Что такое трилемма блокчейна и в чем важность ее аспектов?

Трилемма блокчейна, сформулированная соучредителем Ethereum Виталиком Бутериным, сводится к компромиссу между тремя критическими аспектами технологии блокчейна: безопасностью, масштабируемостью и децентрализацией.

Термин «безопасность» относится к надежной защите, которую должны иметь сети блокчейнов, чтобы предотвратить действия злонамеренных организаций и лиц. Масштабируемость требует, чтобы блокчейны содержали большое количество транзакций и пользователей без существенного увеличения сборов или сроков проведения транзакции. Децентрализация является важной характеристикой технологии блокчейна, где контроль над сетью в равной степени распределяется среди всех участников, а не сосредоточен в одних руках.

Эти три аспекта переплетаются таким образом, что улучшение одного часто приводит к снижению другого. Это создает значительное затруднение для разработчиков, которые часто должны пожертвовать одним аспектом, чтобы улучшить два других.

Считается, что достижение всех трех аспектов одновременно является очень сложной задачей, по крайней мере, в настоящее время.

Безопасность имеет первостепенное значение в сфере технологии. Сеть блокчейна должна быть разработана с надежной защитой, чтобы помешать любым попыткам злонамеренных организаций и лиц захватить контроль. Это довольно сложная проблема, особенно с учетом того, что блокчейны децентрализованы по своей природе и не имеют центрального авторитета контроля и защиты системы.

Например, Биткоин для обеспечения безопасности использует комбинацию криптовалюты и консенсусного механизма, называемого доказательством работы. Благодаря этому механизму каждый блок данных устойчив к фальсификации, и любые изменения данных будут быстро обнаружены сетью. Кроме того, чем больше участников или узлов в сети, тем более безопасна система. Это связано с тем, что большее количество участников затрудняет для одного объекта возможность получить контроль над системой, предотвращая потенциальные атаки, такие как печально известная атака 51%.

Несмотря на важность безопасности, также стоит помнить, что она переплетается с двумя другими аспектами трилеммы, децентрализацией и масштабируемостью, а повышение безопасности может потенциально поставить под угрозу эти другие аспекты.

Масштабируемость является важным аспектом, который следует учитывать при разработке сетей блокчейна. Масштабируемость относится к способности блокчейна обрабатывать растущий объем транзакций и пользователей без ущерба для скорости или сборов транзакций.

Учитывая глобальные устремления многих проектов блокчейна, их сети должны быть созданы для потенциальной обработки транзакций миллиардов пользователей. Тем не менее, достижение высокой масштабируемости является проблемой, особенно при попытке поддерживать два других столпа трилеммы, децентрализацию и безопасность.

Масштабируемость часто становится серьезным препятствием в стремлении улучшить децентрализацию и безопасность. Например, сеть биткоинов может обрабатывать только около семи транзакций в секунду - число, которое бледнеет по сравнению с показателями централизованных платежных систем, таких как Visa, которая может обрабатывать до 24 000 транзакций в секунду. Этот резкий контраст обусловлен неотъемлемым дизайном блокчейн-сетей, где информация должна обрабатываться несколькими участниками, и механизмами консенсуса, такими как доказательство работы, которые являются безопасными, но очень медленными.

Для решения этой проблемы изучаются многочисленные решения, такие как шардинг, различные консенсусные механизмы и решения уровня 2.

Децентрализация является определяющей характеристикой технологии блокчейна, которая отличает ее от традиционных централизованных систем. В децентрализованной сети блокчейна контроль распределяется среди всех участников, что устраняет необходимость в центральном авторитете. Это распределение управления не только повышает прозрачность и справедливость сети, но также делает его устойчивым к цензуре и внешней манипуляции.

Достижение децентрализации происходит не без проблем. Например, по мере увеличения количества участников сети достижение консенсуса может стать более трудоемким, что потенциально влияет на масштабируемость сети.

Кроме того, если сеть очень децентрализована, она может стать менее безопасной, если вредоносным организациям станет легче присоединиться к сети и запустить атаки.