Επεκτασιμότητα

Επισκόπηση επεκτασιμότητας

Καθώς μεγαλώνει ο αριθμός των ατόμων που χρησιμοποιούν το Ethereum, το blockchain έχει αρκετούς περιορισμούς λόγω χωρητικότητας. Γι αυτό το λόγο έχει αυξηθεί το κόστος χρήσης του δικτύου, δημιουργώντας την ανάγκη για «λύσεις επεκτασιμότητας». Υπάρχουν πολλαπλές λύσεις που εξετάζονται, δοκιμάζονται και εφαρμόζονται ακολουθώντας διαφορετικές προσεγγίσεις για την επίτευξη παρόμοιων στόχων.

Ο κύριος στόχος της επεκτασιμότητας είναι να αυξήσει την ταχύτητα συναλλαγής (γρηγορότερη οριστικότητα) και τη διεκπεραίωση συναλλαγών (μεγαλύτερος αριθμός συναλλαγών ανά δευτερόλεπτο) χωρίς να θυσιάζεται η αποκέντρωση ή η ασφάλεια (περισσότερα για το Ethereum vision). Στο επίπεδο 1 του Ethereum blockchain, η υψηλή ζήτηση οδηγεί σε καθυστερήσεις των συναλλαγών και αρκετά υψηλές τιμές των κρατήσεων. Η αύξηση της χωρητικότητας του δικτύου όσον αφορά την ταχύτητα και τη διακίνηση, είναι θεμελιώδους σημασίας για την ουσιαστική και μαζική υιοθέτηση του Ethereum.

Καθώς η ταχύτητα και η απόδοση είναι σημαντικές, είναι σημαντικό οι λύσεις επεκτασιμότητας που επιτρέπουν αυτούς τους στόχους να παραμείνουν αποκεντρωμένες και ασφαλείς. Η διατήρηση των απαιτήσεων εισόδου σε χαμηλά επίπεδα για τους χειριστές των κόμβων είναι κρίσιμη για την πρόληψη της προόδου προς την κεντρική και επισφαλή υπολογιστική ισχύ.

Εννοιολογικά, αρχικά κατηγοριοποιούμε την κλιμάκωση εκτός είτε εντός αλυσίδας.

Προαπαιτούμενα

Θα πρέπει να έχετε να κατανοείτε αρκετά καλά όλα τα βασικά θέματα. Η εφαρμογή λύσεων επεκτασιμότητας είναι προηγμένη καθώς η τεχνολογία είναι λιγότερο δοκιμασμένη στη μάχη και συνεχίζει να ερευνάται και να αναπτύσσεται.

Κλιμάκωση εντός αλυσίδας

Η κλιμάκωση εντός αλυσίδας απαιτεί αλλαγές στο πρωτόκολλο Ethereum (επίπεδο 1 ). Για αρκετό διάστημα, η τμηματοποίηση αναμενόταν να αναβαθμίσει το Ethereum. Αυτό επρόκειτο να συμπεριλάβει τον διαχωρισμό του blockchain σε διακριτά κομμάτια (τμήματα) που θα επαληθευόταν από υποσύνολα επικυρωτών. Ωστόσο, η κλιμάκωση με πακέτα ενημέρωσης επιπέδου 2 έχει γίνει η κύρια τεχνική κλιμάκωσης. Αυτό υποστηρίζεται από την προσθήκη νέας φθηνότερης μορφής δεδομένων που συνδέονται με τα Ethereum μπλοκ, η οποία είναι ειδικά σχεδιασμένη για να κάνει τα πακέτα ενημέρωσης φθηνά για τους χρήστες.

Τμηματοποίηση

Το sharding είναι η διαδικασία διαίρεσης μιας βάσης δεδομένων. Υποσύνολα επικυρωτών θα ήταν υπεύθυνα για μεμονωμένα τμήματα αντί να παρακολουθούν ολόκληρο το Ethereum. Το sharding ήταν στον οδικό χάρτη του Ethereum για μεγάλο χρονικό διάστημα και κάποτε προοριζόταν να αποσταλεί πριν από τη μετάβαση σε απόδειξη συμμετοχής. Ωστόσο, η ταχεία ανάπτυξη των λύσεων rollup επιπέδου 2 και η εφεύρεση του Danksharding (προσθήκη μπλοκ δεδομένων rollup σε μπλοκ Ethereum που μπορούν να επαληθευτούν πολύ αποτελεσματικά από τους επικυρωτές) οδήγησαν την κοινότητα Ethereum να προτιμήσει την κλιμάκωση με επίκεντρο τα rollup αντί της κλιμάκωσης με sharding. Αυτό θα βοηθήσει επίσης να διατηρηθεί απλούστερη η λογική συναίνεσης του Ethereum.

