Ergo a Blockchain: Škálovateľnosť a Prijatie
18. januára 2022
V tejto epizóde série Ergo a Blockchain sa pozrieme na rôzne aspekty škálovateľnosti a prečo sú kľúčové pre prijatie kryptomien. Od zavedenia smart kontraktov do blockchainov sa odvetvie stretlo s problémami súvisiacimi s exponenciálnym rastom požiadaviek na úložisko, uzlové požiadavky a zvýšené poplatky za plyn. Tieto problémy vytvorili prekážky pre nových ľudí, často kvôli vysokým transakčným poplatkom. Existuje len niekoľko možností, ako znížiť preťaženie a zvýšiť priepustnosť, buď prostredníctvom vylepšenia hardvéru a využívania viac energie, alebo zefektívnením základnej infraštruktúry.
Vertikálna Škálovateľnosť
Vertikálna škálovateľnosť je najjednoduchší spôsob, ako zvýšiť škálovateľnosť siete. V tomto modeli sa škálovateľnosť zvyšuje vylepšením výpočtového hardvéru a využívaním viac energie. Neexistuje žiadny vývoj softvéru, pretože zvýšenie šírky pásma závisí na hrubej sile. Preto existuje limit tohto typu vývoja - náklady rastú s rastom siete.
Pri pohľade na blockchainy znamená vertikálna škálovateľnosť, že validačné uzly majú vysoké hardvérové požiadavky. Nevyhnutne to spôsobuje centralizáciu len vtedy, keď sa do konsenzu siete zapájajú veľkí aktéri s výkonnými servermi. V tomto prípade môže blockchain ľahko dosiahnuť tisíce hodnôt transakcií za sekundu (TPS). Tento typ blockchainu by predstavoval sieť s len niekoľkými uzlami, ktoré reprezentujú celý konsenzus.
Predpokladajme, že len hŕstka validátorov stráži sieť. V tomto prípade sa sieť môže nazývať blockchain ako služba (BaaS), čo znamená, že tretia strana poskytuje cloudovú službu na nasadenie decentralizovaných aplikácií. Problém s týmto modelom je, že sieť obsahuje centralizované body zlyhania. Preto len poskytovatelia služieb môžu udržiavať mechanizmus konsenzu a môže byť ťažké pre nových účastníkov pripojiť sa k konsenzu.
Horizontálna Škálovateľnosť
Horizontálna škálovateľnosť naznačuje, že existujúce zdroje (napr. hardvér a energia) nie sú zmenené, ale schopnosť siete využívať zdroje je zvýšená. Existujú vyššie náklady (aspoň v krátkodobom horizonte) na tento vývoj, pretože si vyžaduje viac ľudských zdrojov, viac výskumu a viac času bez sľubu okamžitých návratností. Napriek tomu môžu technologické pokroky byť kolaboratívnym vývojom a silou, ktorá poháňa viac výskumu. Nasledovaním tejto cesty môžu návratnosti časom exponenciálne rásť.
Okrem zníženia výpočtových nákladov v dlhodobom horizonte je ďalšou výhodou tohto typu škálovateľnosti schopnosť znížiť centralizované body zlyhania. Keďže sieť menej závisí od superpočítačov, viac aktérov môže vlastniť sieť a blockchain sa môže stať decentralizovanejším. To povedané, vždy záleží na jednotlivcoch, či chcú používať existujúce riešenia alebo podporovať nové pokroky.
Prijatie Kryptomien
Je isté, že blockchainy musia škálovať, aby vyhoveli masovému prijatiu. Ako bolo uvedené vyššie, to sa môže dosiahnuť buď použitím výkonnejších serverov, alebo efektívnejším využívaním menších jednotiek. Pre masové prijatie kryptomien musia blockchainy zvládnuť obrovské množstvo transakcií, vrátane mikroplatieb a jednoduchých podpisových kontraktov.
Riešenia škálovania Layer 2 sú smart kontrakty, ktoré uľahčujú prevody blockchainu znížením nákladov a času spracovania. Riešenia Layer 2 sa tiež nazývajú off-chain riešenia, pretože prevody a interakcie sa nedejú na hlavnom blockchainu. Namiesto toho používatelia interagujú s oddelenou vrstvou pripojenou k hlavnému blockchainu. Na využitie škálovateľnosti Layer 2 je najprv potrebné previesť aktíva z hlavného reťazca na off-chain protokol.
