Виталик Бутерин представляет иерархию масштабирования блокчейна: вычисления проще, чем управление состоянием

Коротко:

• Вычисления оказываются наиболее масштабируемыми благодаря параллельной обработке, подсказкам и криптографическим доказательствам без изменения архитектуры. 
• Доступность данных занимает промежуточный уровень, допуская кодирование с исправлением ошибок и постепенную деградацию, несмотря на строгие требования к гарантиям. 
• Управление состоянием представляет собой самую сложную проблему масштабирования, поскольку проверка транзакций требует доступа к полному состоянию сети. 
• Бутерин рекомендует заменять состояние данными, а данные вычислениями, когда это возможно, без введения рисков централизации.
  

Сооснователь Ethereum Виталик Бутерин недавно изложил фундаментальные проблемы масштабирования блокчейна посредством детального технического анализа.

Анализ классифицирует три различных уровня инфраструктуры блокчейна на основе их потенциала масштабируемости. Система Бутерина рассматривает вычисления, доступность данных и управление состоянием.

Его оценка обеспечивает ясность в том, на чем разработчикам следует сосредоточить усилия по оптимизации. Иерархия выявляет критические различия в том, как каждый компонент реагирует на решения по масштабированию.

Вычисления и данные предлагают более гибкие варианты масштабирования

Бутерин определяет вычисления как наиболее масштабируемый элемент в архитектуре блокчейна. Разработчики могут реализовать параллельную обработку для одновременного выполнения нескольких вычислений. Создатели блоков могут предоставлять подсказки, которые упрощают процессы проверки.

Системы доказательств могут заменить обширную вычислительную работу криптографической проверкой. Эти методы позволяют сетям обрабатывать растущие объемы транзакций без фундаментальных изменений архитектуры.

Доступность данных занимает среднюю позицию в этой иерархии масштабирования. Сети должны гарантировать доступность данных, когда это требуется, оставляя мало места для обходных путей. Однако Бутерин отмечает, что данные могут быть разделены и распределены с помощью кодирования с исправлением ошибок.

PeerDAS представляет собой одну реализацию этого подхода. Система также поддерживает постепенную деградацию, при которой узлы с ограниченной емкостью могут создавать пропорционально меньшие блоки.

Гибкость в масштабировании вычислений и данных проистекает из их делимой природы. Производители блоков могут оптимизировать эти элементы с помощью различных технических подходов.

Сети могут внедрить шардинг для данных без ущерба для гарантий безопасности. Эта адаптивность делает вычисления и данные более управляемыми, чем состояние, по мере расширения сетей блокчейна.

Управление состоянием остается самой сложной проблемой масштабирования

Состояние представляет собой наиболее сложный элемент для масштабирования в системах блокчейна. Проверка одной транзакции требует доступа к полному состоянию.

Деревья Меркла предлагают частичные решения, сохраняя только корневой хэш. Тем не менее обновление этого корня по-прежнему требует знания полного базового состояния.

Разделение состояния по нескольким местоположениям требует значительных архитектурных модификаций. Эти изменения не могут быть применены универсально для различных приложений блокчейна.

Решения общего назначения для масштабирования состояния остаются неуловимыми по сравнению с вычислениями и данными. Фундаментальное требование полного доступа к состоянию создает неизбежные узкие места.

Бутерин рекомендует заменять состояние данными, когда это возможно, без введения централизации. Аналогично, замена данных вычислениями должна серьезно рассматриваться, когда это осуществимо.

Эта иерархия направляет разработчиков к наиболее эффективным стратегиям масштабирования. Система помогает командам определить, где их усилия по оптимизации принесут наибольшие результаты, сохраняя при этом гарантии децентрализации.

Пост «Виталик Бутерин описывает иерархию масштабирования блокчейна: вычисления проще, чем управление состоянием» впервые появился на Blockonomi.