Viesti Hajautettu skaalautuvuus on seuraava suuri Web3-haaste: Näin korjaamme sen ilmestyi ensin Coinpedia Fintech-uutisia
Web3:a mainostetaan laajalti visiona tulevaisuuden hajautetusta Internetistä, joka perustuu blockchain-tekniikkaan. Kannattajat sanovat, että se johtaa demokraattisempaan Internet-ekosysteemiin, joka perustuu hajautettuihin sovelluksiin, työkaluihin ja palveluihin, jossa ihmiset voivat ottaa takaisin tietonsa ja saada takaisin vapautensa.
Se on visio, jonka kanssa monet analyytikot ovat samaa mieltä. Tuoreessa raportissa Vantage Market Research ennusti, että Web3-palveluiden markkinat ovat odotetaan kasvavan 41.6 prosentin vuotuisella kasvuvauhdilla vuodesta 2022 vuoteen 2028, nykyisestä arviolta 2.9 miljardista dollarista yli 23.8 miljardiin dollariin tuolloin.
Se on optimistinen ennuste, joka olettaa Web3:n jatkavan jo ennestään erittäin nopeaa laajentumistaan, houkutteleen lisää sijoituksia pääomasijoittajilta ja lisäämällä kiinnostusta sellaisiin konsepteihin kuin kryptovaluutta, hajautettu rahoitus, metaverse ja pelaamalla ansaitsevia pelejä. Jos Web3 aikoo tehdä tämän, sen on voitettava ylitsepääsemättömältä näyttävä haaste, jota mikään projekti ei ole vielä pystynyt ratkaisemaan – hajautetun skaalautuvuuden ongelma.
Web3:n skaalauksen vaikeus
Web3:ssa on skaalautuvuusongelma, joka osoittautuu suureksi esteeksi laajemmalle käyttöönotolle, ja jos siitä tulee koskaan useiden miljardien dollarien teollisuus, kuten optimistisimmat ennusteet osoittavat, jonkun on keksittävä ratkaisu.
Lohkoketjun skaalautuvuusongelmat tulivat ensimmäisen kerran ilmi vuonna 2016, kun kiinnostus yhtä ensimmäisistä lohkoketjupohjaisista peleistä, CryptoKitties, kasvoi räjähdysmäisesti.
CryptoKitties on Ethereum-lohkoketjussa isännöity peli, jossa kasvatetaan digitaalisia kissanpentuja, kasvatetaan niitä ja vaihdetaan niitä sitten muiden kanssa. Se osoittautui uskomattoman suosituksi peliksi, niin paljon, että se aiheutti ennennäkemätön ruuhka Ethereum-verkossa. Tämä johti hitaisiin tapahtumien käsittelyaikoihin, mikä oli tarpeeksi huonoa, ja korkeisiin kaasumaksuihin, mikä oli paljon pahempaa.
Verkosta tuli niin hidas ja kallis, että CryptoKittiesin pelaaminen kävi lähes mahdottomaksi, ja sillä oli myös knock-on-vaikutus muihin Ethereum-pohjaisiin sovelluksiin. Keskustelun jälkeen Ethereumin toinen perustaja Vitalik Buterin kutsui haastetta Ethereumin "skaalautuvuus trilemma".
Blockchain-verkot perustuvat kolmeen ydinpilariin – turvallisuuteen, hajauttamiseen ja skaalautumiseen, mutta niiden suunnittelutapa tarkoittaa, että sinun on aina asetettava kaksi etusijalle kolmannen kustannuksella.
Tämän haasteen voittamiseksi on syntynyt Layer-2-verkkoja, kuten Polygon. Ne toimivat siirtämällä tapahtumat päälohkoketjusta toiseen "sivuketjuun", jossa ne voidaan käsitellä nopeammin. Sitten pääketju käsittelee vain kokonaisen tapahtumaerän lopputuloksen, mikä eliminoi suuren osan verkkoliikenteestä. Tämä auttaa pitämään asiat hallinnassa.
Ethereum on myös keksinyt oman ratkaisunsa, joka tunnetaan nimellä Merge, joka sisälsi siirtymisen Proof-of-Work-konsensusmekanismista Proof-of-stakeen. Vaikka tämä auttaa ratkaisemaan korkeiden kaasumaksujen ongelman poistamalla kaivostyöläiset, se kuitenkin auttaa ei juurikaan ratkaise Ethereumin ja Web3:n skaalautuvuusongelmia. Siirtymisen PoS-järjestelmään piti tapahtua samaan aikaan toisen päivityksen kanssa, joka mahdollistaisi "shardingin", jossa verkko jaetaan useisiin komponentteihin transaktioiden suorituskyvyn lisäämiseksi. Siirto on kuitenkin sittemmin viivästynyt, ja se tulee vasta vuonna 2023.
