Jos krypto ei voi skaalata, se ei koskaan saavuta massakäyttöönottoa.
Kun yhä useammat ihmiset ja organisaatiot käyttävät lohkoketjuteknologiaa, skaalautuvuus on tullut näkyvämmäksi. Olet todennäköisesti törmännyt tähän termiin salausteollisuuden suurimpana ongelmana.
Mutta mitä "skaalautuvuus" tarkalleen ottaen tarkoittaa, erityisesti mitä tulee lohkoketjuteknologiaan, ja miksi sillä on niin paljon merkitystä?
Mikä on Blockchain-skaalautuvuus?
"Skaalautuvuus" viittaa järjestelmän tai prosessin kykyyn jatkaa toimintaansa volyymin tai mittakaavan muutoksista huolimatta. Samoin lohkoketjun skaalautuvuus viittaa lohkoketjuprotokollan kykyyn jatkaa toimintaansa optimaalisesti – ilman kasvaneita kustannuksia – kun tapahtumia, dataa ja käyttäjiä on enemmän.
Vitalik Buterin ehdottaa [PDF], että lohkoketjuprotokollat pyrkivät olemaan hajautettuja, turvallisia ja skaalautuvia, mutta ne saavuttavat vain kaksi näistä ominaisuuksista. Ja yleisimmin uhrattu ominaisuus on skaalautuvuus.
Kun lohkoketju ei ole skaalautuva, se käsittelee tapahtumat hitaasti, mikä voi johtaa verkon ruuhkautumiseen (maksuruuhkaan) ja korkeampiin maksuihin. Samaan aikaan skaalautuva lohkoketju pystyy käsittelemään suuren määrän transaktioita sekunnissa (TPS) ilman, että turvallisuus, käyttökokemus ja maksut tai päätöksenteko (yhteisymmärryksen saavuttaminen laajan vertaisverkkojen avulla näyttelijät).
Kolme keskeistä mittaria määrittävät lohkoketjuprotokollan skaalautuvuuden:
- Viive: Aika, joka kuluu tapahtumien lähettämiseen verkkosolmuille ja niiden vastausten kokoamiseen yhteisymmärrykseen pääsemiseksi, vaikuttaa skaalautumiseen. Pienempi viive johtaa skaalautuvampaan verkkoon.
- Läpäisykyky: Lohkoketjuprotokollan skaalautuvuus riippuu myös tapahtumien määrästä, jonka se pystyy käsittelemään sekunnissa. Suurempi suorituskyky johtaa skaalautuvampaan verkkoon.
- Kustannus: Lohkoketjun suorittamiseen tarvittavat resurssit (laskentateho, kaistanleveys jne.) määräävät sen skaalautuvuuden. Enemmän resursseja merkitsisi korkeampia verkostokannustimia, etenkin useammalle verkoston osallistujalle. Jos kannustimet eivät ole oikeassa suhteessa osallistumiskustannuksiin, verkostossa ei ehkä ole osallistujia.
Useimmat uudemmat lohkoketjuprotokollat, kuten Solana, ovat skaalautuvampia kuin vanhat protokollat, kuten Bitcoin; He kuitenkin saavuttavat tämän tyypillisesti heikomman turvajärjestelmän tai suuremman keskittämisen kustannuksella.
Jotta lohkoketjut voisivat tukea valtavia talouksia ja käyttäjäkuntaa, niiden on oltava skaalautuvia. Ihmiset eivät ota käyttöön blockchain-protokollia, jos ne ovat hitaita ja kalliita, varsinkin kun on olemassa nopeita ja halpoja perinteisiä vaihtoehtoja. Esimerkiksi pizzan maksaminen VISAlla on nopeampaa ja halvempaa kuin Bitcoinin käyttäminen. Siksi lohkoketjun skaalautuvuuden merkitys.
3 avainmenetelmää lohkoketjun skaalaamiseen
Useat lohkoketjuprotokollat ovat ottaneet käyttöön lukuisia tekniikoita latenssin, suorituskyvyn ja kustannusten parantamiseksi turvallisuudesta ja hajauttamisesta tinkimättä. Yksikään ratkaisu ei kuitenkaan ole ratkennut lohkoketjun trilemmavarsinkin kun monet heistä uhraavat hajautuksen tai turvallisuuden.
Tämän seurauksena lohkoketjuprotokollat käyttävät tyypillisesti useita ratkaisuja lohkoketjun skaalautuvuuden parantamiseksi.
Nämä tekniikat voidaan luokitella kolmeen laajaan ratkaisuun.
1. Layer 1 Ratkaisut
Tässä tavoitteena on parantaa ensisijaista blockchain-verkkoa käsittelemään kuluneita tapahtumia. Tämä voi sisältää ratkaisuja, kuten lohkojen suurentamisen, tapahtumaaikojen lyhentämisen tai vastausten kokoamisen konsensuksen saamiseksi nopeammin.
Layer 1 -ratkaisut toteutetaan ketjussa keskittyen ydinlohkoketjuprotokollan parantamiseen ilman toissijaista kehystä. Tyypillisesti nämä parannukset tehdään blockchain-haarukan avulla.
