โซลูชันการปรับขนาด 10 อันดับแรกสำหรับเครือข่ายบล็อคเชน

นักพัฒนา Dapp ยังคงผลักดันขีดจำกัดของเทคโนโลยีบล็อกเชนอย่างต่อเนื่อง ผ่านการนำเสนอโซลูชันการปรับขนาดที่เป็นนวัตกรรม ผู้สร้างที่ชาญฉลาดเหล่านี้ใช้ประโยชน์จากทุกวิถีทางที่เป็นไปได้ในปัจจุบัน เพื่อให้มั่นใจว่าเครือข่ายของพวกเขาสามารถรับมือกับแรงกดดันและความแออัดของเศรษฐกิจดิจิทัลในปัจจุบันได้ การทำให้บล็อกเชนของคุณปรับขนาดได้นั้นไม่ใช่เรื่องง่าย เมื่อคุณมีธุรกรรมหลายพันล้านรายการเกิดขึ้น

แนวทางที่หลากหลาย

วิธีการเพื่อให้แน่ใจว่าการปรับขนาดที่เพียงพอนั้นแตกต่างกันไปตามธรรมชาติ ตั้งแต่การปรับแต่งซอร์สโค้ดไปจนถึงการซ้อนโปรโตคอลหนึ่งไว้บนอีกโปรโตคอลหนึ่ง ด้วยเหตุนี้ ต่อไปนี้คือโซลูชันการปรับขนาด 10 อันดับแรกสำหรับเครือข่ายบล็อกเชน

กลไกฉันทามติใหม่

สิ่งสำคัญอันดับต้น ๆ ของรายการคือการนำกลไกฉันทามติแบบใหม่มาใช้ ไม่ค่อยพบเห็นบล็อกเชนแบบ Proof-of-Work อย่าง Bitcoin หรือ Ethereum V1 ระบบเหล่านี้ยังคงมีความปลอดภัยสูง แต่มักมีประสิทธิภาพต่ำกว่าบล็อกเชนที่ทันสมัยที่สุดในปัจจุบัน ตัวเลือกเหล่านี้ทำให้ PoW และนักขุดหายไป และแทนที่ด้วยโปรโตคอล Staking

คุณสมบัติการปักหลักทำให้ผู้ใช้สามารถล็อคโทเค็นในกระเป๋าเงินเครือข่ายเพื่อรักษาความปลอดภัยเครือข่าย กระบวนการนี้ง่ายและมอบรายได้ให้กับผู้ใช้เครือข่ายโดยไม่จำเป็นต้องซื้อแท่นขุดราคาแพงหรือเรียนรู้ทักษะทางเทคนิคใหม่ ๆ เช่นการเขียนโปรแกรม เครือข่าย PoS ได้รับความนิยมมากขึ้นกว่าเดิม เนื่องจากมักจะนำเสนอธุรกรรมที่ดีกว่าตลอด และใช้พลังงานน้อยกว่ามากในการดำเนินการ

เครือข่าย PoS ยังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่อง และปัจจุบันเครือข่าย Delegated Proof of Stake (DPoS) เป็นตัวเลือกยอดนิยมที่เทรดเดอร์ควรพิจารณา ระบบเหล่านี้ช่วยลดข้อกำหนดการ Staking โดยให้ผู้ใช้สามารถมอบหมายโทเค็นของตนให้กับผู้ที่ Staking ได้ วิธีนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยลดจำนวนโหนดที่จำเป็นในการสรุปธุรกรรม ที่น่าสังเกตคือ ระบบเหล่านี้มักใช้ประโยชน์จากโหนดที่ผ่านการตรวจสอบแล้วเพื่อชดเชยการกระจายอำนาจที่ลดลง

