сообщение Децентрализованная масштабируемость станет следующей большой проблемой Web3: вот как мы это исправим Появившийся сначала на Coinpedia Финтех Новости
Web3 широко рекламируется как видение будущего децентрализованного Интернета, основанного на технологии блокчейн. Сторонники говорят, что это приведет к более демократичной интернет-экосистеме, основанной на децентрализованных приложениях, инструментах и сервисах, в которой люди смогут вернуть себе контроль над своими данными и восстановить свою свободу.
Это видение, с которым согласны многие аналитики. В недавнем отчете Vantage Market Research прогнозируется, что рынок услуг Web3 ожидается рост с совокупным годовым темпом роста 41.6% с 2022 по 2028 год, с оценочной стоимости в 2.9 миллиарда долларов в настоящее время до более чем 23.8 миллиарда долларов в то время.
Это оптимистичный прогноз, который предполагает, что Web3 продолжит свое и без того очень быстрое расширение, привлекая больше инвестиций от венчурных капиталистов и вызывая больший интерес к таким концепциям, как криптовалюта, децентрализованные финансы, метавселенная и игры, в которых нужно зарабатывать деньги. Если Web3 хочет это сделать, ему нужно будет преодолеть то, что выглядит непреодолимой проблемой, которую еще ни один проект не смог решить — проблему децентрализованной масштабируемости.
Сложность масштабирования Web3
У Web3 есть проблема с масштабируемостью, которая окажется основным препятствием для более широкого внедрения, и если она когда-нибудь станет многомиллиардной индустрией, как показывают самые оптимистичные прогнозы, кто-то должен будет придумать решение.
Проблемы с масштабируемостью блокчейна впервые выявились в 2016 году, когда произошел всплеск интереса к одной из первых игр, основанных на блокчейне, CryptoKitties.
CryptoKitties — это игра, размещенная на блокчейне Ethereum, которая включает в себя разведение цифровых котят, их выращивание, а затем обмен ими с другими. Она оказалась невероятно популярной игрой, настолько, что вызвала беспрецедентная загруженность в сети Эфириум. Это привело к замедлению времени обработки транзакций, что было достаточно плохо, и к заоблачным сборам за газ, что было намного хуже.
Сеть стала настолько медленной и дорогой, что стало практически невозможно играть в CryptoKitties, а также это оказало влияние на другие приложения на основе Ethereum. После некоторого обсуждения соучредитель Эфириума Виталик Бутерин пришел к выводу, что проблема Эфириума «трилемма масштабируемости».
Блокчейн-сети основаны на трех основных столпах, а именно на безопасности, децентрализации и масштабируемости, но то, как они спроектированы, означает, что вы всегда должны отдавать приоритет двум за счет третьего.
Чтобы преодолеть эту проблему, появились сети уровня 2, такие как Polygon. Они работают путем выгрузки транзакций из основного блокчейна во второй «сайдчейн», где они могут обрабатываться быстрее. Затем основной цепочкой обрабатывается только окончательный результат всего пакета транзакций, что устраняет большую часть сетевого трафика. Это помогает держать ситуацию под контролем.
Ethereum также придумал собственное решение, известное как слияние, которое включало переход от механизма консенсуса Proof-of-Work к Proof-of-Stake. Однако, хотя это и поможет решить проблему высокой платы за газ за счет устранения майнеров, сделать мало для решения проблем масштабируемости Ethereum и Web3. Предполагалось, что переход на PoS совпадет со вторым обновлением, которое позволит «сегментировать», когда сеть будет разделена на несколько компонентов для увеличения пропускной способности транзакций. Однако с тех пор этот шаг был отложен и произойдет только в 2023 году.
Даже когда шардинг появится, он решит только одну часть головоломки. Дело в том, что блокчейны и Web3 не могут масштабироваться только за счет увеличения пропускной способности транзакций, потому что это ничего не делает для улучшения атомарной компонуемости.
Проблема атомарной компонуемости
Необходимость атомарной компонуемости не упоминается во многих дискуссиях о масштабируемости блокчейна, но это важное соображение, которое нельзя игнорировать. Это потому, что жизненно важно обеспечить совместимость приложений Web3.
Совместимость относится к способности dApp использовать несколько смарт-контрактов для составления одной транзакции. Это важно, потому что это означает, что децентрализованные приложения Web3 могут свободно составлять транзакции между другими. Таким образом, например, приложение DeFi может предложить самый лучший обменный курс на нескольких децентрализованных биржах. Кроме того, приложение DeFi может использовать несколько краудсорсинговых пулов ликвидности, чтобы помочь трейдерам выявлять и использовать возможности арбитражной торговли. Это невероятно сложные транзакции, которые должны выполняться в одно и то же время в виде серии сложных «атомарных» шагов. Это необходимо, потому что каждый из этих шагов должен быть подтвержден сразу, чтобы транзакция состоялась.
