Для тех, кто хочет знать все о мировом финансовом рынке, рынке ценных бумаг, криптовалютах, участниках финансового рынка и его структуре.

Трилемма масштабируемости блокчейна

17

Трилемму масштабируемости биткойна придумал основатель Ethereum Виталик Бутерин. Трилемма описывает компромиссы, на которые приходится идти создателям криптовалютных проектов, чтобы оптимизировать структуру блокчейна.

Проще говоря, нельзя успеть всё и сразу. В трилемму входят три элемента: децентрализация, безопасность и масштабируемость. В статье кратко описаны все три элемента, их преимущества и недостатки. Трилемма позволяет сравнивать блокчейны друг с другом. Обычно проблема заключается не в слабой инфраструктуре, хотя и такое случается, а в том, какие аспекты блокчейны проект стремится оптимизировать и соответствуют ли они предложенной ценности и цели использования. Это образовательная статья — она поможет читателям самостоятельно оценивать криптовалюты.

Децентрализация

Децентрализация — это степень распределения прав собственности, влияния и ценности в блокчейне. Важна именно степень децентрализации, так как это не бинарный компонент. У Эфириума высокая степень децентрализации, у Eos — частичная, а у Twitter децентрализации нет. Многие ошибочно считают, что сети бывают децентрализованными или централизованными или что все блокчейны децентрализованны одинаково.

Начнем с самых централизованных организаций. Обычно они не используют блокчейн. В них контроль осуществляет небольшая группа людей — руководство, которому зачастую принадлежит большая часть компании. Руководство состоит из лиц, принимающих важные решения, и консультативного совета. Сегодня большинство компаний работают по этому принципу.

В децентрализованных сетях основной контроль находится в руках пользователей, которые благодаря долям могут голосовать, пользоваться услугами платформы и получать прибыль. Во всех блокчейнах пользователи покупают токены для голосования, но получают за это разную силу влияния в зависимости от структуры сети. В протоколах с доказательством доли владения сила голоса пользователя зависит от количества токенов, которыми он владеет. В протоколах с делегированным доказательством доли владения участники используют доли, чтобы выбирать третье лицо, которое будет голосовать от их имени. Однако большая часть такой структуры управления прописана в её коде, поэтому голосование обычно проводится для разрешения споров. В других системах решения об изменении стратегии, оперативной деятельности и правах владельцев долей обычно принимает руководство.

Децентрализованный блокчейн имеет ещё одно важное свойство — в нём большая часть ценности принадлежит участникам. Здесь нет «руководства» — централизованного органа, который сначала забирает свою долю, а остатки раздает остальным участникам. Большинство криптовалютных проектов принадлежит не основателям, а участникам или пользователям. Такая система выгодна всем, кроме основателей. Посмотрим на музыкальную индустрию: Apple (iTunes) взимает 30% с продаж за хостинг и распространение, а оставшиеся 70% переходят к музыкантам. Если бы музыкальная сфера работала на блокчейне, то музыканты получали бы более 90% ценности. Небольшую сумму получали бы и другие участники, обеспечивающие работу сети, но большая часть ценности переходила бы её создателям, а не посредникам.

Преимущества и недостатки децентрализованных протоколов:

Преимущества

  • С точки зрения философии децентрализация возвращает власть обществу. Правила управления в блокчейне фактически прописаны в коде и не могут быть изменены, поэтому сеть обеспечивает максимальное распределение власти, богатства и прав владения.
  • Обычно чем более децентрализована система, тем она надёжнее — в ней нет центральной точки отказа, уязвимой для взлома. Однако взломать можно даже самую децентрализованную систему.

Недостатки

  • В таких децентрализованных протоколах, как Биткойн и Эфириум, новые блоки создают майнеры по протоколу PoW — они решают сложные задачи, чтобы найти хеш. На это уходит огромное количество энергии, производительность и скорость снижаются, что негативно влияет на эффективность блокчейнов, требующих высокой пропускной способности.
  • В блокчейнах, где споры разрешают все участники сообщества, нет центральных модераторов. В соцсетях их отсутствие приводит к появлению хейта и фейковых новостей.
  • Децентрализованный блокчейн сложно закрыть, поскольку у него нет централизованного сервера или органа. С одной стороны — это преимущество, но если блокчейн начнёт приносить ущерб и его участники не смогут решить проблему, то децентрализованный характер сети затруднит процесс устранения блокчейна.

