Почему масштабируемость важна в блокчейне

Принятие блокчейна растет, но традиционные цепочки, такие как Bitcoin и Ethereum, сталкиваются с ограничениями в количестве транзакций, которые могут обрабатываться в секунду. Например, Ethereum в среднем обрабатывает около 15 TPS (транзакций в секунду), по сравнению с 24.000 TPS у Visa.

С увеличением числа пользователей и разработчиков, входящих в этот мир, масштабируемость становится важной. Без нее затраты на транзакции растут, приложения работают медленнее, а пользовательский опыт ухудшается. Масштабируемость является ключом к раскрытию потенциала Web3 в целом — от DeFi и NFT до идентичности и децентрализованных игр.

Что такое трилемма масштабируемости блокчейна?

Предложено Виталиком Бутериным, трилемма масштабируемости показывает, что блокчейн-система может оптимизировать только две из трёх основных характеристик одновременно:

1. Децентрализация

Насколько распределённой является сеть — чем больше узлов, тем выше устойчивость к цензуре и лучшая открытость.

2. Безопасность

Насколько хорошо сеть устойчива к атакам и гарантирует беспрецедентную работу — это важно для финансовых приложений.

3. Масштабируемость

Сколько пользователей, транзакций или приложений может обрабатывать цепочка без ухудшения производительности.

Проблема? Повышение масштабируемости часто требует жертвовать частью децентрализации или вводить предположения о доверии. Давайте рассмотрим это на нескольких примерах:

  • Ethereum (уровень 1): Очень безопасен и децентрализован, но медленен и дорог из-за перегрузки.

  • Solana: Быстрый и масштабируемый, но исторически склонен к централизации с меньшим количеством валидаторов.

Решение трилеммы — это не полное устранение компромиссов, а выбор умной архитектуры.

Основные подходы к масштабируемости сетей блокчейна

Мари, давайте обсудим основные технологии, используемые для решения трилеммы и повышения масштабируемости блокчейна.

Масштабирование уровня 2 (Rollup)

Уровень 2 переносит вычисления и объединение транзакций с базовой цепи. Rollup (оптимистичные или ZK) сжимают сотни транзакций в одно доказательство на цепи.

  • Преимущества: Более низкие издержки, более высокая пропускная способность, сильная безопасность при привязке к L1

  • Недостатки: Сложность, фрагментация пользовательского опыта, задержка вывода (в некоторых моделях)

Пример: Arbitrum, Optimism, Starknet, zkSync

Разделение

Шардинг разделяет блокчейн на параллельные «шарды», которые обрабатывают транзакции независимо. Это как иметь несколько блокчейнов, синхронизированных под одной консенсус-моделью.

  • Преимущества: Почти линейная масштабируемость, меньшая нагрузка на узлы

  • Недостатки: Коммуникация между шардами сложна, и она всё ещё находится в стадии разработки в Ethereum

Сторонние цепочки

Независимые блокчейны, подключённые к L1 через мосты. Эти блокчейны часто используют разные модели консенсуса и идеальны для определённых сценариев использования.

  • Преимущества: Настройка, высокая скорость, изоляция от проблем основной сети

  • Недостатки: Обычно менее безопасны, риск мостов

Пример: Polygon PoS, BNB Chain

Модульная архитектура блокчейна

Модульный дизайн разделяет блокчейн на несколько уровней: выполнение, доступность данных, консенсус и завершение. Проекты могут сосредоточиться на одном или нескольких из этих компонентов.

  • Преимущества: Гибкость, возможность обновления, композитность

  • Недостатки: Требуется координация между протоколами

В Altius Labs мы разрабатываем инструменты и инфраструктуру, соответствующие модульной парадигме — позволяя командам Web3 выбирать лучшие компоненты в классе для масштабируемых систем.

Как модульный дизайн меняет игру масштабируемости

Традиционные монолитные цепочки пытаются делать всё (выполнение + консенсус + данные) на одной платформе. Модульные цепочки пересматривают этот подход:

  • Уровень выполнения: Запуск смарт-контрактов (например, Rollup)

  • Уровень консенсуса: Упорядочивание транзакций (например, Ethereum, Cosmos Hub)

  • Уровень доступности данных: Публикация/подтверждение данных транзакций (например, Celestia, EigenLayer)

Разделив задачи, модульные цепочки могут масштабировать каждый уровень независимо и позволить специализацию, как микросервисы в облачной инфраструктуре.

Это открывает новый уровень масштабируемости без жертв децентрализации или безопасности — важный шаг к решению трилеммы.

Заключительные мысли — масштабируемость Web3, по одному уровню за раз

Масштабируемость блокчейна больше не является академическим спором — это ключевая битва в инфраструктуре Web3. По мере роста числа пользователей, капитала и приложений в экосистеме, производительность должна соответствовать этому росту.

Решения не универсальны и подходят не для всех. Именно поэтому Altius Labs помогает разработчикам использовать модульную инфраструктуру, фреймворки rollup и следующее поколение уровней выполнения для точной масштабируемости.

Давайте построим будущее — без границ.