Pitches jualan trilema

Ingin tahu

1. Mengapa peningkatan kelajuan blockchain biasanya mengurangkan bilangan orang yang boleh mengesahkan sejarahnya?
2. Apa keperluan perkakasan atau lebar jalur tertentu yang menentukan sama ada satu rantaian kekal tanpa kebenaran dalam amalan?
3. Bagaimanakah pilihan untuk mengorbankan desentralisasi demi skalabiliti mengubah model keselamatan sebuah rangkaian?

Teroka

1. Vitalik Buterin mempopularkan konsep ‘scalability trilemma’ sekitar tahun 2017, dengan berhujah bahawa sebuah sistem terdesentralisasi boleh mencapai dua daripada tiga ciri tersebut—terdesentralisasi, keselamatan, dan skala yang tinggi—but jarang sekali ketiga-tiganya. Kerangka pemikiran ini menjadi panduan utama bagi rangkaian blockchain baru untuk menilai pilihan reka bentuk mereka. Walaupun perbincangan sebelumnya telah menyentuh tentang konflik-konflik ini, formulasi Buterin memberikan istilah-istilah standard yang membolehkan para pembangun menjelaskan kompromi yang perlu dibuat. Rangkaian yang mengutamakan kelajuan pemprosesan data sering kali perlu menerima keperluan perkakasan yang lebih tinggi atau koordinasi terpusat, dengan mengorbankan prinsip terdesentralisasi demi kelajuan.
2. Dalam praktiknya, untuk mencapai kadar pemprosesan transaksi yang lebih tinggi, biasanya diperlukan salah satu daripada tiga mekanisme: saiz blok yang lebih besar, selang masa antara blok yang lebih cepat, atau peraturan konsensus yang memerlukan pengiraan yang lebih intensif. Setiap mekanisme ini meningkatkan kos untuk mengendalikan nod penuh yang perlu menyemak setiap peraturan secara berasingan. Apabila data blok bertambah, keperluan jalur lebar dan penyimpanan juga meningkat; apabila blok tiba dengan lebih kerap, beban penyelarasan turut meningkat. Tuntutan teknikal ini menyaring peserta biasa, hanya entiti yang mempunyai sumber yang mencukupi sahaja yang mampu mengekalkan infrastruktur yang diperlukan untuk mengesahkan keadaan rantaian tersebut.
3. Bitcoin memilih proses pengesahan yang murah berbanding kelajuan pemprosesan yang tinggi pada lapisan asasnya. Sebuah nod Bitcoin beroperasi menggunakan peranti yang sederhana, seperti komputer riba biasa atau komputer berpapan tunggal, membolehkan sesiapa sahaja yang mempunyai sambungan Internet untuk mengesahkan keseluruhan sejarah transaksi. Reka bentuk ini mengekalkan prinsip desentralisasi dengan memastikan tiada infrastruktur khusus tahap korporat diperlukan untuk menyertai proses mencapai konsensus. Had kelajuan pemprosesan diatasi melalui lapisan pengembangan seperti Lightning Network (Tahap V), yang memproses transaksi di luar rangkaian utama sambil menentukan status akhir transaksi tersebut pada rangkaian utama.
4. Ethereum menggambarkan ketegangan ini secara berbeza. Pada tahun 2020, rancangan pembangunannya beralih daripada pelaksanaan sharding kepada pelan yang berfokuskan rollup: lapisan asas kekal boleh disahkan manakala rollup menanggung sebahagian besar aktiviti, dan ‘danksharding’ memperluaskan ruang data yang digunakan oleh rollup (pelajaran 8.2.6). Kompromi yang perlu diambil adalah jelas: meletakkan lebih banyak data pada lapisan asas akan meningkatkan kos pengesahan, manakala menyimpannya di luar rangkaian memerlukan kepercayaan terhadap integriti lapisan-lapisan sekunder tersebut.
5. Hampir setiap rangkaian baharu yang dilancarkan sejak 2017 mendakwa dapat menyelesaikan masalah trilemma dengan mencapai ketiga-tiga ciri tersebut secara serentak. Dalam praktiknya, dakwaan ini biasanya berdasarkan perubahan halus dalam makna “desentralisasi” atau “keselamatan” bagi rangkaian tertentu itu. Ada rangkaian yang mengurangkan bilangan pengesah yang diperlukan kepada sekumpulan kecil mesin yang berkuasa, dengan mengorbankan penyertaan yang meluas demi kelajuan yang tinggi. Yang lain pula memperkenalkan perantara yang dipercayai atau sistem penentuan muktamad berasaskan jawatankuasa. Soalan pentingnya bukanlah sama ada sesuatu rangkaian itu cepat atau tidak, tetapi siapa yang boleh mengesahkan peraturannya dan dengan kos berapa.
6. Untuk menilai daya tarikan mana-mana rangkaian baharu, periksa dua petunjuk khusus: spesifikasi perkakasan minimum yang diperlukan untuk menjalankan nod penuh yang memeriksa setiap peraturan, dan bilangan sebenar pihak bebas yang menjalankan nod tersebut. Jika sesuatu rangkaian memerlukan pelayan korporat atau pusat data khusus untuk menyertai proses konsensus, ia telah menukar prinsip desentralisasi demi skala operasi yang lebih besar. Jika hanya segelintir entiti sahaja yang mampu mengesahkan keadaan rangkaian tersebut, keselamatan bergantung pada kejujuran mereka dan bukannya bukti matematik. Pemeriksaan ini mendedahkan pertukaran sebenar yang tersembunyi di sebalik tuntutan pemasaran.

Fakta utama

Latihan sembilan, enam, tiga, satu

Semakan fakta

Tarikh, angka dan dakwaan telah disemak berbanding dengan sumber yang diterbitkan yang disenaraikan di bawah.

• V. Buterin, 'Scalability Trilemma' (blog writing and Ethereum sharding FAQ)
• Bitcoin Core documentation, 'System Requirements'
• Ethereum.org, 'Scaling' section of the roadmap
• J. Poon & T. Dryja, 'The Bitcoin Lightning Network: Scalable Off-Chain Instant Payments' (2015/2016)