โปรโตคอลเลเยอร์ 2

โซลูชันเลเยอร์ 2 เป็นหนึ่งในวิธีที่ดีที่สุดในการปรับปรุงประสิทธิภาพของเครือข่ายโดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงเครือข่ายโดยตรง สิ่งสำคัญที่ต้องเข้าใจเกี่ยวกับโซลูชันเลเยอร์ 2 คือ โซลูชันเหล่านี้เป็นเครือข่ายแยกที่ออกแบบมาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของบล็อกเชนอื่นๆ โปรโตคอลอย่าง Lightning Network บน Bitcoin และ FUEL บน Ethereum ได้ช่วยให้ยักษ์ใหญ่เหล่านี้ยังคงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสม

โซลูชันเลเยอร์ 2 ที่ดีที่สุดใช้ประโยชน์จากเลเยอร์ 1 เพื่อความปลอดภัยในขณะเดียวกันก็ย้ายการคำนวณและธุรกรรมนอกเครือข่ายชั่วคราว โครงสร้างนี้ช่วยลดความแออัดของเน็ตหลัก โซลูชันเลเยอร์ 2 ประเภทที่พบบ่อยที่สุดคือไซด์เชนและช่องทางการชำระเงิน

โซ่ด้านข้างได้รับการออกแบบมาให้ทำงานขนานกับโซลูชันเลเยอร์ 1 โดยปกติแล้วพวกเขาจะจัดการงานต่างๆ เช่น การดำเนินการติดต่ออัจฉริยะ ในขณะที่ปล่อยให้การตรวจสอบความถูกต้องอยู่ที่โหนดเลเยอร์ 1 โซลูชันช่องทางการชำระเงินเลเยอร์ 1 เช่น Lightning Network แนะนำเกตเวย์โดยตรงที่นำเสนอธุรกรรมต้นทุนต่ำไม่จำกัด พร้อมการโพสต์ข้อมูลไปยังเน็ตหลักหลังจากปิดช่องทาง

ข้อเสียของโปรโตคอลเลเยอร์ 2 คือโปรโตคอลหลายตัวลดการกระจายอำนาจลงเนื่องจากโครงสร้างที่จำกัด ตัวอย่างเช่น เครือข่าย Lightning Network ลดการกระจายอำนาจของ Bitcoin ด้วยการใช้ตัวดำเนินการช่องทางแบบรวมศูนย์ ตัวดำเนินการช่องทางสามารถอนุญาตให้เงินของคุณไหลผ่านได้ ซึ่งถือเป็นการรวมศูนย์มากกว่าเครือข่ายหลักของ Bitcoin มาก

Hard Forks

เมื่อชุมชนนักพัฒนาไม่สามารถตัดสินใจได้ว่าจะปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างไร บางครั้งอาจนำไปสู่การฮาร์ดฟอร์ก ฮาร์ดฟอร์กคือการเปลี่ยนแปลงอย่างสมบูรณ์ในการเขียนโปรแกรมเครือข่าย ซึ่งกำหนดให้โหนดต่างๆ ละทิ้งเครือข่ายเดิมและดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ใหม่เพื่อเริ่มสื่อสารกับเครือข่ายใหม่ ข้อกำหนดในการหยุดการขุดบล็อกเชนเก่าทำให้การฮาร์ดฟอร์กกลายเป็นกระบวนการที่ถกเถียงและมักท้าทายสำหรับชุมชนบล็อกเชน

การฮาร์ดฟอร์ครูปแบบนี้มีน้อยลง เนื่องจากโปรเจ็กต์ต่างๆ ได้แนะนำกลยุทธ์ที่หลากหลาย เพื่อป้องกันความขัดแย้งดังกล่าว หนึ่งในเทคโนโลยีหลักที่ใช้เพื่อป้องกันสิ่งนี้ในปัจจุบันคือ DAO (องค์กรอิสระแบบกระจายอำนาจ) โปรโตคอลเหล่านี้อนุญาตให้ชุมชนเสนอข้อเสนอและลงคะแนนว่าจะต้องเปลี่ยนแปลงอะไรบ้าง

