Top 10 na Solusyon sa Pag-scale para sa mga Blockchain Network

Patuloy na itinutulak ng mga Dapp developer ang mga hangganan ng teknolohiyang blockchain sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga makabagong solusyon sa scaling. Ang mga mapanlikhang lumikha ay gumagamit ng lahat ng posibleng paraan ngayon upang matiyak na kayang hawakan ng kanilang mga network ang pressure at congestion ng digital na ekonomiya ngayon. Ang pagpapanatiling scalable ng iyong blockchain ay hindi madaling gawain kapag may bilyong transaksyon na nagaganap.

Ang Iba’t Ibang Lapit

Sa tuktok ng listahan ay ang pagpapakilala ng mga bagong mekanismo ng konsensus. Bihira nang makita ang mga proof-of-work blockchain tulad ng Bitcoin o Ethereum V1. Ang mga sistemang ito ay nananatiling lubhang ligtas ngunit madalas kulang sa pagganap kumpara sa mga pinakabagong blockchain ngayon. Inaalis ng mga opsyong ito ang PoW at mga minero at pinapalitan ang mga gawain ng mga staking protocol.

Pinapayagan ng mga tampok ng staking ang mga gumagamit na i-lock ang kanilang mga token sa mga wallet ng network upang maprotektahan ang network. Ang prosesong ito ay simple at nagbibigay ng passive income sa mga gumagamit ng network nang hindi na kailangang bumili ng mamahaling mining rig o matutunan ang mga bagong teknikal na kasanayan tulad ng programming. Mas popular na ngayon ang mga PoS network dahil madalas silang nag-aalok ng mas magagandang transaksyon at nangangailangan ng mas kaunting enerhiya para mag-operate.

Patuloy na umuunlad ang mga PoS network, at ngayon ang mga DPoS Delegated Proof of Stake network ay isang popular na opsyon para sa mga mangangalakal. Binabawasan ng mga sistemang ito ang mga pangangailangan sa staking sa pamamagitan ng pagpapahintulot sa mga gumagamit na i-delegate ang kanilang mga token sa mga nag-stake. Pinapabuti ng pamamaraang ito ang pagganap sa pamamagitan ng pagbawas ng bilang ng mga node na kailangan para tapusin ang mga transaksyon. Kapansin-pansin, karaniwan sa mga sistemang ito ang paggamit ng mga vetted na node upang mapunan ang mas mababang decentralization.

Mga Protocol ng Layer 2

Ang mga solusyon ng Layer 2 ay isa sa mga pinakamahusay na paraan upang mapabuti ang pagganap ng isang network nang hindi binabago ang mismong network. Ang pangunahing dapat maunawaan tungkol sa mga solusyon ng Layer 2 ay sila ay hiwalay na mga network na dinisenyo upang mapahusay ang pagganap ng iba pang blockchain. Ang mga protocol tulad ng Lightning Network sa Bitcoin at FUEL sa Ethereum ay tumulong sa mga higanteng ito na manatiling magagamit na mga opsyon.
Ang pinakamahusay na mga solusyon ng Layer 2 ay ginagamit ang layer 1 para sa seguridad habang pansamantalang inililipat ang computation at mga transaksyon off-chain. Binabawasan ng estrukturang ito ang congestion ng main net. Ang pinakakaraniwang uri ng mga solusyon ng Layer 2 ay sidechains at payment channels.

Ang mga side chain ay dinisenyo upang tumakbo nang parallel sa isang layer 1 solution. Kadalasan nilang hinahawakan ang mga gawain tulad ng pagpapatupad ng smart contract habang iniiwan ang validation sa mga node ng layer 1. Ang mga payment channel layer 1 solution tulad ng Lightning Network ay nagtatintroduce ng direktang gateway na nag-aalok ng walang limitasyong mababang-gastos na transaksyon na ang data ay ipinopost sa main net pagkatapos magsara ang channel.
Ang downside ng mga protocol ng layer 2 ay marami ang nagbabawas ng decentralization dahil sa kanilang estruktura. Halimbawa, ang Lightning Network ay nagbabawas ng decentralization ng Bitcoin sa pamamagitan ng paggamit ng mga centralized na channel operator. Maaaring payagan ng mga channel operator na dumaloy ang iyong pondo sa kanila na mas sentralisado kaysa sa Bitcoin mainnet.

