Дисклеймер: Данная публикация является переводом, выполненным участником сообщества Fuel. Была проведена вычитка, но возможны некоторые ошибки. Fuel Labs не несет ответственности за точность, актуальность или последовательность переведенной информации.
Оригинальная публикация: Beyond Monolithic: The Modular Blockchain Paradigm.
Как модульная конструкция обеспечивает масштабирование блокчейна в несколько раз.
Модульная блокчейн-парадигма
Модульные блокчейны - это новейшая парадигма в разработке блокчейнов. Концепция модульности, зародившаяся в Celestia, быстро становится определяющей категорией при решении задачи масштабирования блокчейн в несколько раз.
Однако зачем нам нужны модульные блокчейны? Давайте рассмотрим следующие четыре тезиса:
Основываясь на этих принципах, становится ясно, что нам необходимо искать новые парадигмы для достижения нашего видения web3. Модульные блокчейны являются наиболее перспективной новой парадигмой.
Что представляет собой модульный блокчейн?
Прежде чем углубиться в четыре вышеприведенных тезиса, важно разобраться в основах монолитных и модульных блокчейнов.
К основным функциям блокчейна относятся:
-
Исполнение - обработка транзакций и вычисления.
-
Регулирование - урегулирование споров и соединение.
-
Консенсус - упорядочение транзакций.
-
Доступность данных - обеспечение доступности данных.
Традиционные конструкции блокчейна были монолитными. Это означает, что все функции блокчейна выполняются на одном уровне.
Принцип модульных блокчейнов заключается в том, что отдельному блокчейну не нужно самостоятельно обрабатывать все эти компоненты. Вместо этого, разделив основные компоненты, каждый блокчейн может сосредоточиться на специализации в конкретной области, что приводит к значительной оптимизации.
Модульный блокчейн-стек состоит из уровней модульных блокчейнов, которые полагаются друг на друга для создания системы со всеми вышеперечисленными компонентами. Модульный блокчейн - это любая сеть, которая является частью модульного блокчейн-стека.
Почему модульный?
По своей сути блокчейн призван обеспечить защиту и поддержку суверенности личности. Наше видение web3 - это мир, в котором системы, формирующие основу нашего цифрового мира, доступны каждому, являются децентрализованными, масштабируемыми и безопасными.
Выше мы рассмотрели четыре тезиса, которые оправдывают разработку новой блокчейн-парадигмы - в частности, модульной парадигмы. Давайте рассмотрим их подробнее.
1 - Увеличение пропускной способности является необходимым условием для реализации нашего видения Web3
Несмотря на широкую экосистему существующих блокчейнов, потребность в них по-прежнему значительно превышает предложение, когда речь идет о пропускной способности. Это приводит к перегрузке сети, делая блокчейн-сети все более недоступными для многих потенциальных пользователей.
Данная проблема не дает блокчейн-технологиям покоя с момента их появления, несмотря на то, что уровень их применения все еще относительно низок. Без новых технологий, позволяющих увеличить пропускную способность, эта проблема будет только усугубляться по мере того, как ее масштабы будут увеличиваться до миллиардов.
Для достижения нашей цели - сделать системы web3 доступными для всех, они должны быть способны масштабироваться соответствующим способом. Массовое внедрение требует массивного увеличения пропускной способности транзакций и вычислений.
2 - Децентрализация необходима для достижения нашего видения Web3
Децентрализация является ключевым отличием между системами web2 и web3, и поэтому она должна быть основным приоритетом любой системы web3. Без децентрализации системы web3 ничем не лучше своих предшественников из web2.
Для достижения децентрализации важны следующие принципы:
-
Открытость - любой желающий может изучить систему и получить к ней доступ.
-
Достоверность - любой может проверить достоверность системы. Любой пользователь может управлять нодой и гарантировать, что блокчейн работает правильно и что его правила соблюдаются валидаторами.
-
Устойчивость к цензуре - любой может быть участником сети в качестве пользователя без риска быть заблокированным валидаторами.
Таким образом, чтобы реализовать наше видение web3, любая система блокчейн должна гарантировать открытость, достоверность и устойчивость к цензуре - и все это в масштабах, способных обслуживать миллиарды пользователей.
3 - Увеличение пропускной способности при отсутствии децентрализации не является масштабированием
Ставшая печально известной трилемма масштабируемости блокчейна описывает компромисс, который монолитные блокчейны должны найти между безопасностью, пропускной способностью и децентрализацией. Для того чтобы улучшить один из этих трех составляющих, необходимо пожертвовать одним или несколькими другими.
Большинство существующих блокчейнов обещают высокую пропускную способность. Однако, чтобы достичь этого, они часто идут на недопустимые для децентрализации меры.
