Решения для масштабирования бывают двух видов: в цепочке и вне цепочки. У обоих есть плюсы и минусы, но на данный момент нет согласия относительно того, что является более перспективным для будущего роста.
Масштабирование в цепочке
Масштабирование в цепочке относится к философии изменения чего-либо в самой цепочке блоков, чтобы сделать ее быстрее. Например, один из подходов к масштабированию включает уменьшение количества данных, используемых в каждой транзакции, чтобы в блок помещалось больше транзакций. Это похоже на то, чего добился Биткойн с его обновлением Segregated Witness, также известным как SegWit. Изменив способ обработки данных транзакций, этот патч для Биткойна позволил заметно улучшить общую пропускную способность сети.
Еще один способ потенциально повысить TPS сети – увеличить скорость генерации блоков. Хотя до некоторой степени это может быть полезно, у этого метода есть ограничения, связанные со временем, необходимым для распространения нового блока по сети. По сути, вы не хотите, чтобы новые блоки создавались до того, как предыдущий блок был передан всем (или практически всем) узлам в сети, поскольку это может вызвать проблемы с консенсусом.
Создание бесшовной связи между дискретными блокчейнами – еще один потенциальный способ масштабирования этих систем. Если разные цепочки могут совершать транзакции между собой, тогда каждая отдельная сеть не должна обрабатывать столько данных, и пропускная способность каждой должна улучшиться. Конечно, потребуется система для обеспечения 100% точности данных, передаваемых между сетями, и это то, над чем сейчас работают такие проекты, как Polkadot. Комбинируя несколько нативных цепочек, а также смарт-контракты, эта платформа позволяет масштабировать всю децентрализованную экосистему после ее полного внедрения.
Кроме того, существует метод, называемый сегментированием, при котором транзакции разбиваются на & ldquo; сегменты & rdquo; а разные узлы подтверждают только определенные сегменты, эффективно выполняя параллельную обработку для ускорения работы системы. Это может быть применено к системам Proof-of-Work или Proof-of-Stake и станет основным компонентом Ethereum 2.0. Это дает возможность повысить емкость и скорость сети, и разработчики надеются, что мы увидим, что более 100 000 TPS станут реальностью. & Nbsp;
С другой стороны, следует отметить, что до того, как процесс сегментирования будет полностью реализован в Ethereum, пройдет еще несколько лет, и недоброжелатели отмечают, что это также усложняет и снижает безопасность. Это связано с тем, что сегментирование увеличивает вероятность «двойной траты». возникшие в результате нападения. Проблема здесь в том, что для захвата отдельных сегментов требуется заметно меньше ресурсов, чем для выполнения традиционной атаки 51%. Это может привести к подтверждению транзакций, которые в противном случае будут считаться недействительными, например, один и тот же эфир (ETH) будет отправлен на два разных адреса.
Некоторые проекты пытались повысить скорость сети за счет ограничения количества проверяющих узлов & mdash; совершенно отличная от Ethereum философия. Одним из примеров является EOS, которая ограничила количество валидаторов до 21. Затем за эти 21 валидатора проголосовали держатели токенов в попытке сохранить справедливую распределенную форму управления & mdash; со смешанными результатами. Это дало сети 4000 транзакций в секунду, и разработчики уверены, что смогут продолжить масштабирование, что сделало проект одним из основных конкурентов Ethereum в этой сфере. Однако ограниченные валидаторы часто рассматриваются как форма централизации, поэтому не все пользователи продаются по этой модели.
Конечно, одним из наиболее часто обсуждаемых способов масштабирования блокчейна является увеличение размера отдельных блоков. Это был подход, который, как известно, использовал Bitcoin Cash, когда он разошелся с Биткойн в 2017 году. Не желая ограничения в 1 МБ, сообщество Bitcoin Cash изменило правила, чтобы в проекте могли быть блоки размером 8 МБ, а затем и 32 МБ. Хотя это, безусловно, означает, что в каждом блоке есть больше места для добавленных данных транзакции, некоторые отмечают, что невозможно продолжать увеличивать размеры блоков бесконечно. Многие считают, что это решение просто отодвигает проблему на второй план, а в худшем случае они видят, что оно снова направлено на нанесение ущерба децентрализованной природе блокчейна. Учитывая, что на практике средний блок в сети Bitcoin Cash по-прежнему под 1 МБ, споры по этому поводу еще не урегулированы, и мы рассмотрим этот вопрос более подробно ниже.
Масштабирование вне сети
Есть также способы улучшить пропускную способность сети, которые напрямую ничего не меняют в цепочке блоков. Их часто называют & ldquo; решениями второго уровня & rdquo; когда они сидят & ldquo; поверх & rdquo; блокчейн. Один из самых известных проектов – Lightning Network для биткойнов. По сути, узлы Lightning Network могут открывать & ldquo; каналы & rdquo; между собой и совершают транзакции напрямую, и только когда канал закрыт, Lightning Network передает окончательный результат, который будет записан в цепочке. Эти узлы также могут быть связаны вместе, что делает платежную систему гораздо более быстрой и дешевой, которая взаимодействует с основной сетью лишь часть времени. & Nbsp;
У Ethereum, конечно же, есть решения в этом направлении. Во-первых, это Raiden Network, предназначенная для Ethereum-версии Lightning Network, а также более общий блокчейн-продукт под названием Celer Network. Эти проекты реализуют не только транзакции вне сети, но и изменения состояния, которые позволяют обрабатывать смарт-контракты. В настоящее время самым большим недостатком этих систем является то, что они находятся в стадии разработки, и все еще есть ошибки и другие технические проблемы, которые могут возникнуть, если каналы не созданы или не закрыты правильно.
Похожая идея называется & ldquo; сайдчейнами. & Rdquo; В основном это блокчейны, которые «разветвляются». основной цепочки с возможностью перемещать собственный актив между ними. Это означает, что боковые цепи могут быть созданы для определенных целей, которые будут держать эту транзакционную активность вне основной сети, освобождая общую пропускную способность для вещей, которые должны быть урегулированы в основной цепочке. Это реализовано для Биткойна через боковую цепочку Liquid, а версия Ethereum известна как Plasma. Одним из недостатков здесь является то, что каждая боковая цепь должна быть защищена узлами, что может привести к проблемам с доверием и безопасностью, если пользователь не знает, кто запускает их за кулисами.