Satura saraksts

• Ievads

• Blockchain mērogojamības problēmas

• Kādi ir daži ārpus ķēdes mērogojamības risinājumi?

• Iepazīšanās ar sānu ķēdēm

  • Kas ir sānu ķēdes?

  • Kā darbojas sānu ķēdes?

  • Kāpēc tiek izmantotas sānu ķēdes?

• Iepazīstieties ar maksājumu kanāliem

  • Kas ir maksājumu kanāls?

  • Kā darbojas maksājumu kanāls?

  • Maksājuma ceļš

• Vāks

Ievads

Kopumā mērogojamība ir sistēmas spēja attīstīties, lai apmierinātu pieaugošo pieprasījumu. Datorā varat palielināt savas iekārtas iespējas, jauninot aparatūras izskatu, lai tā ātrāk veiktu noteiktus uzdevumus. Kad mēs runājam par mērogojamību blokķēdē, mēs domājam par iespēju paplašināšanu, lai apstrādātu vairāk darījumu.

Protokoli, piemēram, Bitcoin, ir daudz priekšrocību, bet diemžēl skalēšana nav viena no tām. Ja Bitcoin darbotos centrālajā datubāzē, tad administratoriem būtu salīdzinoši viegli palielināt rezultātu ātrumu. Bet Bitcoin vērtības piedāvājums (piemēram, izturība pret cenzūru) prasa, lai daudzi dalībnieki sinhronizētu blockchain kopijas.

Blockchain skalēšanas problēmas

Veikt Bitcoin mezglu ir salīdzinoši lēti, un pat vienkāršas ierīces to var izdarīt. Bet, jo tūkstošiem mezglu ir jāpaliek aktuāliem ar citiem, tas rada daudz noteiktu ierobežojumu tā kapacitātē.

Ierobežojumi tiek noteikti attiecībā uz dažām transakcijām, ko var apstrādāt on-chain, lai novērstu datubāzes paplašināšanos nevēlamā lielumā. Ja tas kļūst pārāk liels vai pārāk ātrs, mezgli nevarēs sekot līdzi. Turklāt, ja bloks ir pārāk liels, tad šis bloks nevar tikt nosūtīts caur tīklu.

Tā rezultātā mēs atrodamies apstākļos, kas pazīstami kā pudeles kakls. Blockchain varētu būt līdzīgs vilcienu pakalpojumiem, kas iznāk noteiktos intervālos. Katram vagonam ir ierobežots sēdvietu skaits, un lai iegūtu biļeti, ceļotājiem jāpiedalās izsolē, lai nodrošinātu vietu. Ja visi mēģina iekāpt vilcienā vienlaicīgi, cena būs augsta. Līdzīgi, sastrēgts tīkls dēļ atliktām transakcijām prasīs lietotājiem maksāt augstākas maksas, lai viņu transakcijas tiktu apstrādātas laikā.

Viens no risinājumiem ir veidot lielākus vagonus. Tas nozīmē, ka būs vairāk sēdvietu un lētākas biļetes. Bet nav garantijas, ka sēdvietas būs brīvākas. Vagonus nevar nepārtraukti paplašināt, tāpat kā blokus vai blokgāzi nevar nepārtraukti palielināt. Tas padarīs dārgāk nodot mezglus tīklā, jo būs nepieciešama dārgāka aparatūra, lai paliktu sinhronizētai.

Ethereum radītājs Vitaliks Buterins izveidoja Skalēšanas Trilemmu, lai izskaidrotu izaicinājumus, ar kuriem saskaras blockchain. Viņš teorētizēja, ka protokols jāsaka izvēlēties vienu no skalēšanas, drošības un decentralizācijas. Tas ir grūts stāvoklis – ja pārāk koncentrēsies uz divām īpašībām, trešā būs ļoti vāja.

Šī iemesla dēļ daudzi apgalvo, ka skalēšana jāsasniedz ar off-chain pieeju, kamēr drošība un decentralizācija jāmaksimizē pašā blockchain.

Kādi ir off-chain skalēšanas risinājumi?

Off-chain paplašināšana ir pieeja, kas ļauj izpildīt transakcijas, nepaplašinot blockchain. Protokoli, kas ir saistīti ar ķēdi, ļauj lietotājiem sūtīt un saņemt līdzekļus, taču transakcijas neparādās galvenajā ķēdē. Mēs apspriedīsim divus svarīgus attīstības aspektus šajā nozarē: sānu ķēde un maksājumu kanāli.

Iepazīšanās ar sānu ķēdi

Kas ir sānu ķēde?

Sānu ķēde ir atsevišķa blockchain. Tomēr tā nav patstāvīga platforma, jo tā noteiktā veidā ir saistīta ar galveno ķēdi. Galvenā ķēde un sānu ķēde var darboties līdzīgā veidā, kas nozīmē, ka aktīvi var brīvi plūst no un uz abām šīm ķēdēm.