Безопасность

Безопасность — это уровень защиты блокчейна против внешних атак, а с точки зрения внутренней системы блокчейна — степень её неизменяемости. Большинство блокчейнов значительно подвержены угрозам безопасности. Между децентрализацией и безопасностью есть связь. Зачастую чем больше в сети узлов, тем меньше она зависит от центрального органа, а значит, меньше риск взлома единой точки отказа. Однако есть и другие типы атак, угрожающих децентрализованным сетям:

  • Атака >50% происходит, когда участник (или несколько участников) получают более 50% всех токенов и берут под контроль всю сеть.
  • Атака Сивиллы — участник (или несколько участников) создают множество (сотни, тысячи и больше) идентификаторов в системе, чтобы получить контроль над крупной долей владения и/или принимать решения в сети.
  • Спам-атака — участник (или несколько участников) наполняют сеть транзакциями с низкими суммами, чтоб остановить работу блокчейна.
  • Атака DDoS (Distributed Denial of Service Attack — распределенная атака «отказ в обслуживании») происходит, когда злоумышленник нарушает трафик сети, заполняя его вредоносными транзакциями.
  • Атака по сговору — один или несколько участников (или узлов) договариваются вести вредоносную деятельность в сети.

Преимущества

  • Главное преимущество высокой безопасности — защита блокчейна от атак. Это особенно актуально для систем, требующих максимальной защищённости и работающих с конфиденциальными данными. Высокий уровень безопасности нужен всей сфере финансовых услуг. Блокчейн защитил бы даже криптовалютные биржи — одну из крупнейших целей хакеров. (Здесь речь идет о новых децентрализованных криптовалютных биржах — одна из многообещающих идей децентрализованного приложения на Eos).

Недостатки

  • У высокого уровня безопасности нет недостатков, но он создаёт несколько второстепенных эффектов. Многие защищённые блокчейны используют протоколы PoW, в которых майнерам нужно решать сложные задачи по поиску хеша, чтобы создавать блоки. Эти протоколы потребляют большое количество вычислительной мощности и энергии, что снижает пропускную способность и увеличивает задержку в сети. Это отталкивает множество потенциальных пользователей, привыкших к практически моментальным транзакциям в централизованных сетях. На такой компромисс могут пойти платформы с уклоном на безопасность, но если основная задача — оптимизировать пользовательский опыт, то вопрос безопасности стоит пересмотреть.

Масштабируемость

Масштабируемость — важный компонент, определяющий пропускную способность сети. Другими словами, она устанавливает верхнюю границу потенциального размера сети. Максимальное количество пользователей — важнейший аспект оценки сети. Сегодня в сети Биткойн 2,9–5,8 млн кошельков; у Facebook 4 млрд пользователей, у Eos — несколько тысяч. Одна из самых масштабируемых платформ — Nano. Преимущества Nano: 1) сеть сжимает транзакции в маленькие UDP-пакеты (похожие на zip-файлы), поэтому большинство стандартных компьютеров может обрабатывать транзакции; 2) каждый пользователь предоставляет мощность для собственных транзакций на собственном блокчейне; в сети нет единого крупного блокчейна, который должны поддерживать другие пользователи; 3) индивидуальные блокчейны хранят только последний баланс аккаунта каждого пользователя, а не всю историю транзакций (история хранится в сети отдельно, доступ к ней можно получить по запросу).

Чтобы обеспечить бесконечную масштабируемость, приходится чем-то жертвовать. В масштабируемой и децентрализованной сети высокая угроза безопасности. Разработчики выбирают наиболее подходящую для своих нужд платформу, а пользователи — наиболее производительную. Некоторые готовы пожертвовать безопасностью ради масштабируемости, другие готовы пожертвовать масштабируемостью ради безопасности. Мы оцениваем основные функции системы на основе её общей структуры.

Преимущества

  • Масштабируемость гарантирует быструю работу приложения и способность обрабатывать большой объём транзакций, что особенно актуально для сайтов с аудио-/видеостримингом, игр и соцсетей.
  • Когда приложением пользуется больше пользователей, чем ожидалось, масштабированная сеть выдержит нагрузку. Например, сеть Cryptokitties на Эфириуме не обладала высокой масштабируемостью, из-за чего столкнулась с серьёзными проблемами.

Недостатки

  • Основной недостаток бесконечной масштабируемости — низкий уровень безопасность. Почти все перечисленные выше угрозы безопасности увеличиваются в сети с большим масштабом. Активно растущие сети должны иметь механизм быстрого консенсуса, чтобы подтверждать больше транзакций и обрабатывать запросы пользователей с прежней скоростью. Это возможно только в блокчейнах с доказательством доли владения или с доказательством делегированной доли владения. Но в такой сети снижается децентрализация. В протоколах с доказательством выполненной работы придётся упрощать задачи на нахождение хеша или алгоритмы для майнинга, чтобы обеспечить быструю обработку транзакций. Это подрывает безопасность и в некоторой степени децентрализацию (майнинговые пулы получат преимущества, если задачи на нахождение хеша станут проще).

Бутерин был прав — сложно создать блокчейн-платформу с тремя в равной степени развитыми аспектами. Пользователям и разработчикам приходится выбирать и оптимизировать максимум два компонента из трех. В конце концов, каждый сам решает, чем пользоваться, основываясь на целях проекта и личных предпочтениях.

Источник: bitnovosti.com