Sedan Bitcoins lansering 2009 har blockchain-teknologin bevisat att den har potential att revolutionera världen, med nya användningsfall som upptäckts för varje dag. Blockchain-tekniken är dock fortfarande i sin linda och måste övervinna flera utmaningar innan den blir allmänt utbredd.
Detta ledde till att Vitalik Buterin skapade konceptet “blockchain-trilemmat” som ett sätt att bättre förstå hur dessa utmaningar är samrelaterade genom att sammanföra dem under en paraplyterm. Men vad är blockchain-trilemmat? Är det verkligen ett trilemma? Och går det att lösa?
Blockchain-trilemmat förklaras
Även när blockchain-tekniken fortsätter att revolutionera nästan alla branscher som den kommer i kontakt med, köpte till och med Visa en CryptoPunk för nästan 150 000 $ i eter, själva sättet som decentraliserade nätverk är strukturerade på ger dem unika utmaningar. Särskilt jämfört med centraliserade strukturer.
CAP-satsen
Så långt tillbaka som i slutet av 1990-talet utvecklade datavetaren Eric Brewer det som är känt som CAP-teoremet för att bättre förstå vad som förmodligen är dess största utmaning.
CAP-satsen hävdar att det är omöjligt, eller åtminstone mycket svårt, för ett distribuerat datalager – inklusive blockkedjor – att samtidigt leverera alla tre av följande garantier: konsistens, tillgänglighet och partitionstolerans; därav namnet, CAP-satsen.
I stället, hävdar satsen, måste distribuerade datalager kompromissa; offra minst en garanti för att kunna leverera på de andra två.
Blockchain Trilemma
När distribuerade databutiker hittade ett nytt användningsfall och utvecklades till offentliga decentraliserade redovisningar med Bitcoins ankomst, utvecklades också CAP-satsen till vad vi nu känner som blockkedjetrilemmat.
I samband med moderna blockkedjor hävdar trilemmat att även om den ideala blockkedjan bör vara decentraliserad, säker och skalbar, kan de faktiskt bara vara två av de tre. Detta representerar vad som förmodligen är den stora utmaningen som blockkedjor måste övervinna innan tekniken blir allmänt utbredd.
Elementen i Blockchain Trilemma
Decentralisering
Decentralisering har att göra med antalet noder (datorer) som driver blockkedjan. Den decentraliserade karaktären hos en blockchains infrastruktur är av avgörande betydelse här, eftersom Bitcoins stora genombrott var att lösa problemet med dubbla utgifter utan en central enhet; något som betraktas som ett trivialt problem i centraliserade miljöer.
Även om decentralisering förmodligen verkar vara den minst betydelsefulla av alla tre element vid första anblicken, måste vi komma ihåg att när Bitcoin lanserades var hela idén bakom att skapa en kryptovaluta att erbjuda ett decentraliserat, mer demokratiskt alternativ till det nuvarande starkt centraliserade finansiella systemet .
säkerhet
Säkerhet har att göra med kodning och, mycket viktigt, konsensusmekanismer (bevis på arbete kontra bevis på insats). Konsensusmekanismer avser hur många av nätverksnoderna som behöver bekräfta en transaktion innan den är slutgiltig och hur dessa noder belönas.
Skalbarhet
Slutligen hänvisar skalbarhet till en blockchains förmåga att hålla en önskvärd prestation i transaktionshastighet inför ett växande nätverk och ett allt fler transaktioner per sekund.
Det är här problemet uppstår. När Bitcoin lanserades tvingades Satoshi Nakamoto att äventyra Bitcoins förmåga att skala effektivt till förmån för decentralisering och säkerhet. Men att uppnå en skalbar blockkedja är det enda sättet att konkurrera med de mycket snabbare centraliserade nätverken.
Är Blockchain Trilemma verkligen ett trilemma?
Det är viktigt att notera att även om blockchain-trilemmat utgör en utmaning för teknikens utbredda adoption, finns det ingen faktisk lag som hindrar alla tre aspekterna från att uppnås samtidigt.
Istället formulerades blockkedjetrilemmat som ett sätt att konceptualisera och bättre förstå de utmaningar som utvecklingen och adoptionen av blockkedjeteknologi står inför och hur de samförhåller sig till varandra.