Hard Forks

Kapag ang isang development community ay hindi makapagdesisyon kung paano pagbutihin ang pagganap, maaari itong magdulot ng hard fork. Ang hard fork ay isang ganap na pagbabago sa programming ng network na nangangailangan ng mga node na iwanan ang orihinal na network at mag-download ng bagong software upang magsimulang makipag-ugnayan sa bagong network. Ang pangangailangang ihinto ang pagmina sa lumang blockchain ay nagpadala sa mga hard fork na maging kontrobersyal at madalas na hamon para sa komunidad ng blockchain.

Bitcoin Cash (BCH) Hashrate, Pinagmulan: coinwarz.com

Maaaring pumili ang isang platform na mag-hard fork para sa maraming dahilan kabilang ang pagganap, seguridad, o functionality. Kapansin-pansin, isa sa mga pinakasikat na hard fork ay ang fiasco ng Bitcoin Cash. Ang komunidad ng Bitcoin ay naglaban tungkol sa pagbabago ng 1MB block size. Ang debate ay naging napainit na ang komunidad ay naghiwalay, kung saan ang mga pabor sa mas malaking block size ay lumikha ng Bitcoin Cash at ang mga tutol ay nanatiling Bitcoin core.
Ang ganitong estilo ng hard fork ay naging mas bihira habang nagpakilala ang mga proyekto ng iba’t ibang estratehiya upang maiwasan ang mga kontrobersyal na paghahati. Isa sa mga pangunahing teknolohiya na ginagamit ngayon upang pigilan ito ay ang DAO (Decentralized Autonomous Organizations). Pinapayagan ng mga protocol na ito ang komunidad na maghain ng mga proposal at bumoto kung anong mga pagbabago ang ipatutupad.

ZK roll-ups

Pinapayagan ng ZK technology ang mga gumagamit na beripikahin ang pagmamay-ari ng ilang asset o impormasyon nang hindi inilalahad ang kanilang pagkakakilanlan o karagdagang detalye tungkol sa pag-aari. Ang Zero Knowledge, pangalan ng protocol, ay tumutukoy sa karagdagang kontrol sa privacy nito. Samantala, ang terminong roll up ay tumutukoy sa kung paano pinagsasama ng protocol na ito ang data ng transaksyon sa isang solong block.

Ang hakbang na ito ay malaki ang nababawasan ng congestion sa mainnet. Ang pangunahing bentahe ng ZK-rollups ay ang karagdagang scalability nang hindi isinasakripisyo ang seguridad o decentralization. Ang mga scaling solution na may ZK-roll-up ay nagbibigay ng minimal na dami ng data sa mainchain upang matiyak lamang ang pagiging wasto at pagiging tunay.

Ang mga espesyal na smart contract ay inatasang i-roll up ang data. Ang orihinal na ZK roll-up network ay magpapadala ng napaka-compressed na data sa mainnet. Ang istilong ito ng roll-up ay nag-iiwan ng mga computation sa layer 2 network na nagbibigay ng mas mataas na pagganap nang hindi isinasakripisyo ang seguridad. Gayundin, napatunayan na ang pamamaraang ito ay isang mahusay na paraan upang dagdagan ang throughput gamit ang mga solusyon ng layer 2.

Optimistic Roll-up

Isa pang popular na anyo ng roll-up tech na ginagamit ngayon ay ang optimistic roll-ups. Ang mga sistemang ito ay gumagana tulad ng kanilang mga nauna maliban na lamang na i-roll up nila ang data na ipinapalagay na tama ang impormasyon. Mula roon, mayroong panahon kung kailan maaaring hamunin ng anumang node ang data sa block.
Nag-aalok ang optimistic roll-ups ng ilang pangunahing bentahe dahil sa kanilang mas mabilis na scalability at kakayahan. Maaari rin nilang hawakan ang advanced na computation ng smart contract. Sa paghahambing, ang tradisyonal na roll-ups ay limitado sa basic na functionality ng smart contract. Sa kasalukuyan, ang Optimism at Arbitrum ay ang dalawang nangungunang scaling solution na gumagamit ng teknolohiyang ito nang epektibo.

Sharding

Ang sharding ay isang popular na paraan ng pagpapabuti ng scalability sa mga business database at kamakailan lamang ay natagpuan ang puwang nito sa ekonomiyang blockchain. Ang terminong sharding ay nilikha ng Google upang ilarawan ang kanilang produktong Big Table na istruktura at mga tampok. Ang sharding ay tumutukoy sa paghahati ng mga database sa mas maliliit na sukat at pag-iimbak ng impormasyon sa maraming lokasyon.