Vaikka sirpalointi saapuisikin, se ratkaisee vain yhden osan palapelistä. Tosiasia on, että lohkoketjut ja Web3 eivät voi skaalata lisäämällä transaktioiden läpijuoksua yksinään, koska tämä ei paranna atomikoostettavuutta.
Atomikomposiitioongelma
Atomin koostumuksen tarve ei esiinny monissa keskusteluissa lohkoketjun skaalautumisesta, mutta se on tärkeä näkökohta, jota ei voida jättää huomiotta. Tämä johtuu siitä, että on erittäin tärkeää varmistaa Web3-sovellusten yhteentoimivuus.
Yhteentoimivuus liittyy dAppin kykyyn käyttää useita älykkäitä sopimuksia yhden tapahtuman laatimiseen. Tämä on välttämätöntä, koska se tarkoittaa, että Web3 dApps voi tehdä vapaasti tapahtumia muiden kesken. Tällä tavoin esimerkiksi DeFi-sovellus voi tarjota ylivoimaisimman valuuttakurssin useissa hajautetuissa pörsseissä. Vaihtoehtoisesti DeFi-sovellus voi hyödyntää useita joukkolähdettyjä likviditeettipooleja auttaakseen kauppiaita havaitsemaan ja hyödyntämään arbitraasikaupankäyntimahdollisuuksia. Nämä ovat molemmat uskomattoman monimutkaisia tapahtumia, jotka kaikki on suoritettava täsmälleen samaan aikaan monimutkaisten, "atomien" vaiheiden sarjassa. Tämä on välttämätöntä, koska jokainen näistä vaiheista on vahvistettava kerralla, jotta tapahtuma voidaan suorittaa.
Ilman atomikoostettavuutta tällaiset käyttötapaukset eivät olisi mahdollisia Web3:ssa. Se on minkä tahansa lohkoketjun avainominaisuus, joka mahdollistaa tuhansien ainutlaatuisten, yhteentoimivien dAppien työskentelyn yhdessä.
Layer-2s ja atomikomposiitio eivät sekoitu
Atomikomponettavuus ei ole uusi idea. Itse asiassa Ethereumin verkko tukee satoja dApppeja, jotka ovat jo valmiita. Ongelmana on, että Ethereumin verkon atomikooste on erittäin tehotonta, mikä edellyttää, että jokainen tapahtuma käsitellään hitaasti liikkuvan globaalin konsensusalgoritmin avulla, jota ei voi skaalata.
Lisäksi, vaikka Layer-2-verkot saattavat nopeuttaa transaktioiden läpimenoa, ne voivat tehdä tämän vain uhraamalla atomikoostettavuuden. Sekä Ethereumin Merge että Polygon käyttävät tekniikkaa nimeltä "sharding", joka sisältää tapahtumien siirtämisen sivuketjuihin, joissa ne voidaan käsitellä itsenäisesti. Tämän tekemisen ongelmana on, että nämä itsenäiset sirpaleet eivät pysty kommunikoimaan keskenään ennen kuin niiden tapahtumaniput ovat vihdoin sitoutuneet päälohkoketjuun, mikä tarkoittaa, että atomien koostettavuudesta tulee erittäin tehotonta.
Tällä hetkellä sirpaleiden välinen viestintä suoritetaan ehdollisilla salaussitoumuksilla, tekniikalla, joka hidastaa tapahtuman nopeuksia, mikä tarkoittaa, että verkko ei hyödy nopeammasta suorituskyvystä.
Radikaali ratkaisu
Hyvä uutinen on, että on olemassa ratkaisu, joka alkaa hahmottua. The Radix alusta joka on rakennettu tukemaan seuraavan sukupolven erittäin skaalautuvia DeFi-sovelluksia, on luonut ainutlaatuisen Cerberuksen konsensusmekanismi joka esittelee täysin uuden sirpalointitekniikan. Se on vallankumouksellinen suunnittelu, joka voi teoriassa tukea rajatonta määrää tapahtumia ja Web3 dApppeja, jotka toimivat rinnakkain.
