Bitget App
Торгуйте разумнее
Купить криптоРынкиТорговляФьючерсыКопитрейдингБотыEarn
Блокчейн
Блокчейн 101: что такое модульный блокчейн?

Блокчейн 101: что такое модульный блокчейн?

Средний
2024-06-25 | 15m
В этой статье мы расскажем о трех различных вариантах модульного блокчейна и о принципах его работы.

Начальный вариант: основы модульных блокчейнов

Первоначальный подход к созданию блокчейнов был монолитным — один блокчейн выполнял все необходимые функции (например, Bitcoin, Ethereum и многие другие L1). Однако такая конструкция сталкивается со значительными проблемами масштабируемости. Модульные блокчейны предлагают решение путем разделения различных функций, позволяя специализированным уровням решать определенные задачи. Такой модульный подход имеет несколько ключевых ценностей:

Масштабируемость: благодаря параллельной обработке модульные блокчейны могут обрабатывать больший объем транзакций, снижая комиссии и повышая эффективность.

Гибкость: независимые обновления и настраиваемые уровни позволяют разработчикам оптимизировать скорость, безопасность и другие факторы.

Безопасность: специальные меры безопасности, адаптированные к каждому уровню, повышают общую безопасность системы.

Совместимость: модульные блокчейны, предназначенные для поддержки кроссчейн-связи, способствуют беспрепятственной передаче данных и активов между сетями.

Промежуточный вариант: монолитные блокчейны и развитие модульных решений

Разработчики блокчейна давно ставят перед собой цель создать оптимальную систему, способную вместить всех пользователей в одну сеть или в тесно связанную сеть. Такой монолитный подход, при котором все функции — обработку транзакций, проверку их корректности и достижение консенсуса — выполняет единый блокчейн, сталкивается с проблемами масштабируемости. Высокие требования к оборудованию означают, что увеличение обработки транзакций требует более мощного оборудования для узлов. Создание безопасного набора валидаторов и поддержание сети консенсуса требует значительных расходов. Приложения должны соответствовать заранее установленным правилам блокчейна, что ограничивает гибкость и адаптивность.

Эти проблемы способствовали разработке модульных блокчейнов. Разбивая блокчейны на специализированные уровни, каждый из которых оптимизирован для решения определенных задач, модульные блокчейны предлагают более масштабируемое и эффективное решение. Такой подход позволяет распределять функции по нескольким сетям, устраняет ограничения монолитных конструкций и позволяет создать более оптимальную, суверенную, масштабируемую и безопасную систему блокчейн.

Расширенный вариант: более глубокое погружение в модульные блокчейны

По мере развития экосистемы модульные блокчейны становятся передовым решением, устраняющим ограничения монолитных конструкций. Они предлагают значительные улучшения в масштабируемости, гибкости, безопасности и совместимости. Тем не менее, они также создают новые проблемы, которые необходимо эффективно решать для полной реализации потенциала. Каковы ключевые преимущества модульных блокчейнов? Какие проблемы необходимо решить?

Преимущества модульных блокчейнов

В этой части мы рассмотрим, насколько модульные блокчейны имеют более высокую эффективность по сравнению с монолитными. Ниже приведена краткая информация об основных преимуществах модульных блокчейнов:

Аспект

Монолитные блокчейны

Модульные блокчейны

Масштабируемость

Ограничение одноуровневой обработкой

Улучшение за счет параллельной обработки на специализированных уровнях

Гибкость

Сложные, медленные обновления; ограниченная гибкость в использовании

Независимые, быстрые обновления; настраиваемые уровни

Безопасность

Единая точка отказа; широкие меры безопасности

Индивидуальная безопасность каждого уровня; уменьшение поверхности атаки

Совместимость

Ограниченные и сложные кроссчейн-взаимодействия

Предназначен для бесперебойной кроссчейн-связи

Экономическая эффективность

Более высокие аппаратные и эксплуатационные расходы

Оптимизация использования ресурсов; снижение эксплуатационных расходов

Масштабируемость и производительность

В монолитных блокчейнах все задачи решаются в рамках одного уровня, что ограничивает пропускную способность транзакций и затрудняет управление реестром. Модульные блокчейны разделяют задачи на отдельные уровни, обеспечивая параллельную обработку и значительно увеличивая пропускную способность транзакций в секунду (TPS). Уровень доступности данных обеспечивает хранение и доступность, снижая нагрузку на отдельные узлы и обеспечивая эффективную масштабируемость.

Гибкость и адаптивность

Обновление монолитного блокчейна является сложной и трудоемкой задачей, требующей тщательного тестирования и сопряженной со значительными рисками. Необходимо соответствовать заранее установленным правилам блокчейна, что ограничивает гибкость. Модульные блокчейны, напротив, позволяют самостоятельно обновлять отдельные уровни, не нарушая работу всей системы, что упрощает внедрение улучшений. Разработчики могут выбирать и объединять уровни, наилучшим образом соответствующие их потребностям, оптимизируя их под конкретные сценарии использования.

