Wprowadzenie
Wyobraź sobie korzystanie z internetu w domu, gdzie połączenie jest dzielone przez czterech użytkowników. Jak dotąd, wszystko w porządku. Ale jeśli piąty użytkownik dołączy do sieci, możesz poczuć, że przeglądanie stało się wolniejsze. Im większa liczba użytkowników w sieci, tym wolniej będzie działać. Możesz zablokować kilku użytkowników z interfejsu kontrolnego, ale to nie jest możliwe, gdy myślimy o internecie na większą skalę. Ponieważ sieci blockchain również działają w internecie, również borykają się z problemem skalowalności. Wraz z ewolucją technologii blockchain na platformie, na której istnieją użytkownicy, toczy się głośna dyskusja na temat problemów ze skalowalnością, sidechainów i kanałów płatniczych.
Czym są skalowalność, sidechainy i kanały płatnicze?
Każdy student kryptowalut powinien być zaznajomiony z trzema pojęciami, które każdy influencer używa co jakiś czas w mediach społecznościowych. Pierwszym z nich jest skalowalność, która odnosi się do zdolności sieci blockchain do obsługi rosnącej liczby transakcji bez spowolnienia. Sidechain to rozwiązanie skalowalności blockchaina w formie niezależnego łańcucha bloków, który umożliwia dwukierunkowe przemieszczanie aktywów w celu odciążenia głównego blockchaina.
Jako rozwiązanie skalowalności poza łańcuchem, kanał płatniczy używa inteligentnego kontraktu, aby umożliwić użytkownikom transakcje bez publikowania swoich transakcji na blockchainie. Robi to za pomocą umowy egzekwowanej przez oprogramowanie między dwoma uczestnikami. Te rozwiązania skalowalności mają na celu zapobieganie zatłoczeniu sieci i poprawę prędkości.
Wczesne łańcuchy bloków cierpiały z powodu niezwykle wolnej prędkości i poważnego zatłoczenia, a to nie była atrakcyjna sytuacja dla nowych użytkowników. Sidechainy pojawiły się, aby działać jak dodatkowy pas na bardzo zatłoczonej autostradzie. Odwróciły znaczne transakcje i uczyniły system płynniejszym. Kanały płatnicze można porównać z opcjami dla inwestora do rozliczenia zakupu i sprzedaży, nawet powtarzających się rund, na boku i przyniesienia ostatecznego wyniku na łańcuch, co czyni księgę mniej zatłoczoną.
Dlaczego skalowalność blockchaina stała się poważnym wyzwaniem
Pioneerskie łańcuchy bloków, takie jak Bitcoin, pojawiły się z zamierzonym ograniczonym projektem. Kiedy nowa transakcja jest proponowana, zasady konsensusu wymagają, aby jak najwięcej węzłów weryfikowało ją. Chociaż nie ma sztywnych ograniczeń co do minimalnej liczby węzłów, dane pokazują, że gdy transakcja jest śledzona przez sześć innych na niej, jest uważana za ważną. Ten powszechny mechanizm konsensusu potrzebuje szerokiej sieci użytkowników do wzajemnego połączenia, co szybko i często zapełnia system. Choć pierwotnie zamierzano to dla bezpieczeństwa i stabilności, projekt zaczął tworzyć przeszkody, gdy adopcja wzrosła.
Potrzeba skalowalności jest wyraźnie odczuwana, gdy bierzemy pod uwagę, że każdy pełny węzeł powinien utrzymywać aktualną kopię blockchaina, co jest trudnym zadaniem. Problem przechowywania i synchronizacji utrudnia wzrost sieci. Sama decentralizacja może mieć trudności, jeśli bloki stają się zbyt duże, ponieważ nowe, mniejsze węzły mają trudności z przechowywaniem i synchronizowaniem.
Sidechainy i ich działanie
Jak wspomniano wcześniej, sidechainy to niezależne łańcuchy bloków z własnymi zasadami bezpieczeństwa i mechanizmami konsensusu. Jedynym celem ich istnienia jest ułatwienie działania głównych łańcuchów bloków, do których są przypięte. Zapięcie jest zawsze dwukierunkowe, aby umożliwić przemieszczanie aktywów do i z sidechainu. To rozwiązanie skalowalności pozwala deweloperom na budowanie szybszych, bardziej efektywnych i wyspecjalizowanych systemów bez zmiany oryginalnego blockchaina.