Suunnitellessaan Cerberusta Radixin tiimi ymmärsi kolme asiaa. Ensinnäkin se tunnusti tarpeen tukea rajatonta määrää sirpaleita, jotta ne skaalautuisivat vastaamaan aidosti globaalin Web3-infrastruktuurin vaatimuksia, mikä saattaa jonain päivänä korvata nykyisen Web2.0-infrastruktuurin. Toiseksi, Radixin tiimi ymmärsi myös tarpeen päästä yksimielisyyteen atomitransaktioista, jotka voidaan synkronoida vain kullekin tapahtumalle merkityksellisille sirpaleille, jotta muu verkko ei ruuhkautuisi. Lopuksi Radix tunnisti myös vaatimuksen sovelluskerrokselle, joka todella pystyy hyödyntämään tällaista "rajatonta rinnakkaisuutta".
Cerberus suunniteltiin siksi tukemaan rajatonta määrää sirpaleita, jotka pystyvät saavuttamaan konsensuksen rinnakkain, samalla kun se mahdollistaa konsensuksen suorittamisen kaikista sirpaleista tarvittaessa. Lisäksi se esittelee käsitteen "substraatit", jotka ovat pieni tietue tapahtumasta, jolla on hyvin tarkkoja sääntöjä ja jotka voidaan liittää mihin tahansa yksittäiseen sirpaleeseen atomin koostumuksen mahdollistamiseksi.
Esimerkiksi kehittäjä saattaa haluta luoda merkkisubstraatin kuvaamaan suoraviivaista tapahtumaa, jossa Jack lähettää 10 XRD:tä ystävälleen Johnille. Substraatti ottaa huomioon, että Johnin tilillä on 10 XRD:tä ja että ne eivät ole enää Jackin tilillä, jotta XRD ei katoaisi tai kuluisi kaksinkertaisesti.
Käyttämällä substraatteja jokaisen merkin tilan tallentamiseen, Cerberus pystyy käsittelemään rajattomasti tapahtumia rinnakkain. Joten se voi tukea miljoonia tunnuksia, jotka jaetaan miljoonien yksittäisten tilien kesken, jaettuna niin monelle sirpaleelle kuin tarvitaan. Sitten, kun joku haluaa lähettää tunnuksia toiselle käyttäjälle, kaksi yksittäistä sirpaletta, jotka tallentavat tiedot kyseisen omaisuuden omistajista, pääsevät yhteisymmärrykseen, mutta riippumatta muusta verkosta vaikuttamatta sen suorituskykyyn. Tällä tavalla Radix mahdollistaa atomikoosteisuuden ennennäkemättömässä mittakaavassa.
Jotta kaikki tämä olisi mahdollista, Radix on luonut täysin uuden sovelluskerroksen nimeltä Radix moottori, joka ei vain pysty määrittelemään substraattien merkitystä ja sääntöjä, vaan myös määrittelemään, mitkä substraatit tulisi sisällyttää konsensukseen. Tämä varmistaa, että konsensus saavutetaan vain asiaankuuluvien sirpaleiden välillä. Ethereumin EVM-arkkitehtuuri ei pysty tukemaan tätä, koska kaikkien tapahtumien on tapahduttava yhdellä aikajanalla, joka tunnetaan nimellä "globaalinen tilaus".
Yhteenveto
Avain Web3:n kasvun vaalimiseen on suojata sen keskeisiä pylväitä eli tokenisointia, hajauttamista ja atomikoostettavuutta. Jos poistamme jonkin näistä elementeistä eristämällä dApps-sovellukset toisistaan käyttämällä tekniikoita, kuten sirpalointia, se on samanlaista kuin mehiläisen eristäminen pölyttämästä kasvista. Tämä näkyy luonnossa, jossa ihmisen pakottama kasviston ja eläimistön erottaminen on johtanut kokonaisten ekosysteemien tahattomaan tuhoutumiseen.
Samaa virhettä ei voi tehdä Web3:lla. Pyrkiessämme luomaan dynaamisen ja kukoistavan infrastruktuurin seuraavan sukupolven Internetin ja globaalin rahoituksen tukemiseksi, atomin koostumuksen säilyttäminen on välttämätöntä, jotta se laajenee ja kukoistaa.
Lähde: https://coinpedia.org/information/decentralized-scalability-will-be-the-next-big-web3-challenge-heres-how-we-fix-it/