Šta je skalabilnost blockchaina i zašto je važna?
Kada govorimo o potrebi da unapredimo skalabilnost blockchaina, mi u prvom redu mislimo na sposobnost da se obradi više transakcija i na taj način omogući široj bazi korisnika da održi ili dobije pristup mreži. Ovo je važno zato što je krajnji cilj da se bar proba da se pređe na decentralizovane sisteme i njihove valute i ostave centralizovane institucije kao što su banke ili drugi posrednici u prošlosti.
Međutim, to ne bi bilo moguće, bar ne sa blockchain mrežom kod koje ne postoji skaliranje. Dozvolite mi da objasnim zašto.
Želimo da zaboravimo na posrednika, zar ne? Pa hajde da uzmemo jednog za primer. Visa je posrednik između finansijskih institucija i potrošača. U pitanju je popularna platforma zato što njeni korisnici mogu da imaju koristi od prekograničnih transakcija, obrade podataka, digitalnih kartica, opcija za plaćanje koje ne uključuju kartice i sličnih usluga uz relativno razumnu (o kojoj se, nažalost, ne može pregovarati) naknadu.
Ali ne samo da je u pitanju zgodna opcija za klijenta. Takođe je i brza. Kada koristite vašu karticu u supermarketu ili na benzinskoj pumpi, čitaču kartica je potrebno najviše oko deset sekundi za obradu plaćanja.
Mreža za obradu podatka kompanije Visa znatno se razlikuje od blockchain mreža ali osnovna razlika leži u brzini obrade transakcija. Sudeći po zvaničnom vebsajtu, Visa može da obradi oko 60.000 poruka o transakcijama u sekundi. Realno govoreći, taj broj mora biti mnogo manji pošto standardni tehnički problemi utiču na brzinu obrade.
Foto ilustracija: Freepik
Bez obzira na to, blockchainovi nisu mogli da priđu ni blizu brzini obrade koju nudi Visa duži vremenski period. Bitcoin i dalje podržava ukupno sedam transakcija u sekundi (TPS). Ali, ako možemo da smislimo rešenje za skaliranje koje ne samo da bi stajalo rame uz rame sa snagom obrade koju ima Visa već je i prevazilazi, ideja decentralizovanog usvajanja bila bi realističnija i ostvariva.
Šta je zapravo problem?
Kao što sam ranije spomenula, skalabilnost nije bila top prioritet za prve graditelje blockchaina. I sada, kada postoji veća potražnja, tehnologija koju imamo ne može da se skalira zajedno sa potražnjom. Kao rezultat, na primer, mreža Ethereum bila je često zagušena pre prelaska na konsenzus mehanizam Proof-of-Stake (PoS). Ova stalna ograničenja rezultirala su višim naknadama na mreži i cenama gasa. Ljudi su i dalje čekali da stupe u kontakt sa mrežom a rast potražnje nije ih sačuvao od plaćanja viših naknada.
Obim obrađenih transakcija treba da poraste da bi se otključala snaga decentralizacije i da bismo bili sigurni da svaki korisnik može da se pridruži mreži i iskoristi njene prednosti. Da budemo precizni, mreža mora da obradi više transakcija u sekundi (TPS) da bi skalirala.
2/ Blockchains like #Bitcoin and #Ethereum strive for maximum #decentralization and #censorship-resistance while remaining totally open and inclusive networks. However, they also want to scale to accommodate billions of users. pic.twitter.com/FrDNaLGrTx
— MT (@mt_1466) February 17, 2022
Međutim, da bismo to postigli, mi ne smemo da žrtvujemo druge integralne delove mreže – bezbednost i decentralizaciju. Osim toga, neki imaju teoriju da između skalabilnosti, decentralizacije i bezbednosti, blockchain developeri mogu uspešno da primene (samo) dve funkcionalnosti. Ali ova trilema koja se tiče skalabilnosti će u potpunosti nestati, pošto se sadašnje blockchain mreže brzo skaliraju. I ne, bezbednost i decentralizacija neće biti žrtvovani zbog skalabilnosti.
Vrste rešenja za skaliranje
Mreže kao što su Bitcoin i Ethereum nisu bile zaista okrenute ka skaliranju kada su se pojavile na sceni. Nemojte me pogrešno razumeti; Bitcoin se i dalje bori sa skalabilnošću. I koga zavaravam? Sa otprilike 30 obrađenih transakcija u sekundi (TPS), Ethereum i dalje ima probleme. Ali hajde da pohvalimo Ethereum zato što su se brojevi utrostručili otkad je završen The Merge, a i mogli bismo imati 20.000 TPS u bliskoj budućnosti. Ipak, potrebno je više od toga za postizanje ciljeva kada je reč o skaliranju. Nadamo se da će primena shardinga (tehnologije deljenja baze podataka na manje delove s ciljem unapređenja broja transakcija) pomoći Ethereumu da postigne brže skaliranje.
