Skalabiliti blockchain (blockchain) ialah tentang berapa banyak transaksi yang boleh dikendalikan oleh sesuatu rangkaian, dan seberapa pantas, tanpa menjejaskan keselamatan atau desentralisasi (decentralization) rangkaian tersebut. Apabila sesuatu rantaian tidak boleh diskalakan, pengguna akan merasainya sebagai yuran tinggi, pengesahan yang perlahan, dan transaksi gagal semasa tempoh sesak. Jika anda pernah cuba menghantar bayaran kecil atau melakukan mint NFT semasa bull run, anda mungkin nampak yuran melonjak kepada beberapa dolar dan perlu menunggu selama beberapa minit. Pengalaman ini membuatkan orang tertanya-tanya sama ada kripto boleh menyokong pembayaran harian, permainan, atau DeFi arus perdana. Panduan ini menerangkan idea teras di sebalik skalabiliti dan mengapa ia sukar, termasuk trilema skalabiliti (scalability trilemma). Anda akan belajar bagaimana naik taraf lapisan asas seperti sharding dan penyelesaian off-chain seperti rollups dan rangkaian layer 2 (L2) lain bekerjasama untuk menjadikan blockchain (blockchain) lebih pantas dan murah, serta kompromi yang perlu diperhatikan.
Skalabiliti Secara Ringkas
Ringkasan
- Skalabiliti bermaksud mengendalikan lebih banyak transaksi sesaat sambil mengekalkan rangkaian yang selamat dan responsif untuk pengguna.
- Ia sukar kerana trilema skalabiliti (scalability trilemma): menambah baik skalabiliti selalunya memberi tekanan kepada keselamatan atau desentralisasi (decentralization).
- Sharding menskalakan layer 1 itu sendiri dengan memecahkan blockchain (blockchain) kepada shard selari yang berkongsi keselamatan.
- Rollups dan penyelesaian layer 2 lain memindahkan pengiraan off-chain dan menyiarkan data termampat atau bukti kembali ke L1.
- L1 yang di-shard menonjol dalam meningkatkan throughput mentah, manakala rollups menonjol dalam kebolehan deploy yang fleksibel dan iterasi pantas.
- Kebanyakan ekosistem matang sedang bergerak ke arah gabungan L1 yang boleh diskalakan bersama L2 yang berkuasa, masing-masing dengan kompromi berbeza.
Asas Skalabiliti: Throughput, Latensi dan Trilema
Apabila orang bercakap tentang throughput, mereka biasanya maksudkan berapa banyak transaksi sesaat (TPS) yang boleh diproses oleh sesuatu blockchain (blockchain). Throughput yang lebih tinggi bermaksud lebih ramai pengguna boleh berdagang, bermain, atau menghantar bayaran pada masa yang sama tanpa menyumbat rangkaian dan menaikkan yuran.
Latensi ialah berapa lama masa yang diambil untuk sesuatu transaksi disahkan dengan tahap keyakinan yang tinggi. Latensi rendah terasa seperti aplikasi yang pantas: anda klik “swap” atau “send” dan nampak ia dimuktamadkan dalam beberapa saat, bukan minit. Kedua-dua throughput dan latensi membentuk pengalaman pengguna secara langsung.
Trilema skalabiliti (scalability trilemma) menyatakan bahawa sukar untuk memaksimumkan keselamatan, desentralisasi (decentralization), dan skalabiliti serentak. Rangkaian yang sangat selamat dan terdesentralisasi dengan ramai validator bebas mungkin bergelut untuk memproses volum yang sangat besar dengan pantas. Sementara itu, rantaian yang memusatkan pengeluaran blok boleh menjadi pantas tetapi lebih mudah disekat atau diserang. Kebanyakan reka bentuk moden cuba mengimbangi tiga faktor ini dan bukannya “menyelesaikan” trilema sepenuhnya.