โรลอัพ ZK

เทคโนโลยี ZK ช่วยให้ผู้ใช้สามารถยืนยันความเป็นเจ้าของทรัพย์สินหรือข้อมูลบางอย่างได้โดยไม่ต้องเปิดเผยตัวตนหรือรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับรายการหรือบัญชีที่เป็นเจ้าของ Zero Knowledge ซึ่งเป็นชื่อของโปรโตคอล อ้างอิงถึงการควบคุมความเป็นส่วนตัวที่เพิ่มเข้ามา ในขณะที่คำว่า Roll up หมายถึงวิธีที่โปรโตคอลนี้รวมข้อมูลธุรกรรมไว้ในบล็อกเดียว

การซ้อมรบนี้จะช่วยลดความแออัดบนเมนเน็ตได้อย่างมาก ข้อได้เปรียบหลักของ ZK-rollups คือการเพิ่มความสามารถในการปรับขนาดโดยไม่กระทบต่อความปลอดภัยหรือการกระจายอำนาจ โซลูชันการปรับขนาดที่ติดตั้ง ZK Rollup มอบข้อมูลจำนวนน้อยที่สุดให้กับเมนเชนเพียงเพื่อให้มั่นใจถึงความถูกต้องและความน่าเชื่อถือ

สัญญาอัจฉริยะพิเศษได้รับมอบหมายให้รวบรวมข้อมูล เครือข่ายโรลอัพ ZK ดั้งเดิมจะส่งข้อมูลที่ถูกบีบอัดอย่างมากไปยังเมนเน็ต รูปแบบการโรลอัพนี้จะรักษาการคำนวณบนเครือข่ายเลเยอร์ 2 ซึ่งช่วยให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นโดยไม่กระทบต่อความปลอดภัย นอกจากนี้ วิธีการนี้ยังได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการเพิ่มปริมาณงานโดยใช้โซลูชันเลเยอร์ 2

การโรลอัพในแง่ดี

เทคโนโลยีโรลอัพอีกรูปแบบหนึ่งที่นิยมใช้กันในปัจจุบันคือการโรลอัพในแง่ดี ระบบเหล่านี้ทำงานเหมือนกับรุ่นก่อนๆ ยกเว้นแต่จะรวบรวมข้อมูลโดยถือว่าข้อมูลถูกต้อง จากนั้นจะมีช่วงหนึ่งที่โหนดใดๆ ก็สามารถท้าทายข้อมูลในบล็อกได้

ภาพรวมในแง่ดีมีข้อได้เปรียบที่สำคัญบางประการเนื่องจากความสามารถในการปรับขนาดและความสามารถที่เร็วขึ้น พวกเขาสามารถจัดการการคำนวณสัญญาอัจฉริยะขั้นสูงได้เช่นกัน ในการเปรียบเทียบ การควบรวมแบบดั้งเดิมนั้นจำกัดอยู่เพียงฟังก์ชันการทำงานของสัญญาอัจฉริยะขั้นพื้นฐานเท่านั้น ในปัจจุบัน การมองในแง่ดีและ Arbitrum เป็นโซลูชันการปรับขนาดชั้นนำสองรายการที่ใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีนี้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยม

sharding

Sharding เป็นวิธีการยอดนิยมในการปรับปรุงความสามารถในการปรับขนาดฐานข้อมูลธุรกิจ และเพิ่งค้นพบบ้านในระบบเศรษฐกิจบล็อกเชน คำว่า sharding สร้างขึ้นโดย Google เพื่ออธิบายโครงสร้างผลิตภัณฑ์และคุณลักษณะของ Big Table คำว่าการแบ่งส่วนหมายถึงการแบ่งฐานข้อมูลให้มีขนาดเล็กลงและจัดเก็บข้อมูลไว้ในหลายตำแหน่ง

การเปรียบเทียบที่ดีที่สุดในการอธิบายวิธีการทำงานนี้คือการนึกถึงกระจกที่แตกออกเป็นชิ้นๆ แต่ละส่วนจะถูกจัดเก็บไว้ในเซิร์ฟเวอร์ที่แยกจากกัน ซึ่งปรับปรุงความสามารถในการปรับขนาดโดยทำให้การคำนวณและข้อมูลทำงานและปรับขนาดเชิงเส้นได้ โซลูชันนี้ได้ช่วยแก้ปัญหาฐานข้อมูลที่มีการเติบโตอย่างต่อเนื่องและประหยัดเวลามากขึ้นในการจัดคิว