Riešenia Layer 2
Lightning Network: Riešenia Layer 2 majú tiež validačné uzly, takže ich bezpečnosť nie je vždy viazaná len na hlavný reťazec. Napríklad, Lightning Network je riešenie škálovania Bitcoinu a má aj svoje vlastné uzly, ktoré validujú transakcie. Neexistujú žiadne ťažobné odmeny za hostenie uzla Lightning Network, takže príjem operátora uzla závisí výlučne na transakčných poplatkoch.
Plasma Chains: Toto je hybridný prístup (ktorý aplikuje Polygon), ktorý používa konsenzusnú vrstvu proof-of-stake (PoS) na vrchu Ethereum. Tento paralelný vedľajší reťazec, ktorý je založený na dizajne plasma chains, je reťazec s nižšími nákladmi, ktorý sa spolieha na účastníkov, aby zabezpečili sieť. Keďže staking tokeny interagujú s hlavným reťazcom, model využíva časť bezpečnosti Etherea a časť svojej vlastnej vnútornej PoS konsenzus. Keď používatelia stakujú svoje tokeny, delegujú konsenzus na validačného operátora, známeho ako dôveryhodní a bezpeční poskytovatelia serverov.
ZK-Rollups: Využitím zkSNARKs (zero-knowledge succinct non-interactive arguments of knowledges) môžu znížiť zaťaženie siete tým, že umožňujú spracovanie transakcií vo veľkých dávkach. Bezpečnosť transakcií závisí priamo od hlavného reťazca zabezpečeného pridaním matematických dôkazov na validáciu transakcií. Avšak, je relatívne ťažšie ako hybridné prístupy implementovať všetky funkcie hlavnej siete s plnou bezpečnosťou. Rôzne projekty vyvíjajú svoj vlastný prístup na implementáciu zkSNARKs.
Optimistic Rollups: Optimistic Rollups fungujú trochu inak ako plasma a zkSNARK z hľadiska zabezpečenia vrstvy. Optimistické rollupy počítajú transakcie na paralelnom EVM kompatibilnom reťazci nazvanom Optimistic Virtual Machine (OVM) a komunikujú s hlavným reťazcom. Model sa nazýva optimistický, pretože sa spolieha na princíp Fraud-Proof, kde agregátory aktívne neoverujú vrstvu 2, ale zasahujú v prípade sporu o podvod.
State Channels: Nakoniec, model nazývaný state channels je typ peer-to-peer podpisového modelu a dizajn sa môže tiež použiť ako platobné kanály na jednoduché účely. Problémom však je, že state channels sú prednastavené kontrakty, pre ktoré sú účastníci definovaní pri spustení. Každýkrát, keď nový účastník chce použiť kanál, je potrebné vytvoriť nový kontrakt. Na oplátku existuje vyššia ochrana súkromia a bezpečnosti, ale málo alebo žiadna flexibilita pre otvorený systém. Členovia výskumného tímu IOHK publikovali nový model nazvaný Hydra: Isomorphic State Channels, ktorý zavádza multi-party state channels využitím výpočtov na reťazci aj mimo reťazca, poháňaných dizajnom eUTXO.
NIPoPoWs: Non-interactive proofs of proof of work je všeobecný termín, ktorý sa vzťahuje na ľahké klienty a vedľajšie reťazce. Ľahké klienty, ktoré pozostávajú z ľahkých uzlov a ľahkých peňaženiek, sú efektívne klienty, ktoré nemusia držať celý blockchain na overenie transakcií a umožňujú efektívne mobilné peňaženky a rýchle bootstrapping ťažiarov. Klienti môžu interagovať navzájom iba pomocou hlavičiek blokov, čím sa znižujú výpočtové zdroje. Ergo umožnilo podporu NIPoPoW od genesis bloku a môžu byť aplikované na blockchain Ergo s ľahko implementovateľným velvet fork. NIPoPoWs môžu byť tiež nasadené na podporu komunikácie medzi PoW a PoS cez reťazce.
V nasledujúcom článku sa budeme zaoberať témou Udržateľnosť a Rast blockchainov. Pri tom sa pozrieme na históriu a súčasný ekosystém; ako sa vyvíja právne prostredie, akí aktéri sa zúčastňujú a aké problémy môžeme očakávať.
Predchádzajúce články:
Ergo a Blockchain: Sféra Kryptomien
Ergo a Blockchain: Tokenomics a Financie
Share post
9. júla 2025