Таким образом, без атомарной компонуемости такие варианты использования были бы невозможны в Web3. Это ключевая возможность любого блокчейна, которая позволяет тысячам уникальных совместимых приложений dApp работать вместе.
Layer-2 и атомарная компонуемость несовместимы
Атомная компонуемость — не новая идея. Действительно, сеть Ethereum поддерживает сотни децентрализованных приложений, которые уже можно компоновать. Проблема в том, что атомарная компоновка в сети Ethereum крайне неэффективна, поскольку требует, чтобы каждая транзакция обрабатывалась с помощью медленного алгоритма глобального консенсуса, который не может масштабироваться.
Более того, хотя сети уровня 2 могут увеличить пропускную способность транзакций, они могут сделать это только за счет атомарной компонуемости. И Merge, и Polygon Ethereum используют метод, называемый «шардинг», который включает в себя разгрузку транзакций на сайдчейны, где они могут обрабатываться независимо. Проблема с этим заключается в том, что эти независимые сегменты не могут взаимодействовать друг с другом до тех пор, пока их пакеты транзакций, наконец, не будут переданы в основной блокчейн, а это означает, что атомарная компоновка становится крайне неэффективной.
В настоящее время обмен данными между осколками выполняется с использованием условных криптографических обязательств — метода, который замедляет скорость транзакций, а это означает, что сеть не выигрывает от более высокой пропускной способности.
Радикальное решение
Хорошая новость заключается в том, что есть решение, которое начинает обретать форму. Платформа Radix который создан для поддержки следующего поколения масштабируемых приложений DeFi, создал свой уникальный Механизм консенсуса Cerberus который представляет совершенно новую технику сегментирования. Это революционный дизайн, который теоретически может поддерживать неограниченное количество транзакций и децентрализованных приложений Web3, работающих параллельно друг другу.
При разработке Цербера команда Радикса поняла три вещи. Во-первых, она осознала необходимость поддержки неограниченного количества сегментов, чтобы обеспечить масштабирование в соответствии с требованиями действительно глобальной инфраструктуры Web3, которая однажды может заменить существующую инфраструктуру Web2.0. Во-вторых, команда Radix также осознала необходимость достижения консенсуса по атомарным транзакциям, которые могут быть синхронизированы только с теми осколками, которые имеют отношение к каждой транзакции, чтобы не перегружать остальную часть сети. Наконец, Radix также определил потребность в прикладном уровне, который действительно способен использовать этот вид «неограниченного параллелизма».
Поэтому Cerberus был разработан для поддержки неограниченного количества сегментов, способных к параллельному достижению консенсуса, а также для обеспечения консенсуса в любом наборе сегментов, когда это необходимо. Кроме того, вводится понятие «субстратов», которые представляют собой небольшие записи транзакций с очень специфическими правилами, которые могут быть назначены любому отдельному сегменту для обеспечения возможности атомарной компоновки.
Например, разработчик может захотеть создать субстрат токена для описания простой транзакции, когда Джек отправляет 10 XRD своему другу Джону. Субстрат примет к сведению, что на счету Джона есть 10 XRD, и что их больше нет на счете Джека, чтобы предотвратить потерю или двойную трату XRD.
Используя подложки для записи состояния каждого токена, Cerberus может параллельно обрабатывать неограниченное количество транзакций. Таким образом, он может поддерживать миллионы токенов, совместно используемых в миллионах отдельных учетных записей, в любом количестве сегментов, которое требуется. Затем, когда кто-то захочет отправить токены другому пользователю, два отдельных сегмента, в которых хранится информация о том, кому принадлежат эти конкретные активы, достигнут консенсуса вместе, но независимо от остальной части сети, не влияя на ее производительность. Таким образом, Radix обеспечивает атомарную компоновку в беспрецедентном масштабе.
Чтобы сделать все это возможным, Radix создала совершенно новый прикладной уровень, называемый Радикс Двигатель, который может не только определять значение и правила субстратов, но и определять, какие субстраты должны быть включены в консенсус. Это гарантирует, что консенсус проводится только между соответствующими осколками. Архитектура Ethereum EVM не может этого поддерживать, потому что все транзакции должны происходить в пределах одной временной шкалы, концепция, известная как «глобальный порядок».
Заключение
Ключом к развитию Web3 является защита его ключевых столпов токенизации, децентрализации и атомарной компоновки. Если мы удалим любой из этих элементов, изолировав децентрализованные приложения друг от друга с помощью таких методов, как сегментирование, это будет похоже на изоляцию пчелы от растения, которое она опыляет. Это видно в природе, где насильственное разделение флоры и фауны привело к непреднамеренному разрушению целых экосистем.
Та же ошибка не может быть сделана с Web3. Поскольку мы стремимся создать динамичную и процветающую инфраструктуру для поддержки следующего поколения Интернета и глобальных финансов, сохранение атомарной компонуемости будет иметь важное значение для ее масштабирования и процветания.
Источник: https://coinpedia.org/information/decentralized-scalability-will-be-the-next-big-web3-challenge-heres-how-we-fix-it/