Was ist das Blockchain-Trilemma?

Was ist das Blockchain-Trilemma, und warum ist die Lösung dieses Problems für Entwickler ein so wichtiges Problem? Darüber hinaus, Welche Rolle spielt das Ethereum 2.0-Netzwerk-Upgrade von Vitalik Buterin bei der Lösung dieses Problems?

Kein begeisterter Leser? Das ist gut. Sie können auch mehr über das Blockchain-Trilemma erfahren und wie es gelöst werden kann in Videoformat!

Die Technologie hinter dezentralen Blockchain-Netzwerken ist unserer Zeit weit voraus. Wir wissen theoretisch, wie solche Netzwerke funktionieren und welchen Zweck sie erfüllen sollen. Aber wenn es darum geht, die Theorie in die Praxis umzusetzen, Entwickler haben es schwer, Blockchains zu erstellen, die alle drei der vorgeschlagenen grundlegenden Funktionen aufweisen.

Skalierbarkeit, Dezentralisierung, und Sicherheit stellen die Kernmerkmale der Blockchain-Technologie dar, oder sollten sie zumindest. Jedoch, Alle Aspekte beizubehalten ist mit den uns heute bekannten Konzepten äußerst schwierig.

Obwohl Netzwerke wie Bitcoin und Ethereum in Bezug auf Dezentralisierung und Sicherheit dominieren, sie erreichen nicht annähernd die Skalierbarkeit. Dieses Problem macht es ihnen unglaublich schwer, eine breite Akzeptanz auf einem Niveau zu erreichen, auf dem zentralisierte Systeme keinen Platz in der Welt haben.

Die klügsten Köpfe von Blockchain versuchen, das Blockchain-Trilemma ein für alle Mal zu lösen. und an der Spitze dieser großen Revolution steht der liebste Entwickler der Community:Vitalik Buterin. In diesem Artikel, Wir werden erklären, was das Blockchain-Trilemma ist und wie Ethereum 2.0 dieses Rätsel möglicherweise lösen kann.

Was ist das Blockchain-Trilemma?

Schlicht und einfach, Das Blockchain-Trilemma ist ein von Vitalik Buterin geprägtes Konzept, das eine Reihe von drei Hauptproblemen vorschlägt, auf die Entwickler beim Bau von Blockchains stoßen. Meistens, Schöpfer sind gezwungen, einen „Aspekt“ zugunsten der anderen beiden zu opfern.

• Dezentralisierung. Anstatt von einer einzigen Einheit verwaltet zu werden, Blockchains verteilen die Kontrolle über das Netzwerk gleichmäßig auf alle Teilnehmer.
• Sicherheit. Blockchain-Netzwerke sollten über eiserne Abwehrmechanismen verfügen, die verhindern, dass böswillige Einheiten die Macht übernehmen.
• Skalierbarkeit. Blockchains sollen eine enorme Anzahl von Transaktionen und Nutzern unterstützen, ohne durch steigende Gebühren und Transaktionszeiten ins Stocken zu geraten.

Für einige in der Branche, Alle drei Aspekte zu erreichen ist eine unmögliche Leistung, die niemals gelingen wird. zumindest in naher zukunft. Jedoch, es gibt immer noch ehrgeizige Entwickler, die glauben, dass Blockchain-Netzwerke alle drei und noch einige mehr haben können.

Das Blockchain-Trilemma:Skalierbarkeit, Dezentralisierung, und Sicherheit

Der beste Weg, die Schwierigkeit des Trilemmas zu verarbeiten, besteht darin, jeden Aspekt unabhängig voneinander zu analysieren. So, Lassen Sie uns langsam die Skalierbarkeit untersuchen, Dezentralisierung, und Sicherheit und sehen Sie, was ihre Schwachstellen sind.

Skalierbarkeit

Skalierbarkeit ist höchstwahrscheinlich das problematischste Merkmal, das in moderne Blockchain-Netzwerke integriert werden kann. Obwohl viele Projekte behaupten, ein solches Stadium erreicht zu haben, die Wahrheit ist, dass keiner von ihnen eine große Benutzerbasis unterstützen kann. Ein Transaktionsdurchsatz (TPS) von 6, 000 funktioniert vielleicht, wenn ein paar hundert Knoten Transaktionen für nur 50 bestätigen, 000 aktive Benutzer, Aber was passiert, wenn das gleiche Netzwerk Millionen von Benutzern gleichzeitig unterstützen muss?