В существующих сегодня монолитных блокчейн-системах увеличение пропускной способности взаимосвязано с увеличением затрат на проверку сети. По мере увеличения размера блоков и частоты их появления увеличиваются требования к ресурсам для проверки валидности блока и/или блокчейна. Таким образом, все меньше пользователей могут проверять сеть, вместо этого им приходится полагаться на все более централизованную группу доверенных третьих лиц для управления нодами.
Важно отметить: жертвовать децентрализацией ради увеличения пропускной способности - это не масштабирование.
Несмотря на то, что термин "масштабируемость" часто использовался для определения возможностей блокчейна по обработке транзакций, в настоящее время наблюдается движение за новое определение масштабируемости как пропускной способности блокчейна, разделенной на стоимость проверки сети.
При таком определении, чтобы масштабироваться, блокчейн должен увеличивать пропускную способность без увеличения расходов на проверку сети. Именно такую "истинную масштабируемость" и призваны обеспечить модульные блокчейны.
4 - Существующие монолитные решения для масштабирования L1 и L2 не являются оптимальными для достижения истинной масштабируемости
Существует множество предложенных решений по масштабированию монолитных блокчейнов, некоторые из которых уже находятся в разработке. Такие решения, как шардинг, роллапы, доказательства мошенничества/достоверности и инновации легких клиентов, направлены на увеличение пропускной способности без увеличения затрат на проверку сети.
Некоторые из этих решений используют элементы модульности для масштабирования, например, выносят исполнение на L2. Однако L2 сильно ограничены производительностью основной сети, поэтому пока они продолжают полагаться на монолитные L1 для окончательной обработки, трилемма масштабируемости остается актуальной.
Например, роллапы на Ethereum отправляют свои блоки непосредственно на блокчейн Ethereum, по сути, используя L1 Ethereum в качестве уровня регулирования, консенсуса и доступности данных. Проблема в том, что сеть Ethereum уже перегружена, и роллапы конкурируют за пропускную способность с пользователями "монолитного Ethereum" (т.е. с теми, кто не использует роллапы).
Из-за растущей популярности роллапы вызывают еще большую загруженность Ethereum, тем самым непреднамеренно подталкивая Ethereum к более модульному дизайну. Например, уже есть несколько предложений по удешевлению стоимости газа для роллапов в Ethereum (т.е. приоритет модульности), но этот шаг является спорным, поскольку он сделает обычные транзакции Ethereum более дорогими, по сути заставляя пользователей L1 Ethereum субсидировать роллапы.
Противоречие между модульными и монолитными вариантами использования Ethereum означает, что он не может эффективно оптимизировать модульную структуру. Пока он остается неспециализированным, он будет иметь меньший масштаб по сравнению с альтернативами, ориентированными на модульность.
Истинная масштабируемость - то есть значительное увеличение пропускной способности при сохранении децентрализации - не является жизнеспособной целью для монолитных блокчейнов. Для того чтобы масштабироваться, сети, подобные Ethereum, должны будут оптимизироваться для модульности, что будет означать полный аутсорсинг исполнения.
Перспективы модульных блокчейнов
Новейшие модульные блокчейн-системы разрабатываются с нуля для устранения барьеров на пути к масштабируемости. Вместо того, чтобы использовать устаревшие технологии, необходимо извлечь уроки из неоптимальных элементов предыдущих поколений блокчейн-технологий и создать совершенно новую парадигму, оптимизированную для масштабируемости и децентрализации при одновременном сохранении безопасности.
В модульной системе, протоколы могут специализироваться на своих разработках для определенного уровня в стеке. С такими командами, как Celestia, работающими над созданием уровня доступности данных и консенсуса, появляется новый стимул для проектов, которые оптимизируют решение узких мест на уровне исполнения. Fuel решает эту задачу, создавая самый быстрый в мире уровень исполнения для модульного стека.
Будучи не ограниченным пределами Ethereum и EVM, Fuel подходит к масштабированию исполнения с точки зрения модульного подхода, что позволяет значительно улучшить неэффективную среду исполнения EVM и, таким образом, обеспечить максимальную децентрализацию и высочайшую гибкую пропускную способность.
С появлением нового поколения у нас появилась возможность начать все с чистого листа и построить принципиально новое поколение блокчейнов, выходящее за рамки монолитности.
Следите за нами
О нас
Fuel – это самый быстрый уровень исполнения для модульного стека блокчейна. Технология, отличающаяся мощностью и изяществом, обеспечивает параллельное выполнение транзакций, предоставляя разработчикам высочайшую гибкую пропускную способность и максимальную безопасность, необходимую для масштабируемости. Разработчики предпочитают FuelVM за превосходный опыт разработки и возможность выйти за пределы ограничений EVM.