Ir vairāki veidi, kā nodrošināt, ka līdzekļi var tikt nosūtīti. Noteiktos gadījumos aktīvi tiek pārvietoti no galvenās ķēdes, deponējot tos īpašā adresē. Patiesībā šie līdzekļi netiek nosūtīti – tie tiek bloķēti adresē, un tas pats skaits tiek izsniegts sānu ķēdē. Vieglāks veids (taču tas ir centralizēts variants) ir nosūtīt līdzekļus uz kustodiju, kas apmaina depozītu ar līdzekļiem sānu ķēdē.

Kā darbojas sānu ķēde?

Iedomājieties, ka mūsu draudzene Alisei pieder pieci bitkoini. Viņa vēlas tos apmainīt pret pieciem ekvivalentiem uz sānu ķēdes Bitcoin – pieņemsim, ka to sauc par sidecoin. Norādītā sānu ķēde izmanto divvirzienu saišu, kas nozīmē, ka lietotāji var pārsūtīt savus aktīvus no galvenās ķēdes uz sānu ķēdi un otrādi.

Lūdzu, ņemiet vērā, ka sānu ķēde ir atsevišķa blockchain. Tātad šai ķēdei ir atšķirīgi bloki, mezgli un validācijas mehānismi. Lai iegūtu piecus sidecoin, Alise nosūta piecus bitkoinus uz citu adresi. Šī adrese var piederēt kādam, kurš kredītēs piecus sidecoin uz Alises sānu ķēdes adresi, ja viņi ir saņēmuši šos bitkoinus. Vai arī alternatīvi, sistēmai ir kāda veida iestatījums, kurā sidecoin automātiski tiek kredītēti, kad programmatūra konstatē maksājumu.

Tagad Alise ir apmainījusi savus coinus uz sānu ķēdi, bet viņa var jebkurā laikā veikt pretēju procesu, lai atgūtu bitkoinus. Tā kā viņa ir iekļuvusi sānu ķēdē, viņa tagad var brīvi veikt darījumus šajā atsevišķajā blockchain. Viņa var viegli nosūtīt vai saņemt sidecoin, tāpat kā galvenajā ķēdē.

Tagad viņa var, teiksim, samaksāt Bobam vienu sidecoin par Binance hoodie iegādi. Kad viņa vēlas atgriezties pie Bitcoin, viņa var nosūtīt četrus sidecoin uz īpašu adresi. Pēc tam, kad transakcija ir apstiprināta, četri bitkoini tiks atbrīvoti un nosūtīti uz adresi, kuru viņa pati kontrolē galvenajā ķēdē.

Kāpēc tiek izmantota sānu ķēde?

Iespējams, jūs jautājat, kas ir patiesā būtība. Kāpēc Alise neizmanto vienkārši Bitcoin blockchain?

Atbilde ir tāda, ka sānu ķēde spēj veikt lietas, ko Bitcoin nespēj. Blockchain ir rūpīgi izstrādāta trade-off sistēma. Lai gan Bitcoin ir visdrošākā un viscentralizētākā kriptovalūta, tomēr caurlaidspējas ziņā Bitcoin nav labākais. Kaut arī Bitcoin transakcijas ir ātrākas nekā tradicionālās metodes, tās joprojām ir relatīvi lēnas salīdzinājumā ar citām blockchain sistēmām. Bloki tiek izrakti ik pēc desmit minūtēm, un maksas var ievērojami pieaugt, kad tīkls ir noslogots.

Patiesībā, varbūt ikdienas mazo maksājumu gadījumā šī drošības pakāpe nav nepieciešama. Ja Alise maksā par kafiju, viņa nevēlas stāvēt un gaidīt transakcijas apstiprinājumu. Ja tas notiks, viņa aizturēs rindu, un viņas dzēriens kļūs auksts pirms dzeršanas.

Sānu ķēde nav saistīta ar vienādiem noteikumiem. Patiesībā nav nepieciešams izmantot Darba Pierādījumu, lai darboties. Jūs varat izmantot jebkuru konsensusa mehānismu, uzticoties vienam validētājam vai mainot vairākus parametrus. Jūs varat pievienot uzlabojumus, kas nav pieejami galvenajā ķēdē, radīt lielākus blokus un ātri pabeigt transakcijas.

Interesanti, ka sānu ķēdei var būt kritiskas kļūdas/defekti, neradot ietekmi uz pamatķēdi. Tas ļauj sānu ķēdēm kalpot kā eksperimentēšanas platformām un lai ieviestu funkcijas, kas varētu prasīt lielākās tīkla konsensu.

Ja lietotāji neiebilst pret trade-off, sānu ķēde var būt būtiska sastāvdaļa efektīvas skalēšanas virzienā. Nav nepieciešams galvenās ķēdes mezgla prasības saglabāt katru transakciju no sānu ķēdes. Alise var iekļūt sānu ķēdē ar vienu bitkoina transakciju, veikt simtiem sidecoin transakciju un pēc tam iziet no sānu ķēdes. Attiecībā uz Bitcoin blockchain viņa veica tikai divas darbības – proti, iekļūšanu un iziešanu.

