Bitget App
Trade smarter
Kupuj kryptowalutyRynkiHandelKontrakty futuresCopyBotyEarn
Blockchain
Podstawy blockchain: Czym jest modułowy łańcuch bloków?

Podstawy blockchain: Czym jest modułowy łańcuch bloków?

Średniozaawansowany
2024-06-25 | 15m
Ten artykuł wyjaśnia modułowy blockchain w trzech różnych wersjach do różnych potrzeb.

Wersja dla początkujących: Modułowe łańcuchy bloków w skrócie

Początkowe podejście do budowy blockchainów było monolityczne, gdzie pojedynczy blockchain wykonywał wszystkie niezbędne funkcje (przykład: Bitcoin, Ethereum i wiele innych projektów warstwy 1). Napotykały one jednak poważne wyzwania związane ze skalowalnością. Modułowe łańcuchy bloków oferują rozwiązanie poprzez oddzielenie różnych funkcji, umożliwiając wyspecjalizowanym warstwom obsługę określonych zadań. To modułowe podejście oferuje kilka kluczowych wartości:

Skalowalność: Umożliwiając równoległe przetwarzanie, modułowe łańcuchy bloków mogą obsługiwać większą liczbę transakcji, zmniejszając opłaty i poprawiając wydajność.

Elastyczność: Niezależne aktualizacje i konfigurowalne warstwy umożliwiają programistom optymalizację pod kątem szybkości, bezpieczeństwa i innych czynników.

Bezpieczeństwo: Specjalistyczne środki zabezpieczające dostosowane do każdej warstwy zwiększają ogólne bezpieczeństwo systemu.

Interoperacyjność: Zaprojektowane do obsługi komunikacji cross-chainowej, modułowe łańcuchy bloków ułatwiają płynny transfer danych i aktywów między sieciami.

Wersja pośrednia: Monolityczne łańcuchy bloków i rozwój rozwiązań modułowych

Specjaliści od technologii blockchain od dawna dążą do stworzenia optymalnego systemu zdolnego pomieścić wszystkich użytkowników w jednym łańcuchu lub ściśle powiązanej sieci łańcuchów. To monolityczne podejście, w którym pojedynczy blockchain obsługuje wszystkie funkcje – przetwarzanie transakcji, weryfikację ich poprawności i osiąganie konsensusu – napotyka nieodłączne wyzwania związane ze skalowalnością. Wysokie wymagania sprzętowe oznaczają, że zwiększenie przetwarzania transakcji wymaga mocniejszego sprzętu dla węzłów, a ustanowienie bezpiecznego zestawu walidatorów i utrzymanie sieci konsensusu wymaga znacznych kosztów. Ponadto aplikacje muszą być zgodne z wcześniej ustalonymi zasadami blockchain, ograniczając w ten sposób elastyczność i zdolność adaptacji.

Wyzwania te doprowadziły do rozwoju modułowych łańcuchów bloków. Dzięki podzieleniu łańcuchów bloków na wyspecjalizowane warstwy, z których każda jest zoptymalizowana pod kątem określonych zadań, modułowe łańcuchy bloków oferują bardziej skalowalne i wydajne rozwiązanie. Takie podejście pozwala na dystrybucję funkcji w wielu łańcuchach, rozwiązuje ograniczenia monolitycznych projektów i umożliwia stworzenie bardziej optymalnego, suwerennego, skalowalnego i bezpiecznego systemu blockchain.

Wersja zaawansowana: Dogłębne spojrzenie na modułowe łańcuchy bloków

Wraz z ewolucją ekosystemu blockchain, modułowe łańcuchy bloków wyłaniają się jako najnowocześniejsze rozwiązanie, rozwiązujące ograniczenia monolitycznych projektów. Oferują one znaczną poprawę skalowalności, elastyczności, bezpieczeństwa i interoperacyjności. Niemniej jednak wprowadzają one również nowe wyzwania, którymi należy skutecznie zarządzać, aby w pełni wykorzystać ich potencjał. Poniżej przedstawiamy kluczowe zalety modułowych łańcuchów bloków i pozostałe kwestie, którymi należy się zająć.