Faktum är att utvecklare arbetar hårt på sätt att komma förbi blockkedjetrilemmat, och det finns redan några förslag och idéer om hur man ska hantera “trilemmat” som har haft åtminstone en viss grad av framgång. Det är dock rimligt att säga att även om framsteg har gjorts, så är trilemmat fortfarande en utmaning; för att inte säga att det inte går att lösa.
Hur planerar utvecklare att lösa Blockchain Trilemma?
Utvecklare har tagit olika tillvägagångssätt för att lösa problemet, med vissa föredrar direkta ändringar av blockchain-nätverket (lager-1-lösningar) medan andra väljer att köra ett annat nätverk ovanpå huvudblockkedjan (lager-2-lösningar). Ethereum, till exempel, introducerade Proof-of-Stake som en lager-1-lösning medan Bitcoin har introducerat Lightning Network som en lager-2-lösning.
Layer-1-lösningar
Förbättring av konsensusmekanismer: Bitcoin, en av de mest populära blockkedjorna där ute, har använt Proof-of-Work som sitt konsensusprotokoll sedan lanseringen. Och även om det är säkert och decentraliserat, går det långsamt; Bitcoin, till exempel, kan bara uppnå en transaktionsgenomströmning på 7 TPS. För att bryta sig förbi denna mur byter vissa blockkedjor, inklusive Ethereum 2.0, till en Proof-of-Stake-konsensusmekanism. PoS bestämmer en nods status baserat på deras andel i blockkedjan, istället för att kräva att noder använder datorkraft, för att lösa kryptografiska algoritmer. Sharding: Denna lösning består av att dela upp transaktioner i mindre “skärvor”. Dessa bearbetas sedan samtidigt parallellt med varandra av blockkedjan, vilket gör att den kan arbeta med flera transaktioner samtidigt. Noder behöver inte heller ha en kopia av varje block från genesis; istället delas denna information och lagras av olika noder.
Layer-2 Solutions
Kapslade blockkedjor: I den här typen av system sätter huvudblockkedjan, eller huvudkedjan, reglerna för hela nätverket, medan den inte förväntas delta i någon operation om inte behovet av att lösa en tvist uppstår. Det finns flera nivåer av blockkedjor byggda ovanpå varandra och länkade genom en förälder-barn-kedjekoppling. Föräldrakedjans delegater arbetar bland sina barn, dessa utför åtgärderna och skickar resultatet tillbaka till huvudkedjan, vilket minskar dess arbetsbelastning och ökar skalbarheten. Statliga kanaler: Dessa skapar tvåvägskommunikation mellan en blockchain och transaktionskanaler utanför kedjan. Statliga kanaler kräver inte nodverifiering för att validera transaktioner; istället försluter denna resurs utanför kedjan transaktioner med hjälp av smarta kontrakt. När transaktioner är slutförda på en tillståndskanal läggs det slutliga tillståndet för “kanalen” och alla dess transaktioner till den underliggande blockkedjan. Bitcoins Lightning Network är ett exempel på en statlig kanal.
Kan Blockchain Trilemma lösas?
Blockkedjor ärvde flera av de utmaningar som fanns i distribuerade databutiker, från vilka blockkedjorna utvecklats. Dessa utmaningar konceptualiserades under paraplytermen “blockchain-trilemma” i ett försök att bättre förstå sådana utmaningar och hur de är relaterade till varandra.
Även om termen “trilemma” fastnat, är blockchain-trilemmat faktiskt bara en gissning; en hypotes som misstänks vara sann på grund av preliminära stödjande bevis, men för vilken inget bevis eller motbevisning ännu har hittats. Det betyder att det fortfarande återstår mycket forskning att göra, med lager-1- och lager-2-lösningar som redan har haft en viss framgång.
Om författaren
Toin Villar (25 artiklar publicerade)
Toin är en grundutbildningsstudent med huvudämne i engelska, franska och spanska och som biämne i kulturstudier. Han blandar sin passion för språk och litteratur med sin kärlek till teknik och använder sin kompetens för att skriva om teknik, spel och öka medvetenheten om integritet och säkerhet.
Mer från Toin Villar
Prenumerera på vårt nyhetsbrev
Gå med i vårt nyhetsbrev för tekniska tips, recensioner, free e-böcker och exklusiva erbjudanden!
Klicka här för att prenumerera
