Ce este scalabilitatea în Blockchain? O explicație simplă

Pe măsură ce mai multe persoane și organizații folosesc tehnologia blockchain, scalabilitatea a devenit mai proeminentă. Probabil că ați întâlnit acest termen, poate, ca fiind cea mai mare problemă a industriei cripto.

Dar ce înseamnă exact „scalabilitate”, în special în ceea ce privește tehnologia blockchain și de ce contează atât de mult?

Ce este scalabilitatea blockchain?

„Scalabilitatea” se referă la capacitatea unui sistem sau proces de a continua să funcționeze în ciuda modificărilor de volum sau scară. În mod similar, scalabilitatea blockchain se referă la capacitatea unui protocol blockchain de a continua să funcționeze optim – fără costuri crescute – atunci când există mai multe tranzacții, date și utilizatori.

sugerează Vitalik Buterin [PDF] că protocoalele blockchain se străduiesc să fie descentralizate, sigure și scalabile, dar realizează doar două dintre aceste proprietăți. Iar caracteristica cel mai frecvent sacrificată este scalabilitatea.

Când un blockchain nu este scalabil, procesează tranzacțiile lent, ceea ce poate duce la aglomerarea rețelei (întârziere de plăți) și la comisioane mai mari. Între timp, un blockchain scalabil poate gestiona un volum mare de tranzacții pe secundă (TPS) fără o scădere a securității, experienței utilizatorului și a taxelor sau luarea deciziilor (atingând un consens cu o rețea vastă de actori peer-to-peer).

Trei parametri cheie determină scalabilitatea unui protocol blockchain:

Latență: timpul necesar pentru a difuza tranzacțiile către nodurile de rețea și a aduna răspunsurile acestora pentru a ajunge la un consens afectează scalabilitatea. O latență mai mică are ca rezultat o rețea mai scalabilă.

Debit: scalabilitatea unui protocol blockchain depinde și de numărul de tranzacții pe care le poate procesa pe secundă. Un debit mai mare are ca rezultat o rețea mai scalabilă.

Cost: Resursele (puterea de calcul, lățimea de bandă etc.) necesare pentru a rula un blockchain determină scalabilitatea acestuia. Mai multe resurse ar însemna stimulente mai mari ale rețelei, în special pentru mai mulți participanți la rețea. Dacă stimulentele nu sunt proporționale cu costul participării, este posibil să nu existe participanți la rețea.

Majoritatea protocoalelor blockchain mai noi precum Solana sunt mai scalabile decât protocoalele mai vechi precum Bitcoin; cu toate acestea, de obicei realizează acest lucru cu prețul unui sistem de securitate mai slab sau al unei centralizări mai mari.

Pentru ca blockchain-urile să susțină economii uriașe și baze de utilizatori, acestea trebuie să fie scalabile. Oamenii nu vor adopta protocoale blockchain dacă sunt lente și costisitoare, mai ales că există opțiuni tradiționale rapide și ieftine. De exemplu, este mai rapid și mai ieftin să folosești VISA pentru a-ți plăti pizza decât să folosești Bitcoin. De aici, importanța scalabilității blockchain.

3 metode cheie pentru scalarea blockchain-ului

Mai multe protocoale blockchain au implementat numeroase tehnici pentru a îmbunătăți latența, debitul și costul fără a sacrifica securitatea și descentralizarea. Cu toate acestea, nicio soluție nu a reușit să rezolve trilema blockchain, mai ales că un număr dintre ele sacrifică descentralizarea sau securitatea.

Credit imagine: Trikona/Shutterstock

Ca rezultat, protocoalele blockchain folosesc de obicei mai multe soluții pentru a îmbunătăți scalabilitatea blockchain.

Aceste tehnici pot fi clasificate în trei soluții largi.

1. Soluții de Strat 1

Aici, scopul este de a îmbunătăți rețeaua blockchain primară pentru a gestiona tranzacțiile purtate. Aceasta poate include soluții cum ar fi mărirea blocurilor, reducerea timpilor de tranzacție sau colectarea mai rapidă a răspunsurilor pentru un consens.

Soluțiile de nivel 1 sunt implementate în lanț, concentrându-se pe îmbunătățirea protocolului blockchain de bază fără a implica niciun cadru secundar. De obicei, aceste îmbunătățiri sunt realizate folosind o furcă blockchain.