Wir weisen darauf hin, dass die Skalierbarkeit kein spezifisches Maß ist, das auf ein X TPS für eine Y-Anzahl von Benutzern abzielt. Es gibt wirklich kein Endziel, da wir nicht wissen, welche Art von Arbeitslast Blockchains in einer Phase der globalen Einführung erreichen müssten. Stattdessen, Es wäre einfacher, ihn als einen Grad oder eine Stufe der Wirksamkeit zu betrachten, der idealerweise immer vorhanden sein sollte.

Aus Gründen der Klarheit, Mal sehen, wie viele Benutzer Blockchains wie Bitcoin im Zeitalter des Internets unterstützen können. Wir glauben, dass der einfachste Weg, eine konkrete Zahl zu finden, darin besteht, einen Blick auf die wichtigsten Social-Media-Plattformen zu werfen und zu sehen, wie viele aktive Benutzer sie unterstützen.

Daten von Statista zeigen, dass Facebook im vierten Quartal 2020 2,8 Milliarden aktive Nutzer pro Monat beherbergt. Auf der anderen Seite Laut Daten aus dem ersten Quartal 2019 hat Twitter nur 330 Millionen aktive Nutzer.

Laut Glassnode, Die Bitcoin-Blockchain hatte im Dezember 2020 20 Millionen monatlich aktive Benutzer.

Mit Gebühren von 25 USD pro Transaktion, Wir kommen zu dem Schluss, dass Bitcoin im Vergleich zu Facebook und Twitter selbst bei einer so geringen Anzahl von Benutzern am Limit ist. Als eine Erinnerung, Bitcoin erlebte 2017 während des letzten Bull Runs seine höchste Netzwerküberlastung. Benutzern bis zu 60 USD pro Transaktion in Rechnung stellen.

Deswegen, Skalierbarkeit ist ein dringendes Problem, das bald gelöst werden sollte. Wenn Bitcoin versucht, Träume von globaler Akzeptanz zu verwirklichen, wie es 2017 der Fall war, Wir werden wieder eine harte Ablehnung sehen, die viele zum Nachdenken veranlasst, wenn die Blockchain-Technologie tatsächlich die Zukunft ist.

Vorteile:

• Ermöglicht dem Netzwerk, eine höhere Arbeitslast zu unterstützen und normal zu funktionieren *(ohne hohe Gebühren zu erheben) unter extremen Bedingungen
• Hilft bei bestimmten Protokollen, die von Natur aus Unterstützung für eine hohe Anzahl von Transaktionen erfordern. Dazu gehören Nischen wie Gaming, soziale Plattformen, Messaging-Apps, Videostreaming-Plattformen, etc.

Nachteile:

• Mit der derzeit verfügbaren Technologie, Entwickler müssen Sicherheit opfern, um das Netzwerk zu skalieren. Blockchain-Lösungen für Unternehmen gehen sogar so weit, dass sie zu autorisierten Netzwerken wechseln, die keine Dezentralisierung aufweisen, aber extrem hohe TPS ermöglichen. Um Skalierbarkeit zu bieten, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen, Projekte müssten von Proof of Work auf Proof of Stake umgestellt werden.

Dezentralisierung

Dezentralisierung ist die erste und einfachste Funktion, die in Blockchain-Netzwerken implementiert wird. Schließlich, Sie müssen lediglich sicherstellen, dass keine zentrale Instanz das System verwaltet. Aber ohne eine zentrale Instanz, Wie funktionieren Blockchains überhaupt?

Sie kennen die Geschichte wahrscheinlich bereits, aber erinnern wir uns aus Gründen des Kontexts daran. Auf dezentralen Blockchains, alternativ auch erlaubnislose Netzwerke genannt, Bergleute tragen durch die Bestätigung von Transaktionen bei. Ihr Anreiz besteht darin, Gebühren aus den Transaktionen zu verdienen, die andere Benutzer bezahlen müssen.

Jeder Miner ist ein einzigartiger Knoten in der Blockchain, der die gleichen Befugnisse und Privilegien hat wie jeder andere Knoten. Die Kontrolle ist gleichmäßig verteilt, und es gibt nicht einmal eine Person, die das Netzwerk in eine bestimmte Richtung lenken kann, ohne die Zustimmung anderer Knoten zu erhalten.