Zalety modułowych łańcuchów bloków

W tej części zbadamy, w jaki sposób modułowe łańcuchy bloków przebijają oryginalny monolityczny projekt. Poniżej znajduje się podsumowanie kluczowych zalet modułowych blockchainów:

Aspekt

Monolityczne łańcuchy bloków

Blockchainy modułowe

Skalowalność

Ograniczone przez przetwarzanie jednowarstwowe

Ulepszone dzięki równoległemu przetwarzaniu w wyspecjalizowanych warstwach

Elastyczność

Złożone, powolne aktualizacje; ograniczona elastyczność aplikacji

Niezależne, szybsze aktualizacje; konfigurowalne warstwy

Bezpieczeństwo

Pojedynczy punkt awarii; szerokie środki bezpieczeństwa

Dostosowane zabezpieczenia dla każdej warstwy; zmniejszona powierzchnia ataku

Interoperacyjność

Ograniczone, złożone interakcje międzyłańcuchowe

Płynna komunikacja między łańcuchami

Opłacalność

Wyższe koszty sprzętowe i operacyjne

Zoptymalizowane wykorzystanie zasobów; niższe koszty operacyjne

Skalowalność i wydajność

W monolitycznych blockchainach wszystkie zadania są obsługiwane w ramach jednej warstwy, co ogranicza przepustowość transakcji i sprawia, że zarządzanie ledgerem staje się coraz trudniejsze. Z drugiej strony, modułowe łańcuchy bloków rozdzielają zadania na odrębne warstwy, umożliwiając równoległe przetwarzanie i znacznie zwiększając przepustowość transakcji na sekundę (TPS). Warstwy dostępności danych obsługują przechowywanie i dostępność, zmniejszając obciążenie poszczególnych węzłów i umożliwiając wydajną skalowalność.

Elastyczność i zdolność adaptacji

Aktualizacja monolitycznego łańcucha bloków jest złożona i czasochłonna, wymaga szeroko zakrojonych testów i wiąże się ze znacznym ryzykiem. Aplikacje muszą być zgodne z wcześniej ustalonymi zasadami blockchain, co ogranicza elastyczność. Z kolei modułowe łańcuchy bloków pozwalają na niezależną aktualizację poszczególnych warstw bez zakłócania całego systemu, co ułatwia wdrażanie ulepszeń. Programiści mogą wybierać i łączyć warstwy, które najlepiej odpowiadają ich potrzebom, optymalizując je pod kątem konkretnych przypadków użycia.

Bezpieczeństwo

Monolityczne łańcuchy bloków muszą wdrażać środki bezpieczeństwa obejmujące wszystkie funkcje, co stanowi wyzwanie dla optymalizacji. Pojedyncza warstwa obsługująca wszystkie funkcje może stać się pojedynczym punktem awarii. Modułowe łańcuchy bloków umożliwiają jednak każdej warstwie stosowanie dostosowanych środków zabezpieczających, poprawiając ogólne bezpieczeństwo. Rozproszenie funkcji w wielu warstwach zmniejsza powierzchnię ataku, a naruszone warstwy niekoniecznie wpływają na cały system.

Interoperacyjność i kompatybilność

Monolityczne łańcuchy bloków oferują ograniczoną i złożoną interoperacyjność, co sprawia, że tworzenie aplikacji cross-blockchain stanowi wyzwanie. Modułowe łańcuchy bloków wspierają interoperacyjność z założenia, umożliwiając płynny transfer danych i aktywów w różnych sieciach. Ułatwia to tworzenie złożonych ekosystemów, w których różne warstwy i aplikacje płynnie ze sobą współdziałają.

Opłacalność

Wyższe wymagania sprzętowe w monolitycznych blockchainach prowadzą do wyższych kosztów operacyjnych. Ograniczona wydajność przetwarzania i konkurencja w zakresie przestrzeni blokowej mogą spowodować wzrost opłat transakcyjnych. Modułowe łańcuchy bloków optymalizują wykorzystanie zasobów poprzez dystrybucję zadań, zmniejszając ogólne koszty i zwiększając przepustowość, co pomaga utrzymać niższe opłaty transakcyjne.

