Розуміння масштабованості блокчейну через багаторівневу структуру: погляд Віталіка на обчислення, дані та стан

Віталік Бутерін окреслив багаторівневий підхід до розуміння викликів масштабованості блокчейну, надаючи структуру, яка ранжує складність масштабування різних компонентів блокчейну. За даними Odaily, це багаторівневе розуміння розділяє проблему масштабування на три окремі рівні, кожен з яких має свої технічні перешкоди та можливості для оптимізації. Ця структура рухається від найдосяжніших рішень масштабування до найскладніших архітектурних викликів.

Найпростіший рівень: масштабування обчислень

Обчислювальні процеси є найпростіше масштабованим компонентом у екосистемі блокчейну. Бутерін наголошує, що цей рівень можна вирішити за допомогою кількох перевірених методів. Паралелізація є одним із основних підходів, що дозволяє системам обробляти кілька операцій одночасно. Крім того, будівельники блоків можуть надавати «підказки» для оптимізації обчислювального виконання. Більш інноваційно, великі обчислювальні процеси можна повністю замінити криптографічними доказами — зокрема, доказами з нульовим розголошенням, які дозволяють підтверджувати правильність без повторного виконання початкових обчислень. Ці рішення демонструють, що багаторівнева стратегія масштабування може ефективно боротися з обчислювальними вузькими місцями без необхідності кардинальних архітектурних змін.

Помірна складність: доступність даних та багаторівнева проблема стану

Масштабування даних ускладнює процес порівняно з обчисленнями, але залишається керованим за допомогою стратегічних підходів. Бутерін зазначає, що основна складність виникає, коли системи повинні гарантувати доступність даних для учасників мережі. Однак кілька технік оптимізації допомагають подолати цю багаторівневу проблему. Дані можна розподіляти між учасниками мережі, а методи кодування з стиранням, такі як PeerDAS, забезпечують більш ефективний розподіл даних. Ці підходи підтримують «гнучке зниження якості», дозволяючи вузлам з обмеженими можливостями зберігання продовжувати генерувати блоки пропорційно їхнім можливостям — ключовий принцип у багаторівневому дизайні блокчейну.

Масштабування стану, навпаки, є найскладнішою проблемою у багаторівневій структурі. Основна проблема полягає в тому, що вузли повинні перевіряти кожну транзакцію у відповідності з повним станом блокчейну. Навіть коли стан абстраговано у вигляді дерева з збереженим лише кореневим вузлом, будь-які оновлення цього кореня все одно залежать від доступу до всієї структури стану. Хоча існують техніки розбиття стану, вони зазвичай вимагають значних архітектурних змін і не мають універсальної застосовності для різних дизайнів блокчейнів.

Стратегічне пріоритетування у багаторівневому підході

Згідно з цим багаторівневим аналізом, Бутерін пропонує чітку ієрархію пріоритетів для оптимізації. Коли дані можуть ефективно замінити стан без введення нових ризиків централізації, їх слід вважати пріоритетним рішенням для масштабування. Аналогічно, коли обчислення можуть замінити дані без порушення принципів децентралізації, цю компромісну стратегію слід серйозно розглядати. Ця багаторівнева модель прийняття рішень надає практичний план для розробників і дослідників, які обирають між різними рішеннями для масштабування, підкреслюючи, що розуміння ієрархії складності дозволяє робити більш обґрунтовані архітектурні вибори.