Das ist auch gut so, denn bei dezentralen Systemen haben alle Beteiligten viel mehr Freiheiten als bei zentralen. Dies ist besonders wichtig in der heutigen Zeit, in der Unternehmen und Institutionen die Befugnis haben, Konten aus voreingenommenen Gründen einzufrieren. Wenn wir ein Orwellsches Alter erreichen, Wer sagt, dass Banken aufgrund Ihrer politischen Ansichten nicht damit beginnen, Ihre Vermögenswerte einzufrieren?

Dezentralisierung ist in der Tat der Hauptgrund, warum viele Blockchain-Netzwerke an die Spitze der technologischen Revolution drängen. Da das Leben von Jahr zu Jahr komplexer wird, ist es wichtig, die Freiheit jedes lebenden Individuums nicht nur im wirklichen Leben zu gewährleisten. aber auch in der digitalen Ebene.

Wie wir bereits eingangs bemerkt haben, Dezentralisierung ist einfach umzusetzen. Jedoch, wenn ein Projekt seine Blockchain skalieren möchte, Entwickler sind gezwungen, diesen einzigartigen Aspekt zu opfern. Dies geschieht häufig in autorisierten Blockchain-Netzwerken, auf die nur wenige spezielle Benutzer das Recht haben, darauf zuzugreifen und aktiv daran teilzunehmen.

Vorteile:

• In einem dezentralisierten Netzwerk haben alle Teilnehmer die gleiche Macht und können nicht über andere befehlen. Durch die Zusammenarbeit, Krypto-Enthusiasten können Probleme in einem Governance-Modell diskutieren und das Protokoll durch Governance-Vorschläge ändern.
• Die Blockchain-Technologie gedeiht in Bezug auf die Sicherheit, wenn sie dezentraler ist. Mehr Knoten bedeuten, dass größere Einheiten weniger Strom kontrollieren und mehr Ressourcen benötigen, um einen Zustand zu erreichen, in dem sie einen 51-prozentigen Angriff ausführen können.

Nachteile:

• Selbst in einem demokratieähnlichen Regierungsmodell, bei dem ein Knoten einer Stimme entspricht, können Dinge schief gehen. Die Community kann immer noch „falsche“ Entscheidungen treffen und die Vorschläge werden nicht gerade moderiert, was bedeutet, dass Mitglieder kontroverse Features vorbringen können.
• Die meisten Protokolle erreichen eine Dezentralisierung durch einen Konsensmechanismus zum Nachweis der Arbeit. Dies ist mühsam, da der Bergbau viel Energie benötigt, was zu ökologischen Problemen führt. Darüber hinaus, Solche Netzwerke sind nicht in der Lage, eine hohe TPS-Zahl zu erreichen, was dazu führt, dass die Blockchain nicht skaliert.

Sicherheit

Zu guter Letzt, wir haben sicherheit. Ohne es, Blockchains wären völlig nutzlos, da jeder die Möglichkeit hätte, Ledger zu stören und sogar zu manipulieren. Dies ist in den meisten Blockchain-Netzwerken nicht der Fall. da fast jeder Entwickler Konzepte anbietet, die Exploits wie 51 % Angriffe unmöglich machen.

Der Hauptgrund, warum Blockchains weniger sicher sind als zentralisierte Datenbanken, ist, dass dezentrale Technologie auch Open Source ist. Da jeder Hacker den Code lesen kann, er kann unzählige Stunden damit verbringen, herauszufinden, welche Art von Exploit er ausführen kann.

Wieder, Exploits sind eher selten, insbesondere im Bitcoin-Netzwerk. Andere Blockchains sind anfälliger, weil sie dazu neigen, Smart Contracts zu verwenden. Im Jahr 2021, Der einfachste Weg, ein Projekt zu hacken, besteht darin, Flash-Kredite auszunutzen. eine spezielle Art des sicherheitenlosen Darlehens, das im DeFi-Sektor verwendet wird.

Auf gewisse Art und Weise, Sicherheit und Skalierbarkeit arbeiten auf gegensätzliche Ziele hin. Während die Skalierbarkeit versucht, das System weiter auszubauen, Security versucht, das Netzwerk stabil und funktionsfähig in seinem neuesten Zustand zu halten.