Ang pinakamahusay na paghahambing upang ipaliwanag kung paano ito gumagana ay isipin ang isang salamin na nabasag sa mga shards. Ang bawat shard ay naka-imbak sa hiwalay na server na nagpapabuti ng scalability sa pamamagitan ng pagpapahintulot sa mga computation at data na mag-operate at mag-scale nang linear. Ang solusyong ito ay nakatulong upang lutasin ang problema ng patuloy na lumalaking mga database at ang karagdagang oras na kinakailangan para i-queue ang mga ito.

Ang mga sharded network ay maaaring mag-compute ng mga application nang parallel na nagiging mas mabilis kumpara sa mga solong computing option. Maraming blockchain ang gumagamit ng teknolohiyang ito sa kasalukuyan. Ang pangunahing kahinaan ng sharding ay ang pag-asa sa karagdagang off-chain na mga mapagkukunan upang mapanatili ang network.

Segregated Witness (SegWit)

Ang konsepto ng paggamit ng Segwit upang i-scale ang Bitcoin ay pumasok sa merkado noong 2015. Ang scaling solution ay ipinakilala ng Blockstream at nakatanggap ng malakas na suporta mula sa Bitcoin Core. Ang Segwit (Segregated Witness) ay gumagana sa pamamagitan ng pansamantalang paghihiwalay ng signature data mula sa validation data ng bawat transaksyon bago ito idagdag sa dulo ng transaksyon.

Kapansin-pansin, ang hakbang na ito ay nagbibigay-daan sa blockchain na ituon ang mga computational effort habang ang inalis na data ay nananatiling hiwalay hanggang sa kailanganin muli pagkatapos ng mga computation. Ang pag-alis ng signature o witness data ay tumutulong upang dagdagan ang dami ng transactional data na maaaring ipadala sa loob ng mga blockchain block.

Ang Segwit upgrade ay dinisenyo upang mapabuti ang Proof-of-Work na mga network tulad ng Bitcoin. Pinahintulutan din ng upgrade ang integrasyon ng Lightning Network, na higit pang nagbawas ng congestion ng Bitcoin. Ngayon, ang Segwit ay isang core protocol para sa mga Bitcoiners sa buong mundo. Nakakatuwang, ang karagdagang espasyo na nilikha ng upgrade ay nagdala ng bagong functionality para sa Bitcoin sa anyo ng BRC-20 tokens.

Modular Design

Ang hinaharap ng Blockchain ay maaaring modular. Upang maunawaan kung bakit mahalaga ang mga modular blockchain, kailangan mong maunawaan ang pagkakaiba sa pagitan ng monolithic na mga network at modular. Ang monolithic blockchain ay ang iyong tradisyunal na network na naglalayong hawakan ang lahat ng pangunahing gawain sa isang solong network.
Kasama sa mga gawain na ito ang validation, computations, data availability, pagpapatupad ng smart contract, at consensus. Ang estrukturang ito ay nangangahulugan na ang mga solong node ay karaniwang humahawak ng maraming gawain tulad ng validation at pagpapatupad ng smart contract. Ang pangangailangan ng bawat node na mag-validate at mag-execute ay nakakasama sa pagganap ng mga monolithic network.

Modular Scaling

Pinapabuti ng mga modular blockchain ang pagganap sa pamamagitan ng pagtanggal ng isa sa mga computation na ito mula sa main net. Sa karamihan ng mga network, ito ay ang pagpapatupad ng smart contract o iba pang advanced na proseso na kumakain ng malaking kapangyarihan at oras. Masasabing ang Ethereum ang unang nag-eksperimento sa estrukturang ito dahil mayroon itong hiwalay na layer para sa pagpapatupad ng smart contract na tinatawag na Ethereum Virtual Machine (EVM).

Kapansin-pansin, mas maraming modular blockchain ang pumapasok sa merkado ngayon kaysa sa mga monolithic na opsyon. Ang mga madaling likhain at lubos na kapaki-pakinabang na network na ito ay nagiging popular dahil sa kanilang pinahusay na onboarding process at pagganap. Isa sa mga pangunahing bentahe na ginagamit ng mga modular blockchain ay ang paggamit ng mga pamantayan at madaling makuhang toolsets.

Noong 2020, ipinakilala ng SKALE network ang modular design sa estruktura ng blockchain. Ang bagong format ay nagbigay-daan sa mas maraming interoperability at nagbawas ng mga hadlang sa onboarding ng mga Dapp developer. Nakuha ng mga developer ang kakayahang i-deploy ang kanilang mga likha sa maraming chain o kahit sa mga sub-network na tinatawag na Skale chains at hubs. Ngayon, ang Skale ay nananatiling pangunahing modular blockchain pagdating sa dami ng gumagamit.

