Digitale eiendeler
Topp 10 skaleringsløsninger for blokkjedenettverk
Legg til Securities.io blant dine foretrukne kilder på Google
Dapp-utviklere fortsetter å presse grensene for blokkjede-teknologi gjennom introduksjonen av innovative skaleringsløsninger. Disse geniale skaperne utnytter alle mulige metoder i dag for å sikre at nettverkene deres kan håndtere presset og overbelastningen i dagens digitale økonomi. Å holde blokkjeden skalerbar er ingen enkel oppgave når du har milliarder av transaksjoner som skjer.
De varierte tilnærmingene
Metodene for å sikre tilstrekkelig skalering er varierte i natur, fra å justere kildekode til å stable én protokoll oppå en annen. Med dette i tankene, her er de 10 beste skaleringsløsningene for blokkjedenettverk.
Nye konsensusmekanismer
Øverst på listen er introduksjonen av nye konsensusmekanismer. Det er sjeldent å se proof-of-work blokkjeder som Bitcoin eller Ethereum V1. Disse systemene forblir svært sikre, men mangler ofte ytelsen til dagens mest avanserte blokkjeder. Disse alternativene fjerner PoW og minere og erstatter disse oppgavene med staking-protokoller.
Staking-funksjoner gjør det mulig for brukere å låse sine tokens i nettverkslommebøker for å sikre nettverket. Denne prosessen er enkel og gir passiv inntekt til nettverksbrukere uten behov for å kjøpe dyre mining-rig eller lære nye tekniske ferdigheter som programmering. PoS-nettverk er mer populære enn noen gang fordi de ofte tilbyr bedre transaksjoner og krever langt mindre energi å drive.
PoS-nettverk fortsetter å utvikle seg, og i dag er DPoS Delegated Proof of Stake-nettverk et populært alternativ for tradere å vurdere. Disse systemene senker staking-kravene ved å la brukere delegere sine tokens til de som staker. Denne tilnærmingen forbedrer ytelsen ved å redusere antall noder som trengs for å fullføre transaksjoner. Merk at det er vanlig for disse systemene å bruke verifiserte noder for å kompensere for den lavere desentraliseringen.
Lag 2-protokoller
Lag 2-løsninger er blant de beste måtene å forbedre et nettverks ytelse uten å endre selve nettverket. Det viktigste å forstå om lag 2-løsninger er at de er separate nettverk som er designet for å forbedre ytelsen til andre blokkjeder. Protokoller som Lightning Network på Bitcoin og FUEL på Ethereum har hjulpet disse gigantene med å forbli levedyktige alternativer.
De beste lag 2-løsningene utnytter lag 1 for sikkerhet mens de midlertidig flytter beregning og transaksjoner utenfor kjeden. Denne strukturen reduserer hovednettets overbelastning. Den vanligste typen lag 2-løsninger er sidekjeder og betalingskanaler.
-
Kilde: X @lightning
Sidekjeder er designet for å kjøre parallelt med en lag 1-løsning. De håndterer vanligvis oppgaver som smartkontraktsutførelse mens valideringen overlates til lag 1-nodene. Betalingskanal lag 1-løsninger som Lightning Network introduserer direkte porter som tilbyr ubegrensede lavkostnadstransaksjoner med data som publiseres til hovednettet etter at kanalen lukkes.
Ulempen med lag 2-protokoller er at mange reduserer desentralisering på grunn av sin struktur. For eksempel reduserer Lightning Network Bitcoins desentralisering ved å bruke sentraliserte kanaloperatører. Kanaloperatører kan tillate at dine midler flyter gjennom dem, noe som er langt mer sentralisert enn Bitcoin-hovednettet.
Hard Forks
Når et utviklingsfellesskap ikke kan bli enige om hvordan ytelsen skal forbedres, kan det noen ganger føre til en hard fork. En hard fork er en fullstendig endring i nettverksprogrammeringen som krever at noder forlater det opprinnelige nettverket og laster ned ny programvare for å begynne å kommunisere med et nytt nettverk. Kravet om å stoppe mining av den gamle blokkjeden har gjort hard forks til en kontroversiell og ofte utfordrende prosess for et blokkjedefellesskap.
-
Bitcoin Cash (BCH) Hashrate, Kilde: coinwarz.com
En plattform kan velge å hard fork av mange grunner, inkludert ytelse, sikkerhet eller funksjonalitet. Merk at en av de mest berømte hard forks var Bitcoin Cash-fiascoet. Bitcoin-fellesskapet gikk til kamp over endring av 1 MB blokkstørrelse. Debatten ble så opphetet at fellesskapet til slutt splittet seg, med de som var for en større blokkstørrelse som skapte Bitcoin Cash, og de som motsatte seg den som forble Bitcoin core.
Denne typen hard fork har blitt mindre vanlig etter hvert som prosjekter har introdusert en rekke strategier for å forhindre slike kontroversielle splittelser. En av de viktigste teknologiene som brukes i dag for å forhindre dette er DAO (Desentraliserte autonome organisasjoner). Disse protokollene lar fellesskapet fremlegge forslag og stemme over hvilke endringer som skal implementeres.