Sicherheit ist nicht wirklich ein Aspekt, der im gleichen Sinne wie Dezentralisierung und Skalierbarkeit abgehandelt werden kann. Aber in letzter Zeit, Es ist definitiv üblich, dass Entwickler die Sicherheit hinter sich lassen, während sie sich auf die anderen beiden konzentrieren.

Vorteile:

• Sicherheit ist der einzige grundlegende Teil, der erforderlich ist, damit das Blockchain-Netzwerk tatsächlich funktioniert. Ohne Sicherheit, Böswillige Akteure können das Netzwerk stören, indem sie einen Großteil der Knoten kontrollieren oder die Daten des Ledgers manipulieren. Man kann mit Sicherheit sagen, dass ohne Sicherheit Blockchain-Netzwerke sind völlig unzuverlässig und nutzlos.

Nachteile:

• Der einzige wirkliche Nachteil der Sicherheit besteht darin, dass sie viele Ressourcen erfordert. Blockchains müssen PoW-Konsensmechanismen nutzen, die eine große Anzahl von Minern benötigen, um die Sicherheit des Netzwerks zu unterstützen. Aber da immer mehr Bergleute dem Netzwerk beitreten und es sicherer machen, Aspekte wie Skalierbarkeit leiden darunter, dass PoW keinen hohen Transaktionsdurchsatz unterstützt.

Wie löst Ethereum 2.0 das Blockchain-Trilemma?

Ist das Blockchain-Trilemma wirklich eine so große Sache? Brunnen, es wird nicht mehr lange dauern. Mit fortschrittlichen Lösungen wie Proof of Stake (PoS), splittern, und Sidechains kommen bald in unsere Läden, Krypto-Enthusiasten haben die Möglichkeit zu sehen, wie ein perfektes Blockchain-Netzwerk aussieht.

Genau, Diese Lösungen werden mit der Einführung von Ethereum 2.0 eintreffen. Das aktualisierte Netzwerk enthält alle oben genannten Funktionen, um eine dezentralisierte Proof-of-Stake-Blockchain zu erstellen. skalierbar, und sicher.

Ethereum 2.0 ist bereits da, aber traurigerweise, wir müssen noch mindestens ein Jahr warten, bis Vitalik Buterin und das Team Sharding und Sidechains integriert haben. Sie werden das ganze Jahr über in geplanten Roll-ups erscheinen, die Ethereum langsam skalieren werden. Bis dann, das neue PoS-Netzwerk wird Seite an Seite mit der alten PoW-Blockchain arbeiten.

Nachdem alle Updates implementiert wurden, das alte netzwerk, das wir seit jahren kennen, wird verschwinden. Um es genauer auszudrücken, Ethereum (PoW) wird zu einer der 64 Sidechains von Ethereum 2.0. die die Kontinuität des Projekts ermöglicht.

Aber wieder, Die angedachte Zukunft von Ethereum ist immer noch ein Konzept. Wir müssen noch sehen, ob Proof of Stake und Sharding theoretisch funktionieren und eine große Arbeitsbelastung bewältigen können. Zur Zeit, Wir können alle hoffen und warten, während wir 50 US-Dollar an Gebühren an dezentralen Börsen zahlen.

Fazit

Das Blockchain-Trilemma ist ein wichtiges Thema für alle fleißigen Entwickler der Branche. Projekte wie Bitcoin und Ethereum haben bereits so viel für die Welt getan. Aber um ein Niveau zu erreichen, auf dem Blockchain die Welt aller revolutionieren kann, und nicht nur die unserer kleinen Community, das trilemma muss gelöst werden.

Während wir Projekte haben, die PoS und Sharding verwenden, keiner von ihnen hatte die Chance, der Welt zu beweisen, dass er in der Lage ist, eine große Benutzerbasis zu unterstützen. Ethereum ist das zweitgrößte Projekt des Marktes nach Marktkapitalisierung, Also wenn Vitalik Buterin das kann, wir werden endlich wissen, dass das Blockchain-Trilemma kein Thema mehr ist.

Nachdem Sie die Antwort auf die Frage „Was ist das Blockchain-Trilemma, “ empfehlen wir Ihnen von ganzem Herzen, unseren Leitfaden zu Ethereum 2.0 zu lesen. Auf diese Weise Sie werden besser verstehen, wie das Netzwerk-Upgrade Entwicklern bei den Herausforderungen hilft, die sie in dem Augenblick, Gesicht.