителей блоков существует в данной сети.

eth nodesРаспределение Нод в сети Ethereum (преобладают США и Китай)

Другие думают о децентрализации как о сети, которая чрезвычайно доступна для компьютеров любой мощности.

Масштабируемость немного проще определить количественно. Обычно она относится к количеству транзакций, которые может обработать сеть, как быстро она может их обработать, и какова стоимость проверки этих транзакций для пользователей.

masshtabirovanie-ethereumБлокчейн ETH переполнен

Это было большой проблемой для общедоступных блокчейнов, поскольку их инфраструктура была неспособна обслуживать массовое использование в прошлом.

Безопасность же чаще всего определяется как стоимость захвата сети, также называемая «византийской атакой».

Общая схема для расчета стоимости атаки - это стоимость, которая потребуется для контроля 51% хэшрейта сети (так называемая атака 51 процента). Для публичных блокчейнов, таких как Биткойн и Эфириум, стоимость таких атак исчисляется миллиардами долларов.

Взлом---череп-с-костями

Текущее состояние Трилеммы

Сегодня нет сомнений, что публичные блокчейны не масштабируются.

Сейчас видно активность в основном в спекуляциях и инвестировании, однако блокчейны не могут поддерживать большое количество транзакций. В декабре 2017 года комиссии стали настолько высокими, что некоторые люди платили более 25 долларов за транзакцию.

Эта проблема особенно затрагивает блокчейны, в которых узлы должны одновременно обрабатывать каждую транзакцию. Это становится все более дорогостоящим, потому что чем больше транзакций, тем больше вычислительных ресурсов требуется для обработки.

В Биткойне и Эфириуме запуск узла требует высокой степени технического мастерства. В идеальном мире каждый день интернет-пользователи смогут запускать полный узел со своего рабочего стола и смартфона.

Потенциальные решения

Есть несколько способов, которыми разработчики пытаются решить трилемму, а именно масштабирование «второго уровня» и новые согласованные механизмы.

Наиболее известное решение для масштабирования на втором уровне в биткойне - это Lightning Network.

eth-lightningМолниеносные транзакции

Сеть Lightning позволяет пользователям входить в каналы оплаты за пределами основного блокчейна и совершать дешевые сделки.

«Каналы Состояния» Эфириума очень похожи на Lightning Биткоина. Каналы состояния позволяют пользователям выполнять обновления состояния за пределами основного блокчейна Ethereum.

Важно отметить, что и Lightning Network, и каналы состояния предоставляют пользователям одинаковый уровень завершенности, который они получили бы, осуществляя операции с основным блокчейном. Это связано с тем, что пользователи должны хранить криптографические сообщения в автономном режиме, чтобы доказать, что их окончательный баланс точен.

Другим масштабирующим решением для Ethereum второго уровня является Plasma. Плазма - это основа для создания дочерних блокчейнов, которые привязаны к основной сети Ethereum.

Цепочки Плазмы в Ethereum могут иметь различную сложность, и многие из них создаются для обеспечения обработки большого количества транзакций в секунду.

Существует еще сайдчейн решение (от англ. side chain – боковая цепь) - как следует из названия, он представляет собой тип блокчейна, который существует наряду, «со стороны», его главной цепи.

Помимо удаления транзакций из основной цепочки, многие разработчики экспериментируют с новыми механизмами консенсуса.

Наиболее распространенным способом достижения распределенного консенсуса вне Proof-of-Work является Proof-of-Stake (PoS). В PoS производители блоков отвечают за проверку транзакций.

Производители блоков выбираются случайным образом, но вероятность того, что они станут валидатором, пропорциональна количеству токенов, которые имеет объект.

eth-casper

Когда производители блоков находят блок, они вынуждены обозначить себя и поставить на ставку несколько своих токенов. Но они могут быть наказаны, если они ведут себя злонамеренно (см. протокол Casper).

Предполагается, что это поможет экономически мотивировать валидаторов действовать в наилучших интересах сети.

Оцените статью: 
Средняя: 5 (1 оценка)

Категория: 

Хотите самым первым получать уникальную и важную информацию?
Добавляйте нас в закладки!
Подписывайтесь на наши проекты!
Аватар пользователя Павел Грачев
Автор: Павел Грачев Финансовый аналитик и трейдер, профессиональный инвестор. Работает на фондовых и деривативных рынках (фьючерсы и опционы) с 2014 года. Докладчик на Блокчейн мероприятиях.