ZK roll-ups
ZK-teknologi gjør det mulig for brukere å verifisere eierskap til visse eiendeler eller informasjon uten å avsløre sin identitet eller ytterligere detaljer om den eide gjenstanden eller kontoen. Zero Knowledge, navnet på protokollen, refererer til de ekstra personvernkontrollene. Begrepet roll up refererer til hvordan denne protokollen kombinerer transaksjonsdata til en enkelt blokk.
Denne manøveren reduserer overbelastning på hovednettet betydelig. Hovedfordelen med ZK-rollups er økt skalerbarhet uten å gå på bekostning av sikkerhet eller desentralisering. ZK-roll-up-utstyrte skaleringsløsninger leverer en minimal mengde data til hovedkjeden kun for å sikre gyldighet og autentisitet.
Spesielle smartkontrakter har oppgaven med å rulle opp dataene. De opprinnelige ZK roll-up-nettverkene sendte svært komprimerte data til hovednettet. Denne typen roll-up holder beregningene på lag 2-nettverket, noe som muliggjør høyere ytelse uten å gå på kompromiss med sikkerhet. I tillegg har denne tilnærmingen vist seg å være en utmerket måte å øke gjennomstrømning ved bruk av lag 2-løsninger.
Optimistisk Roll-up
En annen populær form for roll-up-teknologi som brukes i dag er optimistiske roll-ups. Disse systemene fungerer som sine forgjengere, bortsett fra at de ruller opp dataene under forutsetning av at informasjonen er korrekt. Derfra er det en periode hvor hvilken som helst node kan utfordre dataene i blokken.
Optimistiske roll-ups gir noen store fordeler på grunn av deres raskere skalerbarhet og muligheter. De kan også håndtere avanserte smartkontraktsberegninger. Til sammenligning er tradisjonelle roll-ups begrenset til grunnleggende smartkontraktsfunksjonalitet. For øyeblikket er Optimism og Arbitrum de to beste skaleringsløsningene som utnytter denne teknologien med stor effekt.
Sharding
Sharding er en populær metode for å forbedre skalerbarhet i forretningsdatabaser og har nylig funnet sin plass i blokkjedeøkonomien. Begrepet sharding ble skapt av Google for å beskrive strukturen og funksjonene i deres Big Table-produkt. Sharding refererer til å dele databaser i mindre størrelser og lagre informasjon på flere steder.
Den beste analogien for å forklare hvordan dette fungerer er å tenke på et speil som er knust i fliser. Hver flis lagres på en separat server, noe som forbedrer skalerbarheten ved å gjøre det mulig for beregninger og data å operere og skalere lineært. Denne løsningen har hjulpet med å løse problemet med stadig voksende databaser og den ekstra tiden det tar å sette dem i kø.
Sharded nettverk kan beregne applikasjoner parallelt, noe som gjør det mye raskere enn enkeltberegningsalternativer. Flere blokkjeder bruker denne teknologien i dag. Hovedulempe ved sharding er avhengigheten av ekstra off-chain-ressurser for å opprettholde nettverket.
Segregated Witness (SegWit)
Konseptet med å bruke Segwit for å skalere Bitcoin kom på markedet i 2015. Skaleringsløsningen ble introdusert av Blockstream og fikk sterk støtte fra Bitcoin Core. Segwit (Segregated Witness) fungerer ved å midlertidig skille signaturdata fra valideringsdata for hver transaksjon før den legges til på slutten av transaksjonen.
Merk at denne manøveren gjør det mulig for blokkjeden å fokusere beregningsressurser mens den fjernede dataen forblir separert til den trengs igjen etter beregningene. Fjerning av signatur- eller vitnedata bidrar til å øke mengden transaksjonsdata som kan sendes innenfor blokkjede-blokker.
Segwit-oppgraderingen ble designet for å forbedre Proof-of-Work-nettverk som Bitcoin. Oppgraderingen muliggjorde også integrasjonen av Lightning Network, som ytterligere reduserte Bitcoin-overbelastning. I dag er Segwit en kjerneprotokoll for Bitcoin-brukere globalt. Interessant nok har den ekstra plassen som oppgraderingen skapte ført til ny funksjonalitet for Bitcoin i form av BRC-20-tokens.
Modulær design
Fremtiden for blokkjeder kan være modulær. For å forstå hvorfor modulære blokkjeder er så viktige, må du forstå forskjellen mellom monolittiske nettverk og modulære. En monolittisk blokkjede er ditt tradisjonelle nettverk som søker å håndtere alle hovedoppgavene på ett enkelt nettverk.
Disse oppgavene inkluderer validering, beregninger, datatilgjengelighet, smartkontraktsutførelse og konsensus. Denne strukturen betyr at enkeltnoder vanligvis håndterer flere oppgaver som validering og smartkontraktsutførelse. Kravet om at hver node skal validere og utføre, svekker ytelsen til monolittiske nettverk.