Pojawiające się wyzwania

Pomimo swoich licznych zalet, modułowe łańcuchy bloków stoją również przed kilkoma wyzwaniami, które wymagają rozwiązania w celu ich powszechnego przyjęcia i sukcesu, w tym problemami związanymi z bezpieczeństwem i złożonością.

1. Bezpieczeństwo:

● Punkty podatności: Chociaż modułowe łańcuchy bloków rozdzielają funkcje na wiele warstw, wprowadzają nowe punkty podatności, szczególnie na interfejsach i mostach łączących różne warstwy. Każdy punkt, w którym dane lub zasoby są przesyłane między warstwami lub systemami, może zostać potencjalnie wykorzystany przez atakujących.

● Ataki na mosty: Mosty, które umożliwiają interoperacyjność między różnymi sieciami blockchain, były częstym celem hakerów. Głośne incydenty, takie jak ataki Solana-Ethereum Wormhole i Axie Infinity Ronin Bridge, spowodowały znaczne straty. Ataki te wykorzystywały luki w protokołach mostów, podkreślając potrzebę bardziej solidnych środków bezpieczeństwa.

● Koordynacja zabezpieczeń między warstwami: Zapewnienie, że protokoły bezpieczeństwa są konsekwentnie i skutecznie wdrażane we wszystkich warstwach modułowego łańcucha bloków jest wyzwaniem. Każda warstwa może mieć własne mechanizmy bezpieczeństwa, a ich koordynacja w celu zapewnienia jednolitej obrony przed atakami wymaga starannego zaprojektowania i ciągłej konserwacji.

2. Złożoność:

● Złożoność backendu: Ustanowienie zaufania i zapewnienie dostępności danych w systemach modułowych wymaga złożonych mechanizmów, które nie są wymagane w strukturach monolitycznych. Przykładowo, zapewnienie, że dane są stale dostępne w wielu odłamkach lub warstwach wymaga zaawansowanej koordynacji i procesów walidacji, takich jak losowe pobieranie próbek i dowody kryptograficzne. Ta złożoność może zwiększyć ryzyko wystąpienia błędów i luk w zabezpieczeniach.

● Złożoność frontendu: Dla użytkowników końcowych interakcja z modułowymi systemami blockchain może być bardziej skomplikowana w porównaniu do systemów monolitycznych. Użytkownicy mogą być zmuszeni do poruszania się po wielu interfejsach i podpisywania wielu transakcji, z których każda odpowiada różnym warstwom lub funkcjom systemu modułowego. Ta dodatkowa złożoność może powodować wyzwania związane z użytecznością i zwiększać ryzyko błędów użytkownika.

● Integracja i interoperacyjność: Chociaż modułowe łańcuchy bloków są zaprojektowane z myślą o interoperacyjności, osiągnięcie płynnej integracji między różnymi warstwami i systemami zewnętrznymi pozostaje wyzwaniem technicznym. Zapewnienie wydajnej współpracy różnych modułów bez wprowadzania opóźnień lub luk w zabezpieczeniach wymaga zaawansowanej inżynierii i rygorystycznych testów.

Podsumowanie

Modułowe łańcuchy bloków stanowią znaczący postęp w stosunku do monolitycznych projektów, oferując lepszą skalowalność, elastyczność, bezpieczeństwo, interoperacyjność i opłacalność; jednak sprostanie wyzwaniom związanym z bezpieczeństwem i złożonością pozostaje kluczowe dla powszechnego przyjęcia i sukcesu modułowych architektur blockchain. Zapewnienie solidnego bezpieczeństwa na wszystkich interfejsach i mostach, uproszczenie interakcji użytkownika i osiągnięcie płynnej integracji między różnymi warstwami to podstawowe kroki w kierunku przyszłego rozwoju modułowych łańcuchów bloków. W miarę ewolucji ekosystemu blockchain, modułowe łańcuchy bloków obiecują bardziej skalowalną, bezpieczną i elastyczną przyszłość dla zdecentralizowanych aplikacji i systemów.

Udostępnij
link_icon