- Yuran transaksi meningkat dengan mendadak semasa tempoh sesak, menjadikan bayaran atau dagangan kecil tidak ekonomik.
- Mempool kekal sesak, dengan banyak transaksi belum selesai menunggu untuk dimasukkan ke dalam blok.
- Pengguna melihat masa pengesahan yang panjang atau tidak menentu, terutamanya apabila mereka menggunakan tetapan yuran lalai.
- Apl atau wallet mula bergantung pada relay berpusat atau perkhidmatan kustodial untuk menyembunyikan kesesakan on-chain daripada pengguna.
Dua Laluan Skalabiliti: Layer 1 vs Layer 2
Layer 1 (L1) blockchain (blockchain) ialah rangkaian asas di mana blok dihasilkan, konsensus (consensus) berlaku, dan aset seperti ETH atau BTC wujud. Menskalakan di L1 bermaksud mengubah protokol teras ini, contohnya dengan meningkatkan kapasiti blok atau menambah sharding supaya lebih banyak transaksi boleh diproses secara selari.
Layer 2 (L2) berjalan di atas L1 sedia ada. Ia mengendalikan kebanyakan aktiviti pengguna secara off-chain, kemudian berinteraksi secara berkala dengan rantaian asas untuk keselamatan dan penyelesaian. Rollups ialah reka bentuk L2 utama di Ethereum hari ini, tetapi terdapat juga payment channels dan sidechains.
Dalam praktiknya, ekosistem sedang menuju ke model “L1 untuk keselamatan, L2 untuk skala”. Lapisan asas kekal konservatif dan kukuh, manakala L2 bergerak lebih pantas, bereksperimen dengan ciri baharu, dan menyerap sebahagian besar beban transaksi harian.
- On-chain: Blok yang lebih besar atau masa blok yang lebih pendek meningkatkan kapasiti mentah tetapi boleh menyukarkan node kecil untuk mengikut rentak.
- On-chain: Sharding memecahkan blockchain (blockchain) kepada berbilang shard yang memproses transaksi berbeza secara selari sambil berkongsi keselamatan.
- Off-chain/L2: Rollups melaksanakan transaksi secara off-chain dan menyiarkan data termampat atau bukti kembali ke L1 untuk keselamatan.
- Off-chain/L2: Payment channels membenarkan dua pihak bertransaksi dengan kerap secara off-chain dan hanya menyelesaikan keputusan akhir di L1.
- Off-chain/L2: Sidechains ialah blockchain (blockchain) berasingan yang dihubungkan (bridged) ke rantaian utama, selalunya dengan validator dan andaian keselamatan mereka sendiri.
Penjelasan Sharding: Memecahkan Blockchain (blockchain) kepada Beberapa Bahagian
Sharding diibaratkan seperti menambah lebih banyak kaunter pembayaran di pasar raya yang sibuk. Daripada semua orang beratur di satu kaunter, pelanggan berpecah kepada banyak kaunter, jadi kedai boleh melayan lebih ramai orang dalam tempoh masa yang sama.
Dalam blockchain (blockchain) yang di-shard, rangkaian dipecahkan kepada beberapa shard, setiap satu memproses subset transaksinya sendiri dan menyimpan sebahagian daripada state. Validator ditugaskan kepada shard berbeza supaya kerja boleh berlaku secara selari, tetapi semua shard masih tergolong dalam sistem keseluruhan yang sama.
Penyelaras pusat atau beacon chain membantu memastikan shard kekal selaras dan memastikan keselamatan dikongsi merentasi shard. Reka bentuk ini boleh meningkatkan throughput dengan ketara, tetapi ia memperkenalkan kerumitan dalam komunikasi rentas shard, ketersediaan data, dan tugasan validator yang perlu diurus dengan teliti.
- Shard selari boleh memproses banyak transaksi serentak, meningkatkan throughput rangkaian keseluruhan dengan ketara.