Esimerkiksi, Bitcoin-aktivoitu Segregated Witness (SegWit) pehmeän haarukan kautta vuonna 2017. Tämä muutos lisäsi protokollan lohkokokorajoituksia ja transaktioiden tehokkuutta. Myöhemmin samana vuonna kova haarukka johti luomiseen Bitcoin Cash (BCH), vaihtoehtoinen lohkoketju, jossa on suuremmat lohkokoot, lyhyemmät tapahtumaajat ja alhaisemmat transaktiomaksut.
Ethereum-lohkoketju sai myös valmiiksi kovahaarukan vuonna 2022. Tämä siirtyi protokollan konsensusalgoritmista todiste työstä panoksen todisteeksi. Se oli ensimmäinen vaihe shardingin käyttöönotossa, mikä Buterin uskoo skaalaa verkkoa edelleen.
Lohkoketjun sirpalointi on Layer 1 -ratkaisu, vaikka se ei vaadi haarukkaa. Sen sijaan se sisältää verkon jakamisen pienempiin osioihin – sirpaleiksi – levittääkseen ja parantaakseen tapahtumien käsittelyä. Vaikka Ethereum aikoo ottaa sirpaloinnin käyttöön joskus vuonna 2023, Zilliqa-lohkoketju sillä on jo neljä sirpaletta, mikä lyhentää tapahtumaaikoja, alentaa transaktiomaksuja ja parantaa käyttäjätyytyväisyyttä.
2. Layer 2 Ratkaisut
Toisin kuin Layer 1 -ratkaisut, jotka on toteutettu ydinlohkoketjuprotokollalla, Layer 2 -ratkaisut lisäävät lohkoketjun skaalautuvuutta siirtämällä joitain tapahtumia tai prosesseja ketjun ulkopuolelle. Ne ovat toissijaisia kehyksiä – tilakanavia ja tiivistelmiä –, jotka on rakennettu ydinlohkoketjuprotokollan perusteella käsittelemään kasvaneita tapahtumamääriä.
- valtion kanavat: Tilakanavalla kaksi tai useampi osapuoli voi käydä kauppaa nopeasti, ketjun ulkopuolella, mutta silti mahdollistaa tapahtuman lopullisuuden selvittämisen ketjussa. Esimerkiksi, Salamaverkko toimii Bitcoin-lohkoketjun päällä ja sallii Bitcoin-tapahtumat ydinlohkoketjun ulkopuolella. Älykkäiden sopimusten avulla kaupat sinetöidään. Sitten tapahtuma ja sen lopullisuus lisätään ensisijaiseen lohkoketjuun, mikä mahdollistaa riitojen ratkaisemisen ja kanavan sulkemisen. Toinen esimerkki tilakanavasta on Ethereumiin rakennettu Raiden-verkko.
- Rollupit: Sillä välin kokoelmat – esimerkiksi optimistiset tai nollatietoiset – suorittavat tapahtumat ketjun ulkopuolella ja sitten lähetä tapahtumatiedot tai todiste pätevyydestä ydinlohkoketjuprotokollalle, jossa päästään yksimielisyyteen saavuttanut. Loopring ja Aztec ovat hyviä esimerkkejä nolla-knowledge rollupista Arbitrium One ja optimismi ovat esimerkkejä optimistisista kokonaisuuksista.
Lisäksi on muitakin erot kerroksen 1 ja kerroksen 2 lohkoketjujen välillä.
3. Uudet ketjut
Erilaisia uusia ketjuja – sivuketjuja, plasmaketjuja ja Validium-ketjuja – voidaan luoda tehokkaan tapahtumakäsittelyn edistämiseksi. Esimerkiksi Polygon on Ethereumin sivuketju, jossa on räätälöidyt spesifikaatiot erityistarpeiden mukaan, mutta se hyötyy silti Ethereumin vankasta perustasta ja luottaa siihen.
Vaikka näitä ratkaisuja kutsutaan joskus Layer 2 -ratkaisuiksi, ne ovat melko erilaisia. Layer 2 -ratkaisut ovat Layer 1 -vastineensa laajennuksia ja toimivat tyypillisesti ydinlohkoketjun mukaisesti. Sivuketjut, plasmaketjut ja Validium-ketjut ovat kuitenkin itsenäisempiä lohkoketjuja, joilla on yhteyksiä niiden Layer 1 -vastineeseen. He ottavat yleensä vastuun turvallisuudestaan, konsensusalgoritmeistaan tai estoparametreistaan.
Ei lohkoketjun skaalautuvuutta, ei massakäyttöä
Blockchain-teknologialla on potentiaalia muuttaa maailmaa sellaisena kuin sen tunnemme. Se ei kuitenkaan muuta maailmaa, jos skaalautuvuus pysyy rajoituksena, koska massakäyttöönottoa ei tapahdu.
Omaisuuden digitalisoinnista yrityksiin, jotka käyttävät blockchain-tekniikkaa prosessien optimointiin, tulevaisuus on Loistava lohkoketjuteknologialle, jos se voi skaalata kestävästi tinkimättä hajauttamisesta ja turvallisuus.