Modulær skalering
Modulære blokkjeder forbedrer ytelsen ved å fjerne en av disse beregningene fra hovednettet. I de fleste nettverk er det smartkontraktsutførelser eller andre avanserte prosesser som kan kreve betydelig kraft og tid. Man kan si at Ethereum var den aller første som forsøkte denne strukturen, da den har et eget lag for smartkontraktsutførelser kalt Ethereum Virtual Machine (EVM).
Merk at det nå er flere modulære blokkjeder som kommer inn på markedet enn monolittiske alternativer. Disse lettlignende og svært nyttige nettverkene får økt popularitet på grunn av deres forbedrede onboarding-prosess og ytelse. En av hovedfordelene som modulære blokkjeder utnytter er bruken av standarder og lett tilgjengelige verktøysett.
I 2020 introduserte SKALE-nettverket et modulært design til blokkjede-strukturen. Det nye formatet muliggjorde mer interoperabilitet og reduserte hindringer for Dapp-utviklere ved onboarding. Utviklere fikk muligheten til å distribuere sine skapelser på flere kjeder eller til og med på undernettverk kalt Skale-kjeder og huber. I dag er Skale fortsatt den viktigste modulære blokkjeden når det gjelder brukervolum.
Blokkstørrelse
Det var mange år før lag 2-løsninger var tilgjengelige. I løpet av denne tiden var det mye debatt om hvordan en blokkjede kunne forbedre ytelsen. Et av de mest populære alternativene var å øke blokkstørrelsen. Blokkstørrelsen refererer til mengden data hver blokk i blokkjeden inneholder.
For eksempel har Bitcoin en blokkstørrelse på 1 MB, som gjør det i stand til å håndtere rundt 7 transaksjoner per sekund. Hvis den dobles, vil nettverket kunne opprettholde 14 tps uten innføring av oppgraderinger eller sekundære lag-løsninger. Interessant nok har Bitcoin-blokkstørrelsesdebatten vært et problem tidligere.
Konseptet med å øke blokkstørrelsen førte til konstant vekst i disse funksjonene. Selv Bitcoin Cash, som ble dannet fra en hard fork av Bitcoin som oppsto fra en blokkstørrelsesdebatt, så nettverket sitt hard forket for større blokkstørrelser bare måneder etter opprettelsen. I tillegg reduserer større blokkstørrelser antallet personer som har nødvendig maskinvare for å delta i nettverket. Det er disse årsakene som har fått mange til å vende seg bort fra stadig økende blokkstørrelser.
Direktert Acyklisk Graf (DAG)
En annen metode for å skalere nettverk er å bruke DAG (direktert acyklisk graf) teknologi. Begrepet DAG refererer til en database som i stedet for at de siste transaksjonene kommuniserer med den endelige bekreftede handlingen, lar alle transaksjoner kommunisere. Denne tilnærmingen betyr at det ikke finnes sykluser for validering. På denne måten kan du tenke på disse nettverkene mer som trær enn kjeder.
En grunn til at blokkjeder ville utnytte denne teknologien er å redusere antall blokker som ikke kommer inn i kjeden. Disse blokkene kalles foreldreløse blokker, og de kan redusere ytelsen gjennom overbelastning. Merk at når du øker blokkstørrelsen og -tiden, skaper du utilsiktet flere foreldreløse blokker.
DAG skaper et mer gunstig miljø som reduserer opprettelsen av foreldreløse blokker samtidig som det tillater mer skalerbarhet. Siden alle blokker kan referere til spissene av grafen, kan minere referere til hele kjeden i stedet for å måtte gå fra den siste blokken tilbake. Denne tilnærmingen står i sterk kontrast til den opprinnelige proof-of-work-strukturen, men gir bedre ytelse.
Hashgraph-nettverk
Hashgraph-nettverk er teknisk sett ikke blokkjeder, men tilbyr de samme desentraliserte nettverksbeskyttelsene. På samme måte som DAG-teknologi kommuniserer alle nettverksnoder fritt med hverandre i stedet for i en kronologisk rekkefølge. I et hashgraph-nettverk deler noder sine data med andre tilfeldige noder for å sikre at alle deltakere får tilgang til informasjonen.
Hovedfordelen med denne typen distribuert ledger er evnen til å lage ordnede transaksjoner ved hjelp av verifiserbare tidsstempler uten å stole på tredjepartsprotokoller. I tillegg tilbyr disse nettverkene mer personvernkontroller til brukerne. For øyeblikket er Hedera det viktigste hash-nettverket som opererer i blokkjede-sektoren.
Blokkjeder trenger skalerbarhet for å overleve
Blokkjedeutviklere i dag forstår viktigheten av skalerbarhet. Disse utviklerne presser kontinuerlig grensene for denne teknologien for å levere bedre ytelse og funksjoner. Skaleringsløsningene ovenfor er de mest populære, men ikke de eneste alternativene. Du kan forvente å se enda flere geniale og kreative løsninger dukke opp etter hvert som blokkjede-teknologi blir mer mainstream.