- Oleh kerana state dipecahkan merentasi shard, node individu mungkin menyimpan dan memproses kurang data, mengurangkan keperluan perkakasan.
- Transaksi rentas shard adalah lebih kompleks, kerana data dan mesej perlu bergerak dengan selamat antara shard berbeza.
- Keselamatan mesti direka dengan teliti supaya tiada shard menjadi sasaran mudah, selalunya menggunakan tugasan validator rawak dan konsensus (consensus) bersama.
- Memastikan ketersediaan data merentasi shard adalah kritikal, supaya pengguna dan light client masih boleh mengesahkan sistem keseluruhan.
Rollups dan Layer 2: Menskalakan dengan Memindahkan Pengiraan Off-Chain
Rollups ialah rangkaian L2 yang melaksanakan transaksi secara off-chain, kemudian secara berkala menggabungkannya dalam satu kelompok dan menyiarkan hasilnya kembali ke L1. Daripada setiap transaksi diproses terus di rantaian asas, L1 terutamanya menyimpan data termampat atau bukti tentang apa yang berlaku.
Oleh kerana banyak transaksi berkongsi satu transaksi L1, pengguna berkongsi kos tersebut, jadi yuran bagi setiap tindakan jauh lebih rendah. Smart contract rollup di L1 mentakrifkan peraturan, menjejak baki, dan menguatkuasakan keselamatan menggunakan fraud proofs atau validity proofs.
Penting untuk difahami, pengguna masih bergantung pada L1 sebagai sumber kebenaran terakhir. Jika sequencer rollup bertindak tidak jujur atau terhenti, data di L1 bersama mekanisme keluar rollup sepatutnya membolehkan pengguna mengeluarkan dana atau mencabar state yang salah, tertakluk kepada andaian reka bentuk masing-masing.
Key facts
Optimistic rollups: proof model
Menganggap kelompok transaksi adalah sah secara lalai dan membenarkan sesiapa sahaja menghantar fraud proof dalam tempoh cabaran jika mereka mengesan state yang tidak sah.
Optimistic rollups: withdrawal time
Pengeluaran ke L1 biasanya mengambil masa beberapa hari kerana pengguna perlu menunggu tamatnya tempoh cabaran untuk kemungkinan fraud proof.
Optimistic rollups: typical use cases
DeFi dan dApp tujuan umum di mana keserasian EVM dan alatan pembangun lebih penting daripada pengeluaran L1 serta-merta.
Zk-rollups: proof model
Menjana <strong>validity proofs</strong> (zero-knowledge proofs) yang secara matematik menunjukkan setiap kelompok mematuhi peraturan sebelum ia diterima di L1.
Zk-rollups: withdrawal time
Pengeluaran boleh menjadi jauh lebih pantas kerana kontrak L1 mengesahkan bukti dan bukannya menunggu tempoh pertikaian.
Zk-rollups: typical use cases
Dagangan frekuensi tinggi, pembayaran, atau apl berfokus privasi yang mendapat manfaat daripada finaliti pantas dan bukti yang cekap, selalunya dengan kejuruteraan yang lebih kompleks.
- Yuran lebih rendah kerana banyak transaksi pengguna digabungkan ke dalam satu transaksi L1, berkongsi kos lapisan asas.
- Pengalaman pengguna terasa pantas kerana rollups boleh memberikan pengesahan lembut hampir serta-merta sebelum menyiarkan kelompok di on-chain.
- Keselamatan masih sangat bergantung pada L1 asas dan pada sistem bukti rollup, ketersediaan data, serta tadbir urus naik tarafnya.
