Новый взгляд на масштабируемость блокчейна через многоуровневое понимание: точка зрения Виталика Бутерина

Виталик Бутерин недавно изложил свою иерархическую концепцию масштабируемости блокчейна. Согласно отчету Odaily, соучредитель Ethereum разделил сложность расширения блокчейн-систем на три уровня, от простого к сложному: вычисления, данные и состояние. Эта структура предоставляет новый взгляд на текущие узкие места в системах блокчейн.

Бутерин подчеркнул, что различия в сложности понимания масштабируемости блокчейна являются ключом к углублению в эту область. Он отметил, что на уровне вычислений оптимизация относительно проста: разработчики могут реализовать масштабирование различными способами, включая использование “подсказок” от производителей блоков для параллельной обработки или замену сложных вычислений на цепочке криптографическими схемами, такими как доказательства с нулевым разглашением. Эти методы уже прошли проверку на практике и демонстрируют хороший потенциал масштабируемости.

Пространство для оптимизации и технические вызовы на уровне данных

Масштабируемость данных занимает промежуточное положение: сложность умеренная, но требует инноваций. Ключ к этому уровню — обеспечение доступности данных без чрезмерной нагрузки на узлы сети. Для достижения этого баланса в индустрии используют такие технологии, как шардинг данных и кодирование с помощью исправляющих кодов. Протокол PeerDAS является примером таких решений: он позволяет узлам с низкой пропускной способностью участвовать в производстве блоков, не храня полные данные. Также важна концепция “элегантного понижения” — даже если некоторые узлы имеют ограниченные возможности обработки данных, вся система должна продолжать функционировать нормально.

Коренные трудности масштабирования состояния

Масштабируемость на уровне состояния — самая сложная задача. Бутерин отметил, что для проверки любой отдельной транзакции узлы должны иметь полное представление о состоянии. Даже если представить состояние в виде дерева с хранением только корневого хеша, обновление этого корня всё равно требует доступа и вычислений по всему состоянию. Существующие схемы шардинга состояния обычно требуют кардинальных изменений архитектуры системы, что ставит под сомнение их универсальность и реализуемость.

Стратегия приоритетов масштабируемости

Исходя из этого иерархического понимания, Бутерин предложил важный принцип оптимизации. Если удастся заменить роль состояния механизмами данных без введения новых централизаций, это должно стать приоритетом для разработчиков. Аналогично, если вычисления могут заменить функции данных без ущерба для децентрализации, такие решения также заслуживают особого внимания. Этот порядок приоритетов отражает приверженность сохранению децентрализованной природы сети — при обеспечении безопасности минимизировать нагрузку на узлы по поддержанию состояния.

Это иерархическое понимание предоставляет теоретические ориентиры для текущих и будущих решений по масштабированию блокчейна, помогая разработчикам и исследователям четко определить направления среди множества технических вариантов.