Príspevok Decentralizovaná škálovateľnosť bude ďalšou veľkou výzvou Web3: Tu je návod, ako to opravíme sa objavil najprv na Coinpedia Fintech News
Web3 je široko propagovaný ako vízia budúceho decentralizovaného internetu, ktorý je založený na technológii blockchain. Zástancovia tvrdia, že to povedie k demokratickejšiemu internetovému ekosystému poháňanému decentralizovanými aplikáciami, nástrojmi a službami, v ktorých ľudia môžu prevziať kontrolu nad svojimi údajmi a získať späť svoju slobodu.
Je to vízia, s ktorou mnohí analytici súhlasia. V nedávnej správe Vantage Market Research predpokladal, že trh pre Web3 služby je očakávaný rast pri zloženom ročnom raste 41.6 % od roku 2022 do roku 2028, z odhadovanej hodnoty 2.9 miliardy dolárov v súčasnosti na viac ako 23.8 miliardy dolárov v tom čase.
Je to optimistická predpoveď, ktorá predpokladá, že Web3 bude pokračovať vo svojej už aj tak veľmi rýchlej expanzii, priťahuje viac investícií od investorov rizikového kapitálu a vytvára väčší záujem o koncepty, ako sú kryptomena, decentralizované financie, metaverse a hry typu „play-to-earn“. Ak to má Web3 urobiť, bude musieť prekonať to, čo vyzerá ako neprekonateľná výzva, ktorú zatiaľ žiadny projekt nedokázal vyriešiť – problém decentralizovanej škálovateľnosti.
Ťažkosti s škálovaním Web3
Web3 má problém so škálovateľnosťou, ktorý sa ukáže ako hlavná prekážka širšieho prijatia, a ak sa niekedy stane multimiliardovým odvetvím, ako ukazujú najoptimistickejšie predpovede, niekto bude musieť prísť s riešením.
Problémy so škálovateľnosťou blockchainu prvýkrát vyšli najavo v roku 2016 s explóziou záujmu o jednu z prvých hier založených na blockchaine, CryptoKitties.
CryptoKitties je hra hosťovaná na blockchaine Ethereum, ktorá zahŕňa chov digitálnych mačiatok, ich výchovu a následnú výmenu s ostatnými. Ukázalo sa, že je to neuveriteľne populárna hra, až to spôsobilo bezprecedentné preťaženie v sieti Ethereum. To viedlo k pomalým časom spracovania transakcií, čo bolo dosť zlé, a k závratným poplatkom za plyn, čo bolo oveľa horšie.
Sieť sa stala takou pomalou a drahou, že bolo takmer nemožné hrať CryptoKitties a malo to aj reťazový efekt na iné aplikácie založené na Ethereu. Po diskusii spoluzakladateľ Etherea Vitalik Buterin nazval túto výzvu ako „trilema škálovateľnosti".
Blockchainové siete sú založené na troch základných pilieroch – konkrétne na bezpečnosti, decentralizácii a škálovateľnosti, no spôsob, akým sú navrhnuté, znamená, že vždy musíte uprednostniť dva na úkor tretieho.
Na prekonanie tejto výzvy sa objavili siete vrstvy 2, ako je Polygon. Fungujú tak, že presúvajú transakcie z hlavného blockchainu do druhého „sidechainu“, kde môžu byť spracované rýchlejšie. Potom hlavný reťazec spracuje iba konečný výsledok celej dávky transakcií, čím sa eliminuje veľká časť sieťovej prevádzky. Pomáha to udržať veci pod kontrolou.
Ethereum tiež prišlo s vlastným riešením, známym ako Zlúčenie, ktoré zahŕňalo prechod z konsenzuálneho mechanizmu Proof-of-Work na Proof-of-Stake. Hoci to pomôže vyriešiť problém vysokých poplatkov za plyn odstránením ťažiarov, áno urobiť málo na vyriešenie problémov so škálovateľnosťou Etherea a Web3. Prechod na PoS sa mal zhodovať s druhou aktualizáciou, ktorá by umožnila „sharding“, kde je sieť rozdelená na viacero komponentov, aby sa zvýšila priepustnosť transakcií. Tento krok sa však odvtedy odložil a príde až v roku 2023.