Kes Penggunaan Dunia Sebenar untuk Blockchain (blockchain) Boleh Diskalakan
Skalabiliti yang lebih baik mengubah kripto daripada lapisan penyelesaian yang mahal dan perlahan kepada sesuatu yang boleh digunakan pengguna setiap hari. Apabila yuran turun dan pengesahan menjadi lebih pantas, kategori aplikasi baharu menjadi realistik. Protokol DeFi boleh menyokong pedagang kecil, permainan boleh memindahkan kebanyakan tindakan dalam permainan ke on-chain, dan NFT boleh di-mint atau didagangkan secara pukal. Rollups, rantaian yang di-shard, dan penyelesaian skalabiliti lain sudah pun membolehkan eksperimen yang mustahil dilakukan hanya di rantaian asas yang sesak.
Kes Penggunaan
- Dagangan DeFi ber-yuran rendah di rollups di mana pengguna boleh menukar token atau menyediakan liquidity tanpa membayar beberapa dolar bagi setiap transaksi.
- Acara mint NFT berskala besar, seperti aset permainan atau koleksi, yang jika tidak akan membebankan ruang blok L1 tunggal.
- Permainan blockchain (blockchain) dengan micro-transactions yang kerap untuk pergerakan, naik taraf, dan ganjaran, semuanya diproses dengan murah di L2.
- Pembayaran rentas sempadan dan kiriman wang di mana pengguna menghantar jumlah kecil secara global tanpa kehilangan sebahagian besar kepada yuran.
- Strategi arbitraj dan market-making frekuensi tinggi yang memerlukan banyak dagangan pantas, didayakan oleh throughput tinggi dan latensi rendah.
- Aliran kerja perusahaan atau institusi, seperti penjejakan rantaian bekalan atau penyelesaian dalaman, yang memerlukan kos dan prestasi yang boleh dijangka.
Kajian Kes / Cerita
Ravi ialah pembangun bebas di India yang membina aplikasi simpanan DeFi kecil untuk komuniti setempatnya. Pada mulanya dia deploy di L1 popular kerana ia dirasakan paling selamat dan mempunyai ekosistem terbesar. Semasa rally pasaran, penggunaan melonjak dan pengguna mula mengadu bahawa deposit mudah kini menelan kos beberapa dolar dan kadangkala mengambil masa beberapa minit untuk disahkan.
Ravi membaca tentang sharding dalam pelan masa depan tetapi sedar ia tidak akan membantu penggunanya hari ini. Dia mula meneroka pilihan L2 dan mempelajari bagaimana rollups menggabungkan transaksi dan menyiarkannya kembali ke rantaian utama. Selepas menguji beberapa rangkaian di testnet, dia memilih rollup yang sudah mantap dan mewarisi keselamatan daripada L1 yang sama yang telah dipercayai penggunanya.
Selepas memindahkan aplikasinya, purata yuran turun lebih 90% dan antara muka terasa jauh lebih responsif. Ravi mendokumentasikan kompromi untuk komunitinya, termasuk risiko bridge dan masa pengeluaran, dan menerangkan bahawa L1 masih bertindak sebagai lapisan penyelesaian utama. Pengajaran utamanya ialah memilih pendekatan skalabiliti yang betul sama pentingnya dengan pengalaman pengguna dan andaian risiko seperti juga angka TPS mentah.
Risiko, Pertimbangan Keselamatan dan Kompromi
Faktor Risiko Utama
Skalabiliti sangat berkuasa, tetapi ia tidak datang secara percuma. Setiap mekanisme baharu, sama ada sharding atau rollups, menambah kerumitan dan titik kegagalan baharu. L2 selalunya bergantung pada bridge, sequencer, dan kunci naik taraf yang memperkenalkan andaian kepercayaan tambahan di luar rantaian asas. Sistem yang di-shard mesti menyelaras banyak komponen dengan betul untuk mengelakkan jurang ketersediaan data atau keselamatan. Sebagai pengguna atau pembina, adalah penting untuk memahami bukan sahaja bahawa rangkaian itu pantas dan murah, tetapi juga andaian dan risiko yang mendasari manfaat tersebut.