Κλιμάκωση εκτός αλυσίδας

Οι λύσεις εκτός αλυσίδας εφαρμόζονται ξεχωριστά από το Mainnet επιπέδου 1 και δεν απαιτούν καμία αλλαγή στο υπάρχον πρωτόκολλο Ethereum. Ορισμένες λύσεις, γνωστές ως λύσεις "επιπέδου 2", αντλούν την ασφάλειά τους απευθείας από τη συναίνεση του Ethereum επιπέδου 1, όπως τα optimistic rollup, τα rollup μηδενικής γνώσης ή τα κανάλια κατάστασης. Άλλες λύσεις περιλαμβάνουν τη δημιουργία νέων αλυσίδων σε διάφορες μορφές που αντλούν την ασφάλειά τους ξεχωριστά από το Mainnet, όπως οι sidechains, τα validiums ή οι αλυσίδες plasma. Αυτές οι λύσεις επικοινωνούν με το Mainnet αλλά αντλούν την ασφάλειά τους διαφορετικά για να επιτύχουν μια ποικιλία στόχων.

Επεκτασιμότητα επιπέδου 2

Αυτή η κατηγορία λύσεων εκτός αλυσίδας αντλεί την ασφάλειά της από το Mainnet Ethereum.

Το επίπεδο 2 είναι ένας συλλογικός όρος για λύσεις σχεδιασμένες να βοηθήσουν στην κλιμάκωση της εφαρμογής σας χειρίζοντας συναλλαγές εκτός του Ethereum Mainnet (επίπεδο 1) ενώ εκμεταλλεύονται το ισχυρό αποκεντρωμένο μοντέλο ασφάλειας του Mainnet. Η ταχύτητα συναλλαγών υποφέρει όταν το δίκτυο είναι απασχολημένο, καθιστώντας την εμπειρία χρήστη κακή για ορισμένους τύπους dapps. Και καθώς το δίκτυο γίνεται πιο απασχολημένο, οι τιμές του αερίου αυξάνονται καθώς οι αποστολείς συναλλαγών στοχεύουν να υπερισχύσουν ο ένας τον άλλον. Αυτό μπορεί να κάνει τη χρήση του Ethereum πολύ δαπανηρή.

Οι περισσότερες λύσεις επιπέδου 2 επικεντρώνονται σε έναν διακομιστή ή σε ένα cluster διακομιστών, από τους οποίους ο καθένας μπορεί να αναφέρεται ως κόμβος, επικυρωτής, χειριστής, ακολουθία, παραγωγός μπλοκ ή παρόμοιος όρος. Ανάλογα με την εφαρμογή, αυτοί οι κόμβοι επιπέδου 2 μπορούν να εκτελούνται από τα άτομα, τις επιχειρήσεις ή τα νομικά πρόσωπα που τα χρησιμοποιούν ή από έναν χειριστή τρίτου μέρους ή από μια μεγάλη ομάδα ατόμων (παρόμοια με το Mainnet). Γενικά, οι συναλλαγές υποβάλλονται σε αυτούς τους κόμβους επιπέδου 2 αντί να υποβάλλονται απευθείας στο επίπεδο 1 (Mainnet). Για ορισμένες λύσεις, η παρουσία επιπέδου 2 στη συνέχεια τις συσκευάζει σε ομάδες πριν τις συνδέσει στο επίπεδο 1, μετά την οποία εξασφαλίζονται από το επίπεδο 1 και δεν μπορούν να αλλάξουν. Οι λεπτομέρειες του τρόπου με τον οποίο γίνεται αυτό ποικίλλουν σημαντικά μεταξύ διαφορετικών τεχνολογιών και εφαρμογών επιπέδου 2.

Μια συγκεκριμένη παρουσία επιπέδου 2 μπορεί να είναι ανοιχτή και κοινόχρηστη από πολλές εφαρμογές ή μπορεί να αναπτυχθεί από ένα έργο και να αφιερωθεί στην υποστήριξη μόνο της εφαρμογής τους.

Γιατί χρειάζεται το επίπεδο 2;

Αύξηση των συναλλαγών ανά δευτερόλεπτο βελτιώνει σημαντικά την εμπειρία χρήστη και μειώνει τη συμφόρηση δικτύου στο Mainnet Ethereum.
Οι συναλλαγές συγκεντρώνονται σε μία ενιαία συναλλαγή στο Mainnet Ethereum, μειώνοντας τα τέλη αερίου για τους χρήστες και καθιστώντας το Ethereum πιο συμπεριληπτικό και προσβάσιμο για όλους.
Οποιαδήποτε ενημέρωση στην κλιμακωσιμότητα δεν πρέπει να γίνεται σε βάρος της αποκέντρωσης ή της ασφάλειας - το επίπεδο 2 χτίζει πάνω από το Ethereum.
Υπάρχουν δίκτυα επιπέδου 2 ειδικά για εφαρμογές που φέρνουν το δικό τους σύνολο αποτελεσματικότητας όταν εργάζονται με περιουσιακά στοιχεία σε κλίμακα.

Περισσότερα για το επίπεδο 2.

