Skalabilnost blockchain-a (blockchain) odnosi se na to koliko transakcija mreža može da obradi, i kojom brzinom, a da pri tom ne ugrozi svoju bezbednost ili decentralizaciju (decentralization). Kada lanac ne može da se skalira, korisnici to osećaju kroz visoke naknade, spora potvrđivanja i neuspele transakcije u periodima velike gužve. Ako ste pokušali da pošaljete malu uplatu ili da uradite mint NFT-a tokom bull run-a, verovatno ste videli kako naknade skaču na nekoliko dolara, a čekanje traje mnogo minuta. To iskustvo tera ljude da se zapitaju da li kripto ikada može da podrži svakodnevna plaćanja, gejming ili masovno korišćenje DeFi-ja. Ovaj vodič prolazi kroz osnovne ideje iza skalabilnosti i zašto je ona teška, uključujući i trilemu skalabilnosti. Naučićete kako unapređenja osnovnog sloja, poput sharding-a, i rešenja van lanca kao što su rollups i druge layer 2 (L2) mreže rade zajedno da učine blockchain-e bržim i jeftinijim, i na koje kompromise treba obratiti pažnju.
Skalabilnost ukratko
Rezime
- Skalabilnost znači obradu većeg broja transakcija u sekundi uz očuvanje bezbednosti mreže i dobre odzivnosti za korisnike.
- Teška je zbog trileme skalabilnosti: poboljšanje skalabilnosti često vrši pritisak na bezbednost ili decentralizaciju (decentralization).
- Sharding skalira sam layer 1 tako što deli blockchain na paralelne shard-ove koji dele bezbednost.
- Rollups i druga layer 2 rešenja premeštaju računanje van lanca i vraćaju komprimovane podatke ili dokaze nazad na L1.
- Sharded L1-ovi su odlični za povećanje sirovog protoka, dok rollups briljiraju u fleksibilnom pokretanju i brzom iteriranju.
- Većina zrelijih ekosistema ide ka kombinaciji skalabilnog L1 plus snažnih L2 mreža, svake sa različitim kompromisima.
Osnove skalabilnosti: protok, latencija i trilema
Kada ljudi pričaju o protok-u (throughput), obično misle na to koliko transakcija u sekundi (TPS) blockchain može da obradi. Veći protok znači da više korisnika može istovremeno da trguje, igra ili šalje uplate, a da se mreža ne zaguši i ne podigne naknade.
Latencija je vreme potrebno da se transakcija potvrdi sa visokim stepenom sigurnosti. Niska latencija deluje kao „brza“ aplikacija: kliknete na „swap“ ili „send“ i vidite finalizaciju za nekoliko sekundi, a ne minuta. I protok i latencija direktno oblikuju korisničko iskustvo.
Trilema skalabilnosti kaže da je teško istovremeno maksimizovati bezbednost, decentralizaciju (decentralization) i skalabilnost. Veoma bezbedna, decentralizovana mreža sa mnogo nezavisnih validator-a može da se muči sa brzom obradom ogromnog obima transakcija. Istovremeno, lanac koji centralizuje proizvodnju blokova može biti brz, ali lakši za cenzuru ili napad. Većina modernih dizajna pokušava da izbalansira ove tri sile, umesto da „reši“ trilemu u potpunosti.
- Naknade za transakcije naglo rastu u periodima gužve, pa mali transferi ili trgovanje postaju neisplativi.
- Mempool ostaje zagušen, sa mnogo transakcija na čekanju koje čekaju da budu uključene u blok.
- Korisnici vide duga ili nepredvidiva vremena potvrde, naročito kada koriste podrazumevana podešavanja naknada.
- Aplikacije ili wallet-i počinju da se oslanjaju na centralizovane relay-e ili kustodijalne servise kako bi sakrili zagušenje na lancu od korisnika.
Dva puta ka skaliranju: Layer 1 vs Layer 2
Layer 1 (L1) blockchain je osnovna mreža na kojoj se proizvode blokovi, dešava se konsenzus (consensus) i postoje aktiva poput ETH ili BTC. Skaliranje na L1 znači menjanje ovog osnovnog protokola, na primer povećanjem kapaciteta blokova ili dodavanjem sharding-a kako bi se više transakcija obrađivalo paralelno.
Layer 2 (L2) radi povrh postojećeg L1. On obrađuje većinu aktivnosti korisnika van lanca, a zatim periodično komunicira sa osnovnim lancem radi bezbednosti i poravnanja (settlement). Rollups su glavni L2 dizajn na Ethereum-u danas, ali postoje i payment channels i sidechains.
U praksi, ekosistemi konvergiraju ka modelu „L1 za bezbednost, L2 za skaliranje“. Osnovni sloj ostaje konzervativan i robustan, dok L2 mreže brže evoluiraju, eksperimentišu sa novim funkcijama i preuzimaju većinu svakodnevnog transakcionog opterećenja.
- On-chain: Veći blokovi ili kraće vreme između blokova povećavaju sirovi kapacitet, ali mogu otežati manjim node-ovima da isprate mrežu.
- On-chain: Sharding deli blockchain na više shard-ova koji obrađuju različite transakcije paralelno, dok i dalje dele bezbednost.
- Off-chain/L2: Rollups izvršavaju transakcije van lanca i objavljuju komprimovane podatke ili dokaze nazad na L1 radi bezbednosti.
- Off-chain/L2: Payment channels omogućavaju dvema stranama da često transakcionišu van lanca i poravnaju samo konačni rezultat na L1.