เครือข่ายที่แบ่งส่วนสามารถคำนวณแอปพลิเคชันแบบขนานซึ่งทำให้เร็วกว่าตัวเลือกการประมวลผลเดี่ยวมาก บล็อกเชนหลายแห่งกำลังใช้เทคโนโลยีนี้อยู่ในปัจจุบัน ข้อเสียเปรียบหลักของการแบ่งส่วนคือการพึ่งพาทรัพยากรนอกเครือข่ายเพิ่มเติมเพื่อรักษาเครือข่าย

พยานแยก (SegWit)

แนวคิดของการใช้ Segwit เพื่อปรับขนาด Bitcoin เข้าสู่ตลาดในปี 2015 Blockstream เปิดตัวโซลูชันการปรับขนาด และได้รับการสนับสนุนอย่างมากจาก Bitcoin Core Segwit (Segregated Witness) ทำงานโดยแยกข้อมูลลายเซ็นออกจากข้อมูลการตรวจสอบความถูกต้องของแต่ละธุรกรรมชั่วคราวก่อนที่จะเพิ่มลงในตอนท้ายของธุรกรรม

ที่น่าสังเกตคือ การดำเนินการนี้ช่วยให้บล็อกเชนสามารถมุ่งเน้นความพยายามในการประมวลผลได้ ในขณะที่ข้อมูลที่ถูกลบออกยังคงแยกออกจากกันจนกว่าจะต้องใช้งานอีกครั้งหลังการประมวลผล การลบลายเซ็นหรือข้อมูลพยานจะช่วยเพิ่มปริมาณข้อมูลธุรกรรมที่สามารถส่งภายในบล็อกบล็อกเชนได้

การอัพเกรด Segwit ได้รับการออกแบบมาเพื่อปรับปรุงเครือข่าย Proof-of-Work เช่น Bitcoin การอัปเกรดยังช่วยให้สามารถรวม Lightning Network เข้าด้วยกัน ซึ่งช่วยลดความแออัดของ Bitcoin ได้อีก ปัจจุบัน Segwit เป็นโปรโตคอลหลักสำหรับ Bitcoiners ทั่วโลก สิ่งที่น่าสนใจคือห้องเพิ่มเติมที่สร้างขึ้นโดยการอัปเกรดได้นำไปสู่ฟังก์ชันใหม่สำหรับ Bitcoin ในรูปแบบของโทเค็น BRC-20

การออกแบบโมดูล

อนาคตของ Blockchain อาจเป็นโมดูลาร์ เพื่อทำความเข้าใจว่าเหตุใดบล็อกเชนแบบแยกส่วนจึงมีความสำคัญ คุณต้องเข้าใจความแตกต่างระหว่างเครือข่ายแบบเสาหินและแบบแยกส่วน บล็อกเชนแบบเสาหินเป็นเครือข่ายดั้งเดิมของคุณที่พยายามจัดการงานหลักทั้งหมดบนเครือข่ายเดียว

งานเหล่านี้รวมถึงการตรวจสอบความถูกต้อง การคำนวณ ความพร้อมใช้งานของข้อมูล การดำเนินการตามสัญญาอัจฉริยะ และฉันทามติ โครงสร้างนี้หมายความว่าโหนดเดี่ยวมักจะจัดการงานหลายอย่าง เช่น การตรวจสอบความถูกต้องและการดำเนินการตามสัญญาอัจฉริยะ ข้อกำหนดของแต่ละโหนดในการตรวจสอบและดำเนินการส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของเครือข่ายเสาหิน