Πακέτα ενημέρωσης

Τα rollups εκτελούν τις συναλλαγές εκτός του επιπέδου 1 και στη συνέχεια τα δεδομένα δημοσιεύονται στο επίπεδο 1 όπου επιτυγχάνεται συναίνεση. Καθώς τα δεδομένα συναλλαγών περιλαμβάνονται στα μπλοκ επιπέδου 1, αυτό επιτρέπει στα rollups να εξασφαλίζονται από την εγγενή ασφάλεια του Ethereum.

Υπάρχουν δύο τύποι rollups με διαφορετικά μοντέλα ασφάλειας:

Optimistic rollups: υποθέτουν ότι οι συναλλαγές είναι έγκυρες από προεπιλογή και εκτελούν υπολογισμούς μόνο μέσω μιας σε περίπτωση πρόκλησης. Περισσότερα για τα Optimistic rollups.
Rollups μηδενικής γνώσης: εκτελούν υπολογισμούς εκτός αλυσίδας και υποβάλλουν μια στην αλυσίδα. Περισσότερα για τα rollups μηδενικής γνώσης.

Κανάλια κατάστασης

Τα κανάλια κατάστασης χρησιμοποιούν συμβόλαια πολλαπλών υπογραφών για να επιτρέπουν στους συμμετέχοντες να πραγματοποιούν συναλλαγές γρήγορα και ελεύθερα εκτός αλυσίδας και στη συνέχεια να διευθετούν την οριστικότητα με το Mainnet. Αυτό ελαχιστοποιεί τη συμφόρηση του δικτύου, τις αμοιβές και τις καθυστερήσεις. Οι δύο τύποι καναλιών είναι επί του παρόντος τα κανάλια κατάστασης και τα κανάλια πληρωμής.

Μάθετε περισσότερα για τα κανάλια κατάστασης.

Πλευρικές αλυσίδες

Μια πλευρική αλυσίδα είναι μια ανεξάρτητη κρυπτοαλυσίδα συμβατή με EVM που εκτελείται παράλληλα με το Mainnet. Αυτές είναι συμβατές με το Ethereum μέσω γεφυρών δύο κατευθύνσεων και εκτελούνται υπό τους δικούς τους επιλεγμένους κανόνες συναίνεσης και παραμέτρους μπλοκ.

Μάθετε περισσότερα για τις Πλευρικές αλυσίδες.

Πλάσμα

Μια αλυσίδα πλάσματος είναι μια ξεχωριστή κρυπτοαλυσίδα που είναι αγκυρωμένη στην κύρια αλυσίδα Ethereum και χρησιμοποιεί αποδείξεις απάτης (όπως τα optimistic rollups) για να ελέγχει τις διαφωνίες.

Μάθετε περισσότερα για το Πλάσμα.

Validium

Μια αλυσίδα Validium χρησιμοποιεί αποδείξεις εγκυρότητας όπως τα rollups μηδενικής γνώσης αλλά τα δεδομένα δεν αποθηκεύονται στο κύριο επίπεδο 1 της αλυσίδας Ethereum. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε 10.000 συναλλαγές ανά δευτερόλεπτο ανά αλυσίδα Validium και πολλές αλυσίδες μπορούν να εκτελεστούν παράλληλα.

Μάθετε περισσότερα για τo Validium.

Γιατί χρειάζονται τόσες πολλές λύσεις κλιμάκωσης;

Πολλαπλές λύσεις μπορούν να βοηθήσουν στη μείωση της συνολικής συμφόρησης σε οποιοδήποτε μέρος του δικτύου και επίσης να αποτρέψουν ενιαία σημεία αποτυχίας.
Το σύνολο είναι μεγαλύτερο από το άθροισμα των μερών του. Διαφορετικές λύσεις μπορούν να υπάρξουν και να λειτουργήσουν αρμονικά, επιτρέποντας ένα εκθετικό αποτέλεσμα στην ταχύτητα και απόδοση μελλοντικών συναλλαγών.
Δεν απαιτείται όλες οι λύσεις να χρησιμοποιούν άμεσα τον αλγόριθμο συναίνεσης Ethereum και οι εναλλακτικές λύσεις μπορούν να προσφέρουν οφέλη που θα ήταν δύσκολο να επιτευχθούν διαφορετικά.
Καμία λύση κλιμάκωσης δεν είναι αρκετή για να εκπληρώσει το όραμα του Ethereum.

Περισσότερα από έναν εικονικό μαθητή;

Σημειώστε ότι η εξήγηση στο βίντεο χρησιμοποιεί τον όρο "Επίπεδο 2" για να αναφερθεί σε όλες τις λύσεις κλιμάκωσης εκτός αλυσίδας, ενώ διαφοροποιούμε το "Επίπεδο 2" ως μια λύση εκτός αλυσίδας που αντλεί την ασφάλειά της μέσω της συναίνεσης του κύριου δικτύου επιπέδου 1.

Περισσότερες πληροφορίες

Γνωρίζετε κάποιο πόρο της κοινότητας που σας βοήθησε; Επεξεργαστείτε αυτή τη σελίδα και προσθέστε το!