De exemplu, Bitcoin a activat Segregated Witness (SegWit) printr-un soft furk în 2017. Această schimbare a crescut limitele de dimensiune a blocului ale protocolului și eficiența tranzacției. Mai târziu în acel an, un hard furk a dus la crearea Bitcoin Cash (BCH), un blockchain alternativ cu dimensiuni mai mari de bloc, timpi de tranzacție mai scurti și comisioane de tranzacție mai mici.

Blockchain-ul Ethereum a finalizat, de asemenea, un hard fork în 2022. Acest lucru a făcut tranziția algoritmului de consens al protocolului de la dovada muncii la dovada mizei. A fost prima fază în introducerea sharding-ului, care Buterin crede va scala mai departe rețeaua.

Blockchain sharding este o soluție de nivel 1, deși nu necesită o furcă. În schimb, implică împărțirea rețelei în partiții mai mici – fragmente – pentru a se extinde și a îmbunătăți procesarea tranzacțiilor. În timp ce Ethereum încearcă să implementeze sharding-ul cândva în 2023, blockchain-ul Zilliqa are deja patru shard-uri, reducând timpul de tranzacție, reducând taxele de tranzacție și îmbunătățind satisfacția utilizatorilor.

2. Soluții de strat 2

Spre deosebire de soluțiile de nivel 1 implementate pe protocolul blockchain de bază, soluțiile de nivel 2 cresc scalabilitatea blockchain prin mutarea unor tranzacții sau procese în afara lanțului. Acestea sunt cadre secundare – canale de stat și pachete – construite pe baza protocolului blockchain de bază pentru a gestiona volume crescute de tranzacții.

• Canale de stat: Cu un canal de stat, două sau mai multe părți pot tranzacționa rapid, în afara lanțului, permițând în același timp soluționarea finalității tranzacției în lanț. De exemplu, The Lightning Network operează deasupra blockchain-ului Bitcoin și permite tranzacții Bitcoin în afara blockchain-ului de bază. Cu ajutorul contractelor inteligente, tranzacțiile sunt sigilate. Apoi, tranzacția și finalitatea acesteia sunt adăugate la blockchain-ul primar, permițând soluționarea disputelor și închiderea canalului. Un alt exemplu de canal de stat este rețeaua Raiden construită pe Ethereum.
• Rollup-uri: Între timp, rollup-urile — Optimist sau zero-knowledge, de exemplu — execută tranzacții în afara lanțului și apoi trimit datele tranzacției sau dovada validității protocolului de bază blockchain, unde se va ajunge la un consens. Loopring și Aztec sunt exemple bune de pachete de cunoștințe zero, în timp ce Arbitrium One și Optimism sunt exemple de pachete optimiste.

În plus, există și alte diferențe între blockchain-urile Layer 1 și Layer 2.

3. Lanțuri noi

Credit imagine: Ico Maker/Shutterstock

Diferite forme de lanțuri noi – lanțuri laterale, lanțuri de plasmă și lanțuri Validium – pot fi create pentru a stimula procesarea eficientă a tranzacțiilor. De exemplu, Polygon este un sidechain Ethereum cu specificații personalizate pentru a răspunde nevoilor specifice, dar încă beneficiază și se bazează pe fundația robustă a Ethereum.

În timp ce aceste soluții sunt uneori denumite soluții de strat 2, ele sunt destul de distincte. Soluțiile de nivel 2 sunt extensii ale omologului lor de nivel 1 și funcționează de obicei în conformitate cu blockchain-ul de bază. Cu toate acestea, lanțurile laterale, lanțurile de plasmă și lanțurile Validium sunt blockchain-uri mai independente, cu conexiuni la omologul lor de Layer 1. De obicei, aceștia își asumă responsabilitatea pentru securitatea, algoritmii de consens sau parametrii de bloc.

Fără scalabilitate blockchain, fără adopție în masă

Tehnologia blockchain are potențialul de a schimba lumea așa cum o cunoaștem. Cu toate acestea, nu va schimba lumea dacă scalabilitatea rămâne o limitare, deoarece nu va exista o adoptare în masă.

De la digitizarea activelor la companiile care folosesc tehnologia blockchain pentru a optimiza procesele, viitorul este strălucitor pentru tehnologia blockchain dacă poate scala în mod durabil fără a sacrifica descentralizarea și securitatea.