การปรับขนาดแบบโมดูลาร์

บล็อกเชนแบบโมดูลาร์ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานด้วยการนำการคำนวณเหล่านี้ออกจากเครือข่ายหลัก ในเครือข่ายส่วนใหญ่ การดำเนินการตามสัญญาอัจฉริยะหรือกระบวนการขั้นสูงอื่นๆ อาจกินพลังงานและเวลาจำนวนมาก กล่าวได้ว่า Ethereum เป็นเจ้าแรกที่พยายามสร้างโครงสร้างนี้ เนื่องจากมีเลเยอร์แยกต่างหากสำหรับการดำเนินการตามสัญญาอัจฉริยะที่เรียกว่า Ethereum Virtual Machine (EVM)

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ปัจจุบันมีบล็อกเชนแบบโมดูลาร์เข้าสู่ตลาดมากกว่าตัวเลือกแบบเสาหิน เครือข่ายที่สร้างง่ายและมีประโยชน์สูงเหล่านี้กำลังได้รับความนิยมเนื่องจากกระบวนการและประสิทธิภาพการเริ่มต้นใช้งานที่ดีขึ้น ข้อดีหลักประการหนึ่งที่บล็อกเชนแบบแยกส่วนใช้ประโยชน์จากคือการใช้มาตรฐานและชุดเครื่องมือที่พร้อมใช้งาน

ในปี 2020 เครือข่าย SKALE ได้เปิดตัวการออกแบบโมดูลาร์ให้กับโครงสร้างบล็อกเชน รูปแบบใหม่ช่วยให้สามารถทำงานร่วมกันได้มากขึ้น และลดอุปสรรคในการเริ่มต้นใช้งานนักพัฒนา Dapp นักพัฒนามีความสามารถในการปรับใช้การสร้างสรรค์ของตนบนหลายเชน หรือแม้แต่บนเครือข่ายย่อยที่เรียกว่า Skale chains และ hubs ปัจจุบัน Skale ยังคงเป็นบล็อกเชนแบบแยกส่วนหลักในแง่ของปริมาณผู้ใช้

ขนาดบล็อก

เป็นเวลาหลายปีก่อนที่จะมีโซลูชันเลเยอร์ 2 ในช่วงเวลานี้ มีการถกเถียงกันมากมายว่าบล็อคเชนสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างไร หนึ่งในตัวเลือกยอดนิยมคือการเพิ่มขนาดบล็อก ขนาดบล็อกหมายถึงจำนวนข้อมูลแต่ละบล็อกในบล็อกเชนที่มี

ตัวอย่างเช่น Bitcoin มีขนาดบล็อก 1MB ซึ่งช่วยให้สามารถรองรับธุรกรรมได้ประมาณ 7 รายการต่อวินาที หากเพิ่มเป็นสองเท่า เครือข่ายจะสามารถรักษาระดับ 14 tps ได้โดยไม่ต้องมีการอัพเกรดหรือโซลูชันชั้นสอง สิ่งที่น่าสนใจคือ การถกเถียงเรื่องขนาดบล็อก Bitcoin เป็นปัญหาในอดีต

แนวคิดเรื่องการเพิ่มขนาดบล็อกนำไปสู่การเติบโตอย่างต่อเนื่องของฟีเจอร์เหล่านี้ แม้แต่ Bitcoin Cash ซึ่งก่อตั้งขึ้นจากการฮาร์ดฟอร์กของ Bitcoin อันเป็นผลมาจากการถกเถียงเรื่องขนาดบล็อก ก็พบว่าเครือข่ายของตนถูกฮาร์ดฟอร์กเพื่อให้ได้ขนาดบล็อกที่ใหญ่ขึ้นเพียงไม่กี่เดือนหลังจากการสร้าง นอกจากนี้ ขนาดบล็อกที่ใหญ่ขึ้นยังลดจำนวนผู้ที่มีฮาร์ดแวร์ที่จำเป็นสำหรับการเข้าร่วมเครือข่าย เหตุผลเหล่านี้เองที่ทำให้หลายคนหันหลังให้กับการเพิ่มขนาดบล็อกอย่างต่อเนื่อง

กราฟ Acyclic แบบกำกับ (DAG)