Dokonca aj keď príde úlomok, vyrieši iba jednu časť hádanky. Faktom je, že blockchainy a Web3 sa nemôžu škálovať len zvýšením priepustnosti transakcií, pretože to nijako nezlepšuje atómovú skladateľnosť.
Problém zložiteľnosti atómu
Potreba atómovej zložiteľnosti nefiguruje v mnohých diskusiách o škálovateľnosti blockchainu, ale je to dôležitá úvaha, ktorú nemožno ignorovať. Je to preto, že je dôležité zabezpečiť interoperabilitu pre Web3 aplikácie.
Interoperabilita sa týka schopnosti aplikácie dApp využívať viacero inteligentných zmlúv na vytvorenie jednej transakcie. To je nevyhnutné, pretože to znamená, že Web3 dApps môžu voľne vytvárať transakcie medzi ostatnými. Týmto spôsobom môže napríklad aplikácia DeFi ponúknuť najlepší výmenný kurz na viacerých decentralizovaných burzách. Alternatívne môže aplikácia DeFi využiť viacero crowdsourcingových fondov likvidity, aby pomohla obchodníkom rozpoznať a využiť príležitosti obchodovania s arbitrážou. Obidve sú to neuveriteľne zložité transakcie, ktoré sa musia všetky uskutočniť presne v rovnakom čase v sérii komplikovaných „atómových“ krokov. Je to potrebné, pretože každý z týchto krokov musí byť potvrdený naraz, aby sa transakcia uskutočnila.
Takže bez atómovej skladateľnosti by takéto prípady použitia neboli možné vo Web3. Je to kľúčová schopnosť každého blockchainu, ktorá umožňuje tisíckam jedinečných, interoperabilných dApps spolupracovať.
Vrstva-2 a atómová kompozovateľnosť sa nemiešajú
Atómová skladateľnosť nie je nová myšlienka. Sieť Ethereum skutočne podporuje stovky dApps, ktoré sú už skladateľné. Problém je v tom, že atómová skladateľnosť v sieti Ethereum je vysoko neefektívna a vyžaduje, aby bola každá transakcia spracovaná pomocou pomaly sa pohybujúceho algoritmu globálneho konsenzu, ktorý sa nedá škálovať.
A čo viac, zatiaľ čo siete vrstvy 2 môžu zrýchliť priepustnosť transakcií, môžu to urobiť iba obetovaním atómovej skladateľnosti. Ethereum's Merge a Polygon používajú techniku nazývanú „sharding“, ktorá zahŕňa presun transakcií na bočné reťazce, kde môžu byť spracované nezávisle. Problém spočíva v tom, že tieto nezávislé fragmenty nie sú schopné navzájom komunikovať, kým sa ich balíky transakcií konečne nezaviažu k hlavnému blockchainu, čo znamená, že atómová skladateľnosť je extrémne neefektívna.
V súčasnosti sa cross-shard komunikácia vykonáva pomocou podmienených kryptografických záväzkov, čo je technika, ktorá spomaľuje rýchlosť transakcií, čo znamená, že sieť neťaží z rýchlejšej priepustnosti.
Radikálne riešenie
Dobrou správou je, že existuje riešenie, ktoré sa začína formovať. The Platforma Radix ktorý je vytvorený na podporu ďalšej generácie vysoko škálovateľných aplikácií DeFi vytvoril svoj unikát Mechanizmus konsenzu Cerberus ktorý predstavuje úplne novú techniku shardingu. Ide o revolučný dizajn, ktorý môže teoreticky podporovať neobmedzený počet transakcií a Web3 dApps, ktoré bežia navzájom paralelne.