Безопасность

Монолитные блокчейны должны внедрять меры безопасности, охватывающие все функции, что затрудняет оптимизацию. Один уровень, выполняющий все функции, может стать единой точкой отказа. Модульные блокчейны позволяют использовать индивидуальные меры безопасности для каждого уровня, повышая общую безопасность. Распределение функций по нескольким уровням уменьшает поверхность атаки, причем скомпрометированные уровни не обязательно влияют на всю систему.

Совместимость и компонуемость

Монолитные блокчейны обладают ограниченной и сложной совместимостью, что делает создание кросс-блокчейн приложений сложной задачей. Модульные блокчейны поддерживают функциональную совместимость, обеспечивая беспрепятственную передачу данных и активов между сетями. Это облегчает создание составных экосистем, в которых различные уровни и приложения плавно взаимодействуют.

Экономическая эффективность

Более высокие требования к оборудованию в монолитных блокчейнах приводят к увеличению операционных затрат. Ограниченные возможности обработки данных и конкуренция в пространстве блоков могут привести к резкому росту комиссий за транзакции. Модульные блокчейны оптимизируют использование ресурсов за счет распределения задач, снижения общих затрат и увеличения пропускной способности, что помогает снижать комиссии за транзакции.

Возникающие проблемы

Несмотря на многочисленные преимущества, модульные блокчейны также сталкиваются с рядом проблем безопасности и сложности, которые необходимо решить, чтобы ими стали массово пользоваться.

1. Безопасность.

● Точки уязвимости: хотя модульные блокчейны распределяют функции по нескольким уровням, они вводят новые точки уязвимости, особенно на стыках и мостах, соединяющих различные уровни. Каждая точка, в которой данные или активы передаются между уровнями или системами, потенциально может быть использована злоумышленниками.

● Атаки блокчейн-мостов: мосты, обеспечивающие взаимодействие между различными блокчейн-сетями, часто становятся мишенью для хакеров. Громкие инциденты, такие как атаки на Solana-Ethereum Wormhole и мост Axie Infinity Ronin, привели к значительным потерям. Эти атаки использовали уязвимости протоколов моста, подчеркивая необходимость более надежных мер безопасности.

● Координация безопасности между уровнями: обеспечение последовательной и эффективной реализации протоколов безопасности на всех уровнях модульного блокчейна является сложной задачей. Каждый уровень может иметь собственные механизмы безопасности, и их координация для обеспечения единой защиты от атак требует тщательной разработки и постоянного обслуживания.

2. Сложность.

● Сложность бэкенда: установление доверия и обеспечение доступности данных в модульных системах предполагает сложные механизмы, не требующиеся в монолитных структурах. Например, обеспечение постоянной доступности данных по нескольким шардам или уровням требует сложных процессов координации и проверки, таких как случайная выборка и криптографические доказательства. Такая сложность может повысить риск ошибок и уязвимостей.

● Сложность фронтенда: для конечных пользователей взаимодействие с модульными блокчейн-системами может быть сложнее, чем с монолитными. Пользователям может потребоваться навигация по нескольким интерфейсам и подписание нескольких транзакций, каждая из которых соответствует различным уровням или функциям модульной системы. Такая дополнительная сложность может создать проблемы с удобством использования и повысить риск ошибок пользователей.

● Интеграция и совместимость: хотя модульные блокчейны предназначены для взаимодействия, обеспечение плавной интеграции между различными уровнями и внешними системами остается технической проблемой. Для обеспечения эффективной совместной работы различных модулей без появления задержек или уязвимостей в системе безопасности требуется передовая инженерия и тщательное тестирование.

Заключение

Модульные блокчейны представляют собой значительное достижение по сравнению с монолитными конструкциями, предлагая улучшенную масштабируемость, гибкость, безопасность, совместимость и экономическую эффективность. Однако решение проблем безопасности и сложности остается ключевым фактором для широкого внедрения и успеха модульных блокчейн-архитектур. Обеспечение надежной безопасности во всех интерфейсах и мостах, упрощение взаимодействия с пользователями и беспрепятственная интеграция между различными уровнями являются важными шагами для будущего развития модульных блокчейнов. Поскольку экосистема продолжает развиваться, модульные блокчейны обещают более масштабируемое, безопасное и адаптируемое будущее для децентрализованных приложений и систем.

Поделиться
link_icon
Вы еще не являетесь пользователем Bitget?Приветственный бонус 6200 USDT для новых битгеттеров!
Зарегистрироваться
Мы предлагаем все трендовые монеты!
Покупайте, держите и продавайте популярные криптовалюты, включая BTC, ETH, SOL, DOGE, SHIB, PEPE и многие другие. Зарегистрируйтесь и торгуйте, чтобы получить подарок на сумму 6200 USDT для новых пользователей!
Торговать