Tas ir līdzīgi kā Ethereum Plasma, bet ir dažas lielas atšķirības. Lasiet vairāk par: Kas ir Ethereum Plasma?

Iepazīšanās ar maksājumu kanāliem

Kas ir maksājumu kanāls?

Maksājumu kanāli kalpo tādam pašam mērķim kā sānu ķēde attiecībā uz skalēšanu, taču tie ir fundamentāli ļoti atšķirīgi. Tāpat kā sānu ķēde, maksājumu kanāli mudina transakcijas veikt ārpus galvenās ķēdes, lai novērstu blockchain paplašināšanos. Tomēr atšķirībā no sānu ķēdes, maksājumu kanāliem nav nepieciešama atsevišķa blockchain.

Maksājumu kanāli izmanto viedos līgumus, lai ļautu lietotājiem veikt darījumus, nepublicējot savas transakcijas blockchain. Tas tiek darīts, izmantojot programmatūras atbalstītu apstiprinājumu starp diviem dalībniekiem.

Kā darbojas maksājumu kanāls?

Tādos modeļos kā populārā Lightning Network divas puses vispirms noguldīs monētas kopīgā adresē. Šī ir multisignature adrese, kurai nepieciešamas divas paraksti, lai līdzekļi varētu tikt iztērēti. Tātad, ja Alise un Bobs izveido šādu adresi, līdzekļi var tikt pārvietoti tikai ar abu piekrišanu.

Pieņemsim, ka viņi katrs noguldīja 10 BTC uz adresi, kas tagad satur 20 BTC. Viņiem būs viegli saglabāt bilanci, sākot ar to, ka Alisei un Bobam katram pieder 10 BTC. Ja Alise vēlas dot Bobam monētas, viņi var to atjaunināt, lai tas izskatās tā, ka Alisei ir 9 BTC, Bobam ir 11 BTC. Viņiem nav jāpublicē tas blockchain, jo bilance tiek nepārtraukti atjaunināta.

Kad pienāks laiks, pieņemsim, ka Alisei ir 5 BTC, un Bobam 15 BTC. Viņi varēs izveidot transakciju, kas nosūta šo bilanci uz adresi, kas pieder pusēm, parakstīt to un izplatīt.

Alise un Bobs varēja pierakstīt desmit, simts vai tūkstoš darījumu savā bilancē. Tomēr attiecībā uz blockchain viņi veica tikai divas operācijas on-chain: vienu, lai finansētu sākotnējo transakciju, un vienu, lai pārdalītu bilanci, kad tas tika pabeigts. Izņemot šos divus, visi pārējie darījumi ir bez maksas un gandrīz tūlītēji, jo tie notiek off-chain. Nav jāmaksā kalnraču maksas un nav jāgaida bloku apstiprinājumi.

Piemērs, ko mēs apspriedām, protams, prasa, lai abas puses sadarbojas, šī situācija nav ideāla pusēm, kas nepazīst viena otru. Tomēr var izmantot īpašus mehānismus, lai sodītu jebkuru krāpniecības mēģinājumu, lai visas puses varētu droši mijiedarboties, neuzticoties viena otrai.

Maksājumu ceļi

Ir ļoti skaidrs, ka maksājumu kanāli ir ļoti izdevīgi divām pusēm, kurām ir liels darījumu apjoms. Ir pat labākas ziņas, ka šo kanālu tīkls var tikt uzlabots, kas nozīmē, ka Alise var maksāt pusei, kas nav tieši savienota ar viņu. Ja Bobam ir atvērts kanāls ar Karolu, Alise var maksāt Karolai, ja vien ir pietiekama jauda. Viņa pārvietos līdzekļus uz Boba kanālu, pēc tam Bobs tos pārvietos uz Karolas kanālu. Ja Karola ir savienota ar citu dalībnieku, piemēram, Dāni, to pašu var izdarīt.

Šāds tīkls attīstās par izplatītu topoloģiju, kur katrs ir savienots ar daudziem līdzdalībniekiem. Bieži vien būs vairāki ceļi vai maršruti uz vienu mērķi, un lietotāji varēs izvēlēties visefektīvāko.

Noslēgums

Mēs esam apsprieduši divas skalēšanas pieejas, kas ļauj veikt transakcijas, neapgrūtinot pamatblockchain. Sānu ķēdes un maksājumu kanālu tehnoloģija joprojām ir salīdzinoši jaunas, bet abas kļūst arvien populārākas lietotāju vidū, kuri vēlas izvairīties no transakciju trūkuma pamatlīmenī.

Laika gaitā un pieaugot lietotāju skaitam, decentralizācijas mērķis jāīsteno. To var panākt tikai, nosakot ierobežojumus blockchain izaugsmei, lai jauni mezgli varētu viegli pievienoties. Off-chain skalēšanas risinājumu atbalstītāji ir pārliecināti, ka nākotnē galvenā ķēde tiks izmantota tikai augstas vērtības transakciju pabeigšanai vai sānu ķēdes ieejas/izejas procesu veikšanai un kanālu atvēršanai/slēgšanai.