Pri navrhovaní Cerberusu si Radixov tím uvedomil tri veci. Po prvé, uznala potrebu podporovať neobmedzený počet fragmentov, aby bolo možné ich škálovať tak, aby spĺňali požiadavky skutočne globálnej infraštruktúry Web3, ktorá môže jedného dňa nahradiť existujúcu infraštruktúru Web2.0. Po druhé, Radixov tím si tiež uvedomil potrebu dosiahnuť konsenzus o atómových transakciách, ktoré možno synchronizovať iba na tých zlomkoch relevantných pre každú transakciu, aby nedošlo k preťaženiu zvyšku siete. Nakoniec Radix tiež identifikoval požiadavku na aplikačnú vrstvu, ktorá je skutočne schopná využívať tento druh „neobmedzeného paralelizmu“.
Cerberus bol preto navrhnutý tak, aby podporoval neobmedzený počet fragmentov, ktoré sú schopné dosiahnuť konsenzus paralelne, pričom zároveň umožňuje, aby bol konsenzus vykonaný v rámci akejkoľvek skupiny fragmentov, ak je to relevantné. Okrem toho zavádza pojem „substráty“, ktoré sú malým záznamom transakcie s veľmi špecifickými pravidlami, ktoré možno priradiť k akémukoľvek jednotlivému fragmentu, aby sa umožnila atómová komponovateľnosť.
Ako príklad môže vývojár chcieť vytvoriť tokenový substrát na opísanie priamej transakcie, kde Jack pošle 10 XRD svojmu priateľovi Johnovi. Substrát by vzal na vedomie, že na Johnovom účte je 10 XRD a že tieto už nie sú na Jackovom účte, aby sa predišlo strate alebo dvojitému vyčerpaniu akéhokoľvek XRD.
Použitím substrátov na zaznamenávanie stavu každého tokenu je Cerberus schopný paralelne spracovávať neobmedzené množstvo transakcií. Takže môže podporovať milióny tokenov zdieľaných medzi miliónmi individuálnych účtov, zdieľaných medzi toľkými fragmentmi, koľko je potrebné. Potom, keď chce niekto poslať tokeny inému používateľovi, dva jednotlivé fragmenty, ktoré uchovávajú informácie o tom, kto vlastní tieto konkrétne aktíva, dosiahnu konsenzus spoločne, ale nezávisle od zvyšku siete, bez toho, aby to ovplyvnilo jej výkon. Týmto spôsobom Radix umožňuje atómovú komponovateľnosť v bezprecedentnom rozsahu.
Aby toto všetko bolo možné, Radix vytvoril úplne novú aplikačnú vrstvu s názvom Motor Radix, ktorá je schopná nielen definovať význam a pravidlá substrátov, ale aj definovať, ktoré substráty by mali byť zahrnuté do konsenzu. To zaisťuje konsenzus iba v rámci relevantných zlomkov. Architektúra EVM Ethereum to nedokáže podporiť, pretože všetky transakcie sa musia uskutočniť v rámci jednej časovej osi, koncept známy ako „globálne usporiadanie“.
záver
Kľúčom k podpore rastu Web3 je chrániť jeho kľúčové piliere tokenizácie, decentralizácie a atómovej skladateľnosti. Ak odstránime niektorý z týchto prvkov izoláciou dApps od seba navzájom pomocou techník, ako je sharding, je to podobné, ako keby sme izolovali včelu od rastliny, ktorú opeľuje. Vidno to v prírode, kde človekom vynútené oddelenie flóry a fauny malo za následok neúmyselné zničenie celých ekosystémov.
Rovnakú chybu nemožno urobiť s Web3. Keďže sa snažíme vytvoriť dynamickú a prosperujúcu infraštruktúru na podporu ďalšej generácie internetu a globálnych financií, zachovanie atómovej zložiteľnosti bude nevyhnutné, aby sa škálovala a prosperovala.
Zdroj: https://coinpedia.org/information/decentralized-scalability-will-be-the-next-big-web3-challenge-heres-how-we-fix-it/