Web3: модулярні блокчейни для масштабування

Модулярні основи блокчейну: Вступ до нового фундаменту Web3

Ефіріум - одна з касових успішних історій блокчейну, яка використовується мільйонами користувачів, містить тисячі децентралізованих додатків та керує мільярдами доларів коштів. Що вражає, це досягнення не дивлячись на серйозні проблеми з його монолітною архітектурою, яка викликає серйозні проблеми масштабування, що часто залишають його мережу паралізованою заторами та високими комісіями.

Успіх Єфіріуму викликає питання - що станеться, якщо ми зможемо насправді побудувати блокчейн без цих проблем масштабування? Наскільки далеко піде криптоіндустрія, якщо її не стримують? Це питання, на яке індустрія сподівається відповісти з прихідом модулярних блокчейнів.

В даний момент основна частина основних завдань, таких як обробка транзакцій, погодження і доступність даних відбуваються на самому ланцюжку Ефіріуму. Результатом є те, що його вузли регулярно перевантажені. Їх вимушено використовувати для підтвердження транзакцій, доступу до даних та зберігання всієї історії блоків, і ці вимоги негативно позначаються на його ефективності.

Модулярні блокчейни мають на меті вирішення цього шляхом розподілу основних функцій по різних, окремих блокчейн-шарах, що зменшує навантаження на кожен з них, зробивши їх більш ефективними. Що таке модулярні блокчейни?

Основна концепція модулярних архітектур блокчейнів полягає в тому, що різні завдання, які виконують блокчейни, різною мірою знаходяться в окремих шарах - отже буде один ланцюжок для виконання, один для погодження, інший для доступності даних та інше. Ця модульна структура ляже в основу більшого масштабування, оскільки кожен компонент блокчейну повинен виконувати лише одне конкретне завдання, незалежно від інших.

Це відмінно від монолітних блокчейнів, які змушують усі головні функції блокчейну на ті самі вузли. Замість цього всі завдання, які мають бути виконані, розподіляються по оптимізованих шарах вузлів, щоб вони могли зосередитися саме на функції, і робити це швидше, ніж раніше.

Ключовою перевагою такого підходу є те, що розробники можуть створювати дуже конкретні комбінації блокчейн-шарів, що відповідають конкретним потребам їх децентралізованих додатків. Це можна порівняти зі збиранням блокчейну з Lego-блоків.

Але будучи унікальним блоком, структура блокчейну включає чотири основні компоненти. Цей концепт є архітектурною революцією, яку багато хто вважає превосходженням традиційної моделі для децентралізованих мереж.

Четвертий основний компонент є виконавчий шар, який є основним або фундаментальним шаром, де транзакції користувачів подаються та де вони взаємодіють з dApps через розумні контракти. Ці взаємодії спричиняють `станові переходи`, такі як оновлення балансів та облікових записів на ланцюжку.

Шляхом відокремлення виконавчого шару від завдань, таких як погодження, транзакції та взаємодії можуть виконуватися поза ланцюжком, використовуючи техніки, такі як ZK-Rollups або Optimistic Rollups, що дозволяє більш ефективну (швидшу та дешевшу) обробку.

Другим головним компонентом є шар врегулювання, який виконує завдання врегулювання всіх транзакцій, які були перенаправлені на ці ролапи. Він робить це, обробляючи їхні докази транзакцій. Це завдання включає валідацію стану транзакції, управління доказами шахрайства та урівноваження будь-яких спорів, які можуть виникнути, особливо в разі Optimistic Rollups.

Третій - це шар консенсусу, який може бути ролап-базовим бічним ланцюжком або іншою архітектурою, і відповідає за забезпечення того, щоб необхідна більшість вузлів погоджувалася щодо стану блокчейну. Він робить завдання врізання кількох транзакцій, що мають бути врегульовані як одна та повинні забезпечувати їхню валідність. Він також повинен домовлятися про порядок, в якому ті транзакції обробляються.

Нарешті, кожному виду dApp потрібен шар доступності даних, який забезпечує доступність всіх даних, потрібних для валідації транзакцій та обробки взаємодії з розумними контрактами, кожному іншому учаснику мережі. Цим способом він забезпечує можливість швидко перевіряти всі необхідні онлайн-дані будь-ким, хто користується або бере участь в мережі.