Ali sharding je, na primer, samo jedno od mogućih rešenja za skaliranje. Pa hajde da vidimo o čemu je reč i kakvi svi odgovori na probleme sa skaliranjem još postoje.
Rešenje za skaliranje Layer 1
Rešenja za skalabilnost blockchaina možemo podeliti u dve grupe – rešenja Layer 1 i Layer 2. Termin Layer 1 opisuje osnovni nivo strukture svakog blockchaina. S tim u vezi, primena rešenja Layer 1 utiču na osnovna pravila i mehanizme blockchain tehnologije.
Neke od najpopularnijih metoda skaliranja u okviru rešenja Layer-1 su sledeće:
Sharding – metoda skaliranja koja uključuje podelu mreže. Sa shardingom koji je prvi prihvatio Ethereum, blockchain će biti podeljen na segmente, ili krhotine (shards) koje postoje u okviru čvorova (nodes). Od nastanka, svaki čvor na blockchain-u beleži sve transakcije u okviru ekosistema. Sharding, s druge strane, će podeliti te podatke i staviti ih u krhotine (shards) a svaka krhotina biće odgovorna za obradu određene količine podataka. Međutim, sharding u blockchainu je i dalje samo teorija pa zbog toga i dalje postoji mnogo bezbednosnih izazova.
Hard forks – slično kao druga rešenja za skaliranje Layer-1, hard fork predstavlja radikalne promene protokola mreže. Kada jedan sistem primeni hard fork, svi čvorovi u okviru mreže primorani su da pređu na novi protokol i napuste prethodnu verziju. Odstupanje je permanentno a svi čvorovi ili korisnici treba da se slože s tim. Promene koje uslede nakon hard forka mogu biti bilo šta: od promene veličine blokova do prelaska sa PoW na PoS – baš to što je Ethereum uradio za vreme nadogradnje The Merge.
Segregated witness (SegWit) – rešenje za skaliranje u prvom redu za Bitcoin i nekolicinu drugih blockchain ekosistema. Kada se primeni, SegWit unapređuje skalabilnost mreže i kapacitet odvajajući transakcije od podataka o potpisu (signature data). Podaci o potpisu, što je u osnovi potpis koji potvrđuje jedinstvenost transakcije tada je uskladišten izvan blokova, što unapređuje kapacitet blockchaina da upravlja većim brojem transakcija u sekundi.
Foto ilustracija: Freepik
Rešenje za skaliranje Layer-2
Rešenja Layer 2 neće imati direktan uticaj na mrežu. Umesto toga, oni uvode spoljne mreže da srede probleme sa skalabilnošću. Na primer, kreiranje spoljne mreže koja funkcioniše uporedo sa osnovnim blockchain lancem (main chain) će dozvoliti korisnicima lakšu obradu većeg broja transakcija i, zbog toga, uveća skalabilnost. U nastavku ćete videti nekoliko primera za rešenja za skaliranje Layer-2:
The Lighting Network – poznat pristup van lanca (off-chain) s ciljem unapređenja kapaciteta Bitcoin blockchaina. The Lighting Network je eksterna mreža koja se gradi preko Bitcoin ekosistema koji omogućava funkcionalnosti pametnih ugovora za vodeću mrežu. Osnovni lanac Bitcoina to ne integriše ali stupa u interakciju s lighting mrežom.
State channels – jedan od prvih izbora za skaliranje Layer-2. Odnosi se na kreiranje layer-2 rešenja (tzv. state channels) izvan blockchain-a iliti van lanca, s ciljem da se pruži podrška narednim transakcijama. Ove transakcije van lanca unapređuju skalabilnost blockchaina bez izmena osnovne strukture mreže.
Sidechains – kao što samo ime kaže, bočni lanci (sidechains) su nezavisni blockchainovi i funkcionišu u isto vreme kada i glavni lanac i na taj način umanjuju teret koji predstavljaju transakcije i unapređenje skalabilnosti.
Sva ova rešenja, bez obzira na to da li su Layer-1 ili Layer-2, efikasna su rešenja za blockchain trilemu, teoriju po kojoj jedna karakteristika uvek mora biti žrtvovana da bi se postigle druge dve (sudeći po ovom, bezbednost, decentralizacija ili skalabilnost – nešto od ovo troje, treba da se zaboravi kako bismo postigli druga dva cilja). Iako je to možda istina, razvoj blockchain do ovog trenutka mnogo je napredniji nego pre pet godina, da ne spominjem razliku između nedavnih događaja u blockchainu i onog što smo ranije radili kada su se pojavili na sceni po prvi put.