Działanie sidechainów jest dość proste. Musisz zablokować swoje monety na głównym łańcuchu i uzyskać nowe monety wydane na sidechainie o tej samej wartości. Gdy używasz monet na sidechainie i kończysz swoją aktywność tam, albo je spalasz, albo blokujesz je na sidechainie, aby odblokować nasze aktywa na głównym łańcuchu. Spalanie lub odblokowanie zależy od natury inteligentnego kontraktu na sidechainie.
Oczywiście największą korzyścią z rozwoju sidechainu jest to, że jego transakcje nie zajmują miejsca w głównym systemie. W konsekwencji główny łańcuch nie staje się przeciążony, a opłaty nie rosną. Po drugie, usterka, błąd, atak hakerski itp. na głównym blockchainie nie wpływa na działanie sidechainu.
Jak działają kanały płatnicze w praktyce
Oprócz sidechainów, użytkownicy mogą również korzystać z kanałów płatniczych jako rozwiązania skalowalności. To rozwiązanie polega na zjeździe z łańcucha i rozliczaniu transakcji za pomocą inteligentnego kontraktu i portfela wielopodpisowego (multisig). Środki z takich portfeli nie mogą być przenoszone, dopóki wszyscy zaangażowani uczestnicy nie podpiszą ruchu. Na przykład użytkownik A i B decydują się na przelanie 200 $ETH do portfela multisig. Mogą posiadać środki w równych ilościach lub w sposób wzajemnie ustalony. Jeśli chcą zmienić zasady własności przez przeliczenie kwoty $ETH, portfele multisig umożliwiają im to za pomocą zasad kryptograficznych i specjalnie zaprojektowanych skryptów.
W sieciach takich jak Lightning Network, routowanie płatności pozwala użytkownikom na transakcje z osobami, z którymi nie są bezpośrednio połączeni, przekazując środki przez pośredników. Te sieci kanałów tworzą złożone sieci, które wspierają szybkie płatności globalne.
Zalety kanałów płatniczych dla codziennych transakcji
Kanały płatnicze dramatycznie zwiększają prędkość transakcji, przetwarzając płatności poza łańcuchem. Badania pokazują, że systemy oparte na kanałach mogą osiągnąć niemal natychmiastowe rozliczenie i niezwykle niskie opłaty w porównaniu do tradycyjnych transakcji blockchain. To sprawia, że mikropłatności i częste transfery są ekonomicznie opłacalne.
Inną zaletą jest prywatność. Ponieważ tylko otwierające i zamykające salda pojawiają się na blockchainie, poszczególne transakcje pozostają poufne między uczestnikami. Kanały płatnicze również zmniejszają zatłoczenie sieci, pozwalając głównemu blockchainowi skupić się na ostatecznym rozliczeniu, a nie na obsłudze każdej małej transakcji.
Ograniczenia i ryzyka sidechainów oraz kanałów płatniczych
Pomimo swoich zalet, sidechainy mogą wiązać się z kompromisami między skalowalnością a decentralizacją. Niektóre sidechainy polegają na mniejszych grupach walidatorów lub innych modelach bezpieczeństwa, co może wprowadzać ryzyka, jeśli nie są odpowiednio zarządzane. Użytkownicy muszą ufać mechanizmom, które przenoszą aktywa między łańcuchami.
Kanały płatnicze również napotykają wyzwania, takie jak ograniczenia płynności i złożoność zarządzania kanałami. Środki muszą pozostać zablokowane w kanałach podczas użycia, a uczestnicy muszą monitorować aktywność, aby zapobiec nieuczciwemu zachowaniu. Naukowcy nadal badają poprawki, które równoważą bezpieczeństwo z użytecznością w sieciach poza łańcuchem.
Podsumowanie
W miarę jak adopcja blockchaina nadal rośnie, skalowalność pozostaje jednym z najważniejszych wyzwań dla długoterminowego sukcesu. Sidechainy i kanały płatnicze oferują praktyczne rozwiązania, zmniejszając zatłoczenie, obniżając opłaty i poprawiając prędkość transakcji bez kompromisów w zakresie podstawowego bezpieczeństwa głównych sieci. Chociaż każde podejście ma swoje ograniczenia, ich wspólne zastosowanie odgrywa kluczową rolę w czynieniu systemów blockchain bardziej efektywnymi i przyjaznymi dla użytkownika. Ostatecznie te technologie przybliżają zdecentralizowane sieci do rzeczywistej użyteczności, wspierając szybsze, tańsze i bardziej skalowalne transakcje cyfrowe.