Primary Risk Factors
Bridge and exit risk
Memindahkan aset antara L1 dan L2, atau merentasi rantaian, bergantung pada kontrak bridge yang boleh digodam, salah konfigurasi, atau dihentikan, berpotensi membekukan atau menyebabkan kehilangan dana.
Smart contract bugs
Sistem skalabiliti bergantung pada kontrak kompleks untuk rollups, bridge, dan logik sharding, jadi ralat pelaksanaan boleh menyebabkan kehilangan dana atau transaksi tersekat.
Data availability
Jika data transaksi tidak diterbitkan dan disimpan dengan boleh dipercayai, pengguna dan light client mungkin tidak dapat mengesahkan state rollup atau shard, sekali gus melemahkan keselamatan.
Centralized sequencers/validators
Banyak L2 awal dan sesetengah rantaian pantas bergantung pada bilangan operator yang kecil, yang boleh menapis transaksi atau terhenti, mengurangkan <strong>desentralisasi (decentralization)</strong>.
Cross-shard and cross-chain complexity
Interaksi yang merentasi shard atau rantaian lebih sukar untuk direka dan diuji, meningkatkan kemungkinan pepijat halus dan pengalaman pengguna yang mengelirukan.
User confusion and UX pitfalls
Pengguna mungkin tidak faham mereka berada di rangkaian mana, berapa lama pengeluaran diambil, atau yuran mana yang terpakai, yang boleh membawa kepada kesilapan atau dana dihantar ke tempat yang salah.
Amalan Terbaik Keselamatan
Kelebihan dan Kekurangan Sharding vs Rollups
Kelebihan
Sharding meningkatkan throughput lapisan asas sambil mengekalkan satu aset natif dan model keselamatan tunggal.
Keselamatan bersama merentasi shard boleh memudahkan aplikasi untuk berinteraksi dalam ekosistem L1 yang sama.
Rollups membenarkan eksperimen dan naik taraf pantas tanpa mengubah protokol L1 asas.
Rollups boleh mengkhusus untuk kes penggunaan seperti DeFi, permainan, atau privasi, memberikan pembina lebih fleksibiliti.
Rollups boleh memberikan manfaat skalabiliti lebih awal, walaupun sebelum sharding penuh dilaksanakan di rantaian asas.
Kekurangan
Sharding menambah kerumitan protokol dan boleh menjadikan komunikasi rentas shard dan alatan untuk pembangun lebih sukar.
Naik taraf L1 untuk menyokong sharding adalah perlahan dan konservatif, jadi manfaatnya mungkin tiba lebih lewat berbanding penyelesaian L2.
Rollups memperkenalkan komponen tambahan seperti sequencer dan bridge, masing-masing dengan andaian keselamatan tersendiri.
Liquidity dan pengguna boleh berpecah merentasi banyak rollups, mewujudkan pengalaman yang lebih kompleks untuk pengguna akhir.
Sesetengah rollups masih di peringkat awal kitaran hayat, dengan piawaian, laluan naik taraf, dan profil risiko yang masih berkembang.
Masa Depan Skalabiliti Blockchain (blockchain)
Trend jangka panjang ialah ke arah blockchain modular (modular blockchains), di mana lapisan berbeza mempunyai pengkhususan: ada yang menyediakan keselamatan, ada yang menyediakan ketersediaan data, dan ada yang fokus pada pelaksanaan dan aplikasi berorientasikan pengguna. L1 yang di-shard, lapisan ketersediaan data, dan rollups semuanya sesuai dalam gambaran modular ini.
Apabila infrastruktur matang, pengguna mungkin tidak tahu atau peduli sama ada mereka berada di L1, L2, atau malah L3. Wallet dan bridge akan merutekan transaksi melalui laluan paling cekap sambil masih memautkan keselamatan kepada lapisan asas yang kukuh.
