Что такое триллема блокчейна

Триллема блокчейна (или трилема маштабируемости) — это концепция, которая описывает три основные проблемы, с которыми сталкиваются разработчики технологии блокчейн. Эти проблемы включают в себя масштабируемость, децентрализацию и безопасность.

Масштабируемость означает способность сети блокчейн обрабатывать большое количество транзакций за короткое время.

Децентрализация означает, что нет центрального управления сетью — она децентрализована и контролируется участниками.

Безопасность — это защита от хакерских атак и других угроз.

Триллема блокчейна заключается в том, что увеличение одной из этих характеристик может привести к уменьшению других. Например, повышение масштабируемости блокчейна может ухудшить его децентрализацию или безопасность. Разработчики блокчейна постоянно сталкиваются с этими непростыми компромиссами, стремясь найти оптимальное решение для всех трех проблем.

Возьмем Bitcoin. В этом блокчейне скорость обработки транзакций довольно низкая - около семи в секунду, а блоки генерируются лишь раз в десять минут. Из-за этого, когда сеть перегружена, транзакции с низкими комиссиями могут оставаться в ожидании продолжительное время. В результате, высокий уровень безопасности и децентрализации сопровождается недостаточной производительностью.

Для увеличения производительности можно увеличить размер блока. Однако это повлечет за собой рост сложности майнинга, что в конечном итоге приведет к увеличению влияния крупных майнинг-пулов и усилит централизацию системы. С другой стороны, если уменьшить время между генерацией блоков, это может нарушить безопасность сети - узлы могут не успеть достичь консенсуса, прежде чем будет сгенерирован следующий блок.

Теорему сформулировал американский ученым и профессор информатики Эрик Брюэр в 1990-х годах. Концепт теоремы мы описали выше.

Позже блокчейн-идея теоремы CAP была адаптирована и популяризирована Виталиком Бутериным, основателем Ethereum - первой платформы для разработки децентрализованных приложений (dApps). В связи с тем, что децентрализованные приложения ориентируются на постоянное увеличение числа пользователей, основной задачей для разработчиков Ethereum становится повышение пропускной способности сети без ущерба для децентрализации и безопасности.

Итак, повторим, триллема имеет три главных характеристики:

Теперь рассмотрим, как трилемма блокчейна проявляется в различных типах децентрализованных сетей.

1. Традиционные блокчейны (например, Bitcoin, Litecoin): В таких сетях каждая транзакция подтверждается всеми участниками сети, что повышает безопасность и децентрализацию, но снижает производительность из-за необходимости согласовывать каждую операцию.

2. Скоростные сети: Здесь участвует ограниченное число узлов, каждый из которых обладает высокой производительностью и безопасностью, но это может привести к уменьшению уровня децентрализации из-за концентрации контроля.

3. Мультичейны: Этот подход предполагает взаимодействие между различными сетями через протоколы кроссчейн-коммуникаций. Мультичейны обеспечивают высокую децентрализацию и масштабируемость, однако уязвимы к атакам, поскольку атакующему достаточно захватить контроль над большинством узлов в одной из сетей, чтобы нанести серьезный ущерб всей системе.

Разработчики децентрализованных реестров уже долгое время стараются найти решение трилеммы. На сегодняшний день можно выделить 2 основных направления, в которых они работают: первый и второй уровни сети.

Layer 2: Для борьбы с проблемой масштабируемости некоторые блокчейны переносят часть операций на второй уровень, который фактически представляет собой отдельный блокчейн. Примеры таких решений в рамках сети Ethereum включают в себя сети Optimism, Arbitrum, Polygon.

Layer 1: Здесь речь идет об изменениях в архитектуре основного блокчейна. Разработчики различных проектов предлагают разнообразные методы решения, такие как переход с медленного PoW на другие консенсус-алгоритмы, внедрение шардинга, увеличение размеров блоков или ускорение их создания. Однако стоит отметить, что проектирование и внедрение подобных изменений намного сложнее и затянут процесс, по сравнению с решениями на втором уровне.

Некоторые команды разработчиков утверждают, что они не просто приблизились к решению трилеммы, но и действительно ее преодолели. Так, проект Kaspa еще в прошлом году заявил, что благодаря использованию технологии BlockDAG им удалось избежать проблемы трилеммы в своей сети.

На сегодняшний день появляется все больше идей, направленных на улучшение одной из характеристик блокчейна без ущерба для остальных двух. Вопрос о том, удастся ли когда-либо полностью разрешить трилемму блокчейна, останется открытым до дальнейших наблюдений и изменений в отрасли.

У нас меня есть телеграмм-канал! В нем я публикую актуальные новости, а также говорю про криптокошелек Aifory, через который есть возможность пополнить Steam и не только:)