Laki ng Block

May maraming taon bago naging available ang mga solusyon ng layer 2. Sa panahong iyon ay maraming debate kung paano mapapabuti ang pagganap ng isang blockchain. Isa sa mga pinakasikat na opsyon ay ang pagtaas ng laki ng block. Ang laki ng block ay tumutukoy sa dami ng data na nilalaman ng bawat block sa blockchain.

Halimbawa, ang Bitcoin ay may 1MB na laki ng block na nagbibigay-daan dito na mag-handle ng humigit-kumulang 7 transaksyon kada segundo. Kung madodoble, ang network ay makakayanan ang 14 tps nang hindi kinakailangan ng mga upgrade o second-layer na solusyon. Nakakatuwang, ang debate tungkol sa laki ng block ng Bitcoin ay naging isyu noon.

Ang konsepto ng pagtaas ng laki ng block ay nagdulot ng patuloy na paglago sa mga tampok na ito. Kahit ang Bitcoin Cash, na nabuo mula sa isang hard fork ng Bitcoin na nag-ugat sa debate tungkol sa laki ng block, ay nakita ang kanyang network na nag-hard fork para sa mas malalaking block size ilang buwan lamang matapos ang paglikha. Dagdag pa, ang mas malalaking block size ay nagbabawas ng bilang ng mga tao na may kinakailangang hardware upang makilahok sa network. Ito ang mga dahilan kung bakit maraming nag-iiwas sa patuloy na pagtaas ng laki ng block.

Directed Acyclic Graph (DAG)

Isa pang paraan upang i-scale ang mga network ay ang paggamit ng teknolohiyang DAG (directed acyclic graph). Ang terminong DAG ay tumutukoy sa isang database kung saan sa halip na ang huling mga transaksyon lamang ang nakikipag-ugnayan sa huling kumpirmadong aksyon, lahat ng transaksyon ay maaaring makipag-ugnayan. Ang pamamaraang ito ay nangangahulugang walang mga cycle para sa validation. Sa ganitong paraan, maaari mong isipin ang mga network na ito na mas kahawig ng mga puno kaysa mga kadena.

Isang dahilan kung bakit gagamitin ng blockchain ang teknolohiyang ito ay upang mabawasan ang bilang ng mga block na hindi nakakarating sa chain. Ang mga block na ito ay tinatawag na orphans, at maaari nilang pababain ang pagganap dahil sa congestion. Kapansin-pansin, habang pinapataas mo ang laki ng block at mga oras, hindi sinasadyang lumilikha ka ng mas maraming orphans.

Ang DAG ay lumilikha ng mas kanais-nais na kapaligiran na nagbabawas ng paglikha ng mga orphans habang nagbibigay-daan sa mas maraming scalability. Dahil lahat ng block ay maaaring mag-refer sa mga tip ng graph, ang mga minero ay maaaring mag-refer sa buong chain sa halip na kailangang mag-progres mula sa huling block pabalik. Ang pamamaraang ito ay lubos na kabaligtaran sa orihinal na proof of work na estruktura ngunit nagbibigay ng mas mahusay na pagganap.

Hashgraph Networks

Ang mga Hashgraph network ay hindi teknikal na blockchain ngunit nag-aalok ng parehong proteksyon ng decentralized network. Katulad ng teknolohiyang DAG, lahat ng node ng network ay nakikipag-ugnayan nang malaya sa halip na sa kronolohikal na order. Sa isang hash graph network, ang mga node ay nagbabahagi ng kanilang data sa iba pang random na node bilang paraan upang matiyak na lahat ng kalahok ay makakakuha ng access sa impormasyon.
Ang pangunahing bentahe ng istilong ito ng distributed ledger ay ang kakayahang lumikha ng mga nakaayos na transaksyon gamit ang mga beripikableng timestamp nang hindi umaasa sa mga third-party na protocol. Dagdag pa, ang mga network na ito ay nag-aalok ng mas maraming kontrol sa privacy sa mga gumagamit. Sa kasalukuyan, Hedera ang pangunahing hash network na gumagana sa sektor ng blockchain.

Kailangan ng mga Blockchain ang Scalability para Mabuhay

Nauunawaan ng mga blockchain developer ngayon ang kahalagahan ng scalability. Patuloy na itinutulak ng mga developer ang mga hangganan ng teknolohiyang ito upang magbigay ng mas mahusay na pagganap at mga tampok. Ang mga scaling solution na nabanggit sa itaas ay ang pinakasikat ngunit hindi lamang ito ang mga opsyon. Maaari mong asahan na makakita pa ng mas maraming mapanlikha at malikhaing solusyon habang ang teknolohiyang blockchain ay patuloy na nagiging mainstream.