Klíčové poznatky

  • Blockchainové trilema zdůrazňuje obtížnost, které čelí blockchainové sítě při pokusu o vyvážení bezpečnosti, decentralizace a škálovatelnosti.

  • Existuje více řešení škálování, která se zkoumají k řešení těchto omezení. Některá se zaměřují na hlavní řetězec (Layer 1), zatímco jiná se zaměřují na samostatný řetězec (Layer 2).

  • Řešení škálování na Layer 1 se týkají změn hlavní architektury blockchainu a pravidel za účelem zlepšení jeho výkonu (např. změna způsobu fungování konsensu nebo použití shardingu).

  • Řešení Layer 2 se skládají z sekundárních rámců postavených na vrcholu Layer 1, aby pomohly zmírnit jeho pracovní zátěž (např. tím, že zpracovávají transakce mimo hlavní řetězec).

  • Budoucnost blockchainu pravděpodobně bude záviset na kombinaci obou systémů, přičemž Layer 1 bude sloužit pro bezpečnost a vypořádání, zatímco Layer 2 bude spoléhat na vyšší rychlosti a nižší náklady.

Binance Academy courses banner

Úvod

Popularita kryptoměn stále roste, což přináší příliv nových uživatelů a transakcí. Zatímco revoluční povaha blockchainu je jasná, škálovatelnost (kapacita systému zvládat rostoucí poptávku) zůstává primární výzvou. Veřejné blockchainy, které upřednostňují decentralizaci a bezpečnost, často zápasí s dosažením vysoké propustnosti.

Tato výzva je známa jako blockchainové trilema, které tvrdí, že je obtížné, aby decentralizovaný systém současně dosáhl vysokých úrovní decentralizace, bezpečnosti a škálovatelnosti. Typicky sítě upřednostňují dvě na úkor třetí.

Aby to vyřešili, vývojáři vytvořili různé přístupy k škálování. Některá řešení upravují architekturu hlavního blockchainu (Layer 1), zatímco jiná fungují na sekundárních protokolech, které běží na vrcholu základní sítě (Layer 2).

Layer 1 vs. Layer 2

Termín Layer 1 se vztahuje na základní úroveň architektury blockchainu. Je to hlavní síť, kde jsou transakce konečné. Příklady zahrnují Bitcoin, Ethereum, BNB Chain a Solana.

Layer 2 se vztahuje na sítě nebo protokoly postavené na vrcholu těchto blockchainů Layer 1. Například Lightning Network je řešení Layer 2 pro Bitcoin a Arbitrum je Layer 2 pro Ethereum.

Zlepšení škálování jsou kategorická na základě toho, kde se vyskytují:

  • Řešení Layer 1 mění pravidla nebo mechanismy základního blockchainu přímo (např. změna mechanismu konsensu).

  • Řešení Layer 2 používá externí, paralelní síť k usnadnění transakcí mimo hlavní řetězec, aby se snížila zácpa.

Běžná řešení škálování Layer 1

1. Mechanismus konsensu

Některé blockchainy přecházejí z pomalých, energeticky náročných systémů, jako je Proof of Work (PoW), na efektivnější, jako je Proof of Stake (PoS). Například Ethereum přešlo na PoS, aby zlepšilo svou schopnost zpracovávat data a být ekologičtější. Tato metoda používá staking (uzamčení mincí) místo těžby k ověření transakcí.

2. Sharding

Sharding je jako rozdělení velké databáze na menší, snadněji spravovatelné kusy zvané "shardy". Místo toho, aby každý počítač v síti vykonával veškerou práci, je práce rozdělena. To umožňuje blockchainu zpracovávat více transakcí současně, což zvyšuje celkovou efektivitu.

3. Zvyšování velikosti bloku

Některé blockchainy jednoduše zvyšují velikost bloků. To umožňuje, aby se do jednoho bloku vešlo více transakcí. Nicméně to může ztížit běžným počítačům fungovat jako validační uzly v síti, což by mohlo poškodit decentralizaci.

Běžná řešení škálování Layer 2

1. Rollupy

Rollupy jsou v současnosti nejpopulárnějším řešením škálování pro Ethereum. "Rollují" (sbalí) stovky transakcí mimo řetězec do jedné dávky před odesláním na hlavní řetězec.

  • Optimistické rollupy: Používané sítěmi jako Optimism a Arbitrum, tyto předpokládají, že transakce jsou ve výchozím nastavení platné. Nabízejí "podvodní" období, během kterého lze neplatné transakce zpochybnit.

  • Rollupy s nulovými znalostmi (ZK rollupy): Používané sítěmi jako zkSync a Scroll, ZK rollupy používají kryptografické důkazy k okamžitému ověření platnosti transakcí. Nabízejí vysokou bezpečnost a soukromí bez potřeby sporného období.