อีกวิธีหนึ่งในการขยายขนาดเครือข่ายคือการใช้เทคโนโลยี DAG (Directed Acyclic Graph) คำว่า DAG หมายถึงฐานข้อมูลที่ธุรกรรมทั้งหมดสามารถสื่อสารกันได้ แทนที่จะให้ธุรกรรมล่าสุดสื่อสารกับการดำเนินการที่ยืนยันขั้นสุดท้าย วิธีการนี้หมายความว่าไม่มีรอบสำหรับการตรวจสอบ ด้วยวิธีนี้ คุณสามารถนึกถึงเครือข่ายเหล่านี้เหมือนต้นไม้มากกว่าโซ่

เหตุผลหนึ่งที่บล็อกเชนจะใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีนี้คือการลดจำนวนบล็อกที่ไม่สามารถไปถึงเชนได้ บล็อกเหล่านี้เรียกว่าบล็อกกำพร้า (orphan) ซึ่งสามารถลดประสิทธิภาพการทำงานลงได้เนื่องจากความแออัด (congestion) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ยิ่งคุณเพิ่มขนาดและเวลาของบล็อกมากเท่าไหร่ คุณก็จะยิ่งสร้างบล็อกกำพร้าเพิ่มขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจ

DAG สร้างสภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวยมากขึ้นซึ่งจะช่วยลดการสร้างเด็กกำพร้าในขณะที่ช่วยให้สามารถปรับขนาดได้มากขึ้น เนื่องจากบล็อกทั้งหมดสามารถอ้างอิงถึงส่วนปลายของกราฟได้ นักขุดจึงสามารถอ้างอิงทั้งห่วงโซ่ได้ แทนที่จะต้องดำเนินการจากบล็อกสุดท้ายกลับ แนวทางนี้แตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับโครงสร้างการพิสูจน์การทำงานดั้งเดิม แต่ให้ประสิทธิภาพที่มากกว่า

เครือข่ายแฮชกราฟ

เครือข่ายแฮชกราฟไม่ใช่บล็อกเชนในทางเทคนิค แต่ให้การปกป้องเครือข่ายแบบกระจายศูนย์เหมือนกัน เช่นเดียวกับเทคโนโลยี DAG โหนดในเครือข่ายทั้งหมดสื่อสารกันได้อย่างอิสระ แทนที่จะสื่อสารตามลำดับเวลา ในเครือข่ายแฮชกราฟ โหนดจะแบ่งปันข้อมูลกับโหนดอื่นๆ แบบสุ่ม เพื่อให้มั่นใจว่าผู้เข้าร่วมทุกคนสามารถเข้าถึงข้อมูลได้

ข้อได้เปรียบหลักของบัญชีแยกประเภทรูปแบบนี้คือความสามารถในการสร้างธุรกรรมที่สั่งซื้อโดยใช้การประทับเวลาที่ตรวจสอบได้ โดยไม่ต้องอาศัยโปรโตคอลของบุคคลที่สาม นอกจากนี้ เครือข่ายเหล่านี้ยังให้การควบคุมความเป็นส่วนตัวแก่ผู้ใช้มากขึ้นอีกด้วย ตอนนี้, Hedera เป็นเครือข่ายแฮชหลักที่ทำงานในภาคบล็อกเชน

Blockchains ต้องการความสามารถในการปรับขนาดเพื่อความอยู่รอด

นักพัฒนา Blockchain ในปัจจุบันเข้าใจถึงความสำคัญของความสามารถในการขยายขนาด นักพัฒนาเหล่านี้ผลักดันขอบเขตของเทคโนโลยีนี้อย่างต่อเนื่องเพื่อมอบประสิทธิภาพและคุณสมบัติที่ดีขึ้น โซลูชันการปรับขนาดด้านบนเป็นตัวเลือกที่ได้รับความนิยมมากที่สุด แต่ไม่ใช่เพียงตัวเลือกเดียว คุณสามารถคาดหวังที่จะเห็นโซลูชันที่ชาญฉลาดและสร้างสรรค์มากยิ่งขึ้นในขณะที่เทคโนโลยีบล็อคเชนยังคงเป็นกระแสหลัก