Bagi pembina, masa depan berkemungkinan melibatkan deploy ke berbilang lapisan pelaksanaan sambil bergantung pada keselamatan dan liquidity bersama di bawahnya. Bagi pengguna, janji utamanya adalah interaksi yang pantas, murah dan boleh dipercayai yang terasa seperti web, disokong oleh jaminan kriptografi (cryptography) yang boleh disahkan dan bukannya pelayan legap.
Perbandingan: Skalabiliti Legasi vs Skalabiliti Kripto
Cara Berinteraksi dengan Selamat dengan L2 dan Rangkaian Boleh Diskalakan
Untuk menggunakan L2, anda biasanya bermula di L1 seperti Ethereum, kemudian memindahkan dana melalui bridge ke rangkaian sasaran. Ini melibatkan menghantar transaksi ke kontrak bridge dan menunggu baki L2 muncul dalam wallet anda.
Sebelum melakukan bridging, sahkan URL bridge rasmi daripada pelbagai sumber, semak nama rangkaian dan alamat kontrak, dan fahami berapa lama deposit dan pengeluaran biasanya diambil. Dalam wallet anda, pastikan rangkaian yang dipilih sepadan dengan L2 yang anda ingin gunakan, dan alamat kontrak token adalah betul.
Mulakan dengan jumlah ujian yang kecil untuk mengesahkan semuanya berfungsi seperti yang dijangka. Dari semasa ke semasa, jejak yuran dan kesesakan rangkaian supaya anda tidak terkejut dengan perubahan kos atau masa pengeluaran.
- Mulakan dengan pemindahan ujian kecil ke L2 untuk mengesahkan bahawa deposit dan pengeluaran berfungsi seperti yang dijangka.
- Baca tentang masa pengeluaran biasa dan sebarang tempoh cabaran supaya anda tidak terkejut apabila keluar kembali ke L1.
- Pantau yuran rangkaian di L1 dan L2, kerana gas L1 yang tinggi masih boleh menjejaskan deposit dan pengeluaran.
- Gunakan wallet bereputasi yang jelas menunjukkan rangkaian yang anda gunakan dan menyokong L2 yang anda rancang untuk gunakan.
FAQ: Skalabiliti Blockchain (blockchain), Sharding dan Rollups
Perkara Utama tentang Skalabiliti Blockchain (blockchain)
Mungkin Sesuai Untuk
Mungkin Tidak Sesuai Untuk
- Mereka yang mencari ramalan harga jangka pendek atau isyarat dagangan
- Pengguna yang mahukan sokongan produk khusus dan bukannya pendidikan umum
- Pembaca yang tidak sanggup mengurus tetapan asas wallet dan rangkaian
- Mereka yang memerlukan nasihat undang-undang, cukai, atau pelaburan tentang token tertentu
Blockchain skalabiliti (scalability) ialah tentang melayani lebih ramai pengguna dengan transaksi yang lebih pantas dan murah sambil masih mengekalkan keselamatan dan desentralisasi (decentralization) yang kukuh. Ia sukar kerana trilema skalabiliti: menolak satu dimensi terlalu jauh selalunya memberi tekanan kepada yang lain. Sharding menangani masalah ini dengan menaik taraf rantaian asas itu sendiri, memecahkannya kepada berbilang shard yang berkongsi keselamatan dan meningkatkan throughput. Rollups dan L2 lain memindahkan kebanyakan pengiraan off-chain dan menggunakan L1 terutamanya untuk data dan penyelesaian, membuka keuntungan kecekapan yang besar. Bagi pengguna harian, hasilnya sepatutnya aplikasi yang terasa semudah perkhidmatan web sambil masih menawarkan infrastruktur terbuka yang boleh disahkan. Apabila anda meneroka rangkaian berbeza, beri perhatian bukan sahaja kepada kelajuan dan yuran, tetapi juga kepada andaian keselamatan, reka bentuk bridge, dan tahap desentralisasi (decentralization), supaya anda boleh memilih persekitaran yang sesuai dengan keperluan anda.