Разбираемся с трилеммой блокчейна Что такое трилемма блокчейна?
Трилемма блокчейна, или трилемма масштабируемости — теорема, в которой сформулирована основная проблема масштабирования любой распределенной сети. Она гласит, что из трех основных характеристик — децентрализация, безопасность и производительность — блокчейн может обладать лишь двумя.
Как возникла трилемма блокчейна?
Еще в 90-х годах ученый Эрик Брюэр разработал так называемую теорему CAP. Согласно ей, у децентрализованной базы данных (к которой относится и блокчейн) может быть только два из трех основных свойств — согласованность (Consistency), доступность (Availability) и устойчивость к делению (Partition).
Таким образом, теорема ставит проблему: создатели децентрализованной базы данных должны пожертвовать одним из трех свойств, чтобы достичь должного уровня остальных двух. Это ставит долгосрочное расширение БД под угрозу.
Впоследствии эту теорию адаптировали для блокчейна. Популяризатором «трилеммы блокчейна» стал создатель Ethereum Виталик Бутерин. Его проект был первой полноценной платформой для создания децентрализованных приложений. Поскольку те предполагают неограниченный рост числа пользователей, пропускная способность Ethereum должна увеличиваться, не теряя другие важные характеристики блокчейна.
- После Ethereum свои решения трилеммы предлагали многие другие проекты: EOS, Solana, Cosmos, Polkadot
В чем заключается трилемма технологии блокчейн?
Любой блокчейн имеет три основных свойства:
- Масштабируемость . Сеть может обрабатывать все большее число транзакций за единицу времени.
- Децентрализация . Сеть работает без необходимости верификации со стороны одного или нескольких доверенных субъектов.
- Безопасность . Блокчейн может противостоять атаке значительной части нод.
Есть три типа блокчейнов, которые отражают это правило:
- Традиционные блокчейны : биткоин, Ethereum или Litecoin. Каждый участник управляет полной нодой, которая подтверждает каждую транзакцию.
- Скоростные блокчейны : Near, Avalanche, Terra, Everscale, Algorand и другие. Эти сети обладают высокой пропускной способностью, но уровень децентрализации может быть ниже, чем у традиционных блокчейнов.
- Гибридные блокчейны : комбинация традиционных и скоростных блокчейнов.
Трилемма блокчейна
Проблема децентрализованных сетей блокчейна заключается в том, что невозможно одновременно обеспечить безопасность, масштабируемость и децентрализацию .
Решения :
- Производительные и безопасные, но не достаточно децентрализованные сети , работающие на алгоритмах Delegated Proof-of-Stake. В них работает небольшое число нод (10-100). При этом к каждой из них предъявляют высокие требования — необходимость иметь дорогое серверное оборудование или большую сумму нативных монет.
- Мультичейн-системы , в которых приложения связаны с различными блокчейнами, а те, в свою очередь, взаимодействуют между собой через протоколы кроссчейн-коммуникации. Это пример децентрализованной и масштабируемой сети, но не безопасной. Ведь для атаки нужно завладеть большинством нод всего в одном блокчейне системы, чтобы «сломать» привычную структуру и вызвать негативные последствия у всех остальных участников.
Решение трилеммы блокчейна
На сегодняшний день можно выделить два направления для решений теоремы, которые бы позволили избежать вынужденного компромисса:
Решения масштабирования второго уровня — это своеобразные надстройки «поверх» децентрализованных сетей, которые выходят за пределы ончейн-активности. Одним из примеров является Lightning Network — сеть для микроплатежей в биткоине.
- Классические переводы в сети биткоина могут быть дорогими и медленными, что лишает экономического смысла транзакции на небольшую сумму.
- Для мелких P2P-переводов и сферы торговли придумали Lightning Network. Это сеть, в которой пользователи могут открывать каналы. Переводы между такими каналами дешевые и происходят в считанные секунды.
- Верификация переводов происходит сначала на уровне приложения, а не блокчейна.
- Решение второго уровня считается своеобразной полумерой и не позволяет достичь целей блокчейна.
- Решения , которые намного сложнее спроектировать и реализовать, однако они обладают большим потенциалом и привносят изменения в саму архитектуру блокчейна.
- Разработчики различных сетей предлагают свои варианты решения «трилеммы блокчейна» — использование нескольких межоперабельных блокчейнов, шардинг, новые методы криптографии и так далее. Однако это не означает, что сторонники теоремы обязательно правы и что «трилемму блокчейна» вообще нужно решать. В конце концов, это абстрактная конструкция, а не физический закон.
Что еще почитать?
- Binance – что это?