2. Sidechains

Sidechains jsou nezávislé blockchainy se svými vlastními sadami validátorů. Příkladem je síť Polygon PoS. Na rozdíl od rollupů jsou sidechains zodpovědné za svou vlastní bezpečnost. Zatímco jsou často rychlejší a levnější, nepřevzali přímo bezpečnost hlavního Layer 1 řetězce stejným způsobem, jakým to dělají rollupy.

3. Státní kanály

Státní kanál je dvoustranné komunikační prostředí mezi účastníky. Uživatelé provádějí transakce mimo řetězec tolikrát, kolikrát chtějí, a pouze počáteční a konečné zůstatky jsou zaznamenány na blockchainu. Bitcoin Lightning Network funguje na tomto modelu, což umožňuje okamžité platby Bitcoin s nízkými poplatky.

4. Vnořené blockchainy

V tomto nastavení hlavní blockchain zadává práci "dceřiným" řetězcům. Dceřiné řetězce vykonávají práci a vracejí výsledky zpět na "mateřský" řetězec. Rámec Plasma na Ethereu je příkladem toho.

Layer 1 vs. Layer 2: Klíčové rozdíly

Oba vrstvy chtějí zrychlit síť, ale dělají to různými způsoby.

Funkce

Layer 1

Layer 2

Účel

Funguje jako základní zdroj pravdy a vrstva vypořádání.

Navrženo tak, aby zvýšilo propustnost a snížilo poplatky pro základní vrstvu.

Metoda

Mění pravidla protokolu (např. sharding, konsensus).

Odhazuje zpracování na pomocnou síť nebo aplikaci.

Bezpečnost

Závisí na vlastním decentralizovaném mechanismu konsensu.

Obvykle se spoléhá na hlavní řetězec pro bezpečnost a dostupnost dat.

Složitost

Aktualizace mohou být obtížné a vyžadují konsensus v celé síti (forky).

Lze je implementovat a aktualizovat flexibilněji, aniž by došlo k narušení hlavního řetězce.

Omezení řešení škálování

  • Layer 1: Aktualizace hlavního řetězce je obtížná. Hlavní změny, jako je zvyšování velikosti bloku nebo změna konsensu, často vyžadují tvrdý fork, který může rozdělit komunitu.

  • Layer 2: I když jsou rychlé, L2 mohou přidávat složitost. Uživatelé musí převádět prostředky mezi sítěmi a likvidita se může rozdělit mezi různými L2. Kromě toho některé L2 závisí na centralizovaných sekvencerech, což představuje potenciální místo selhání ve srovnání s decentralizovaným hlavním řetězcem.

Závěrečné myšlenky

Svět blockchainu roste rychle. Abychom zvládli masovou adopci, potřebujeme sítě, které jsou jak bezpečné, tak rychlé. Aktualizace Layer 1 jako sharding jsou důležité pro dlouhodobý výhled. Nicméně řešení Layer 2 nabízejí rychlost a nízké náklady, které nyní potřebujeme. V budoucnosti se pravděpodobně bude častěji vyskytovat kombinace obojího: silný Layer 1 pro bezpečnost a flexibilní Layer 2 sítě pro každodenní transakce.

Další čtení

  • Co je blockchainové trilema?

  • Co jsou Zk-Rollupy? Technika škálovatelnosti Layer-2

  • Co jsou bitcoinové sítě Layer 2?

  • Co je sharding a jak funguje?

Prohlášení: Tento obsah je prezentován na základě "jak je" pro obecné informace a vzdělávací účely, bez jakéhokoli zastoupení nebo záruky jakéhokoli druhu. Neměl by být vykládán jako finanční, právní nebo jiná odborná rada, ani není určen k doporučení nákupu jakéhokoli konkrétního produktu nebo služby. Měli byste vyhledat vlastní radu od příslušných odborných poradců. Produkty zmíněné v tomto článku nemusí být k dispozici ve vaší oblasti. Kde byl článek přispěn třetí stranou, mějte prosím na paměti, že názory vyjádřené patří třetí straně, a nemusí nutně odrážet názory Binance Academy. Přečtěte si naše úplné prohlášení pro další podrobnosti. Ceny digitálních aktiv mohou být volatilní. Hodnota vaší investice může klesnout nebo vzrůst a nemusíte získat zpět investovanou částku. Jste plně odpovědní za svá investiční rozhodnutí a Binance Academy nenese odpovědnost za jakékoli ztráty, které můžete utrpět. Tento materiál by neměl být vykládán jako finanční, právní nebo jiná odborná rada. Pro více informací si přečtěte naše Podmínky použití a Upozornění na riziko.