- Off-chain/L2: Sidechains su odvojeni blockchain-i povezani bridge-om sa glavnim lancem, često sa sopstvenim validator-ima i pretpostavkama o bezbednosti.
Sharding objašnjen: deljenje blockchain-a na delove
Sharding je kao dodavanje više kasa u prometnom supermarketu. Umesto da svi stoje u redu kod jedne kase, kupci se raspoređuju na više linija, pa prodavnica može da usluži više ljudi u istom vremenu.
U sharded blockchain-u, mreža je podeljena na više shard-ova, od kojih svaki obrađuje svoj podskup transakcija i čuva deo stanja. Validator-i se dodeljuju različitim shard-ovima kako bi rad mogao da se odvija paralelno, ali svi shard-ovi i dalje pripadaju istom ukupnom sistemu.
Centralni koordinator ili beacon chain pomaže da shard-ovi ostanu usklađeni i obezbeđuje da se bezbednost deli među njima. Ovaj dizajn može značajno povećati protok, ali uvodi složenost oko komunikacije između shard-ova, dostupnosti podataka i dodele validator-a, što mora biti pažljivo rešeno.
- Paralelni shard-ovi mogu da obrade mnogo transakcija odjednom, značajno povećavajući ukupan mrežni protok (throughput).
- Pošto je stanje podeljeno između shard-ova, pojedinačni node-ovi mogu da čuvaju i obrađuju manje podataka, što snižava hardverske zahteve.
- Transakcije između shard-ova su složenije, jer podaci i poruke moraju bezbedno da se prenose između različitih shard-ova.
- Bezbednost mora biti pažljivo dizajnirana kako nijedan shard ne bi postao laka meta, često uz korišćenje nasumične dodele validator-a i zajedničkog konsenzusa (consensus).
- Obezbeđivanje dostupnosti podataka (data availability) preko shard-ova je ključno, kako bi korisnici i laki klijenti i dalje mogli da verifikuju ceo sistem.
Rollups i Layer 2: skaliranje premeštanjem računanja van lanca
Rollups su L2 mreže koje izvršavaju transakcije van lanca, a zatim ih periodično pakuju u batch i objavljuju rezultat nazad na L1. Umesto da se svaka transakcija obrađuje direktno na osnovnom lancu, L1 uglavnom čuva komprimovane podatke ili dokaze o tome šta se desilo.
Pošto mnoge transakcije dele jednu L1 transakciju, korisnici dele trošak, pa su naknade po akciji mnogo niže. Smart contract-i rollup-a na L1 definišu pravila, prate bilanse i sprovode bezbednost koristeći fraud proofs ili validity proofs.
Važno je da se korisnici i dalje oslanjaju na L1 kao krajnji izvor istine. Ako se sequencer rollup-a ponaša loše ili se ugasi, podaci na L1 plus mehanizmi izlaza rollup-a trebalo bi da omoguće korisnicima da povuku sredstva ili ospore pogrešna stanja, u skladu sa pretpostavkama svakog dizajna.
Key facts
Optimistic rollups: proof model
Podrazumevaju da su batch-evi validni i dozvoljavaju bilo kome da podnese fraud proof tokom perioda izazova ako otkrije nevažeće stanje.
Optimistic rollups: withdrawal time
Povlačenja na L1 obično traju danima jer korisnici moraju da sačekaju isteka perioda izazova za potencijalne fraud proofs.
Optimistic rollups: typical use cases
DeFi i dApps opšte namene, gde su EVM kompatibilnost i razvojni alati važniji od trenutnih povlačenja na L1.
Zk-rollups: proof model
Generišu <strong>validity proofs</strong> (zero-knowledge proofs) koji matematički dokazuju da je svaki batch poštovao pravila pre nego što bude prihvaćen na L1.
Zk-rollups: withdrawal time
Povlačenja mogu biti mnogo brža jer L1 contract verifikuje proof umesto da čeka period za sporove.
Zk-rollups: typical use cases
Trgovanje visokog frekvencijskog intenziteta, plaćanja ili aplikacije fokusirane na privatnost, koje imaju koristi od brze finalnosti i efikasnih proof-ova, često uz složenije inženjerstvo.
- Naknade su niže jer se mnoge korisničke transakcije pakuju u jednu L1 transakciju, pa se trošak osnovnog sloja deli na više korisnika.
- Korisničko iskustvo deluje brzo jer rollups mogu da daju skoro trenutne „meke“ potvrde pre objavljivanja batch-eva na lancu.
- Bezbednost i dalje u velikoj meri zavisi od osnovnog L1 i od proof sistema rollup-a, dostupnosti podataka i governance-a nad nadogradnjama.
Stvarne primene skalabilnih blockchain-a
Bolja skalabilnost pretvara kripto iz skupog, sporog sloja za poravnanje u nešto sa čime korisnici mogu da rade svakog dana. Kada naknade padnu, a potvrde se ubrzaju, potpuno nove kategorije aplikacija postaju realne. DeFi protokoli mogu da podrže manje trgovce, igre mogu da prebace većinu akcija u igri na lanac, a NFT-ovi mogu da se mint-uju ili trguju u velikim količinama. Rollups, sharded lanci i druga rešenja za skaliranje već omogućavaju eksperimente koji bi bili nemogući samo na zagušenom osnovnom lancu.
Use cases
- DeFi trgovanje sa niskim naknadama na rollup-ovima, gde korisnici mogu da menjaju tokene ili pružaju likvidnost bez plaćanja nekoliko dolara po transakciji.
- Veliki događaji mint-ovanja NFT-ova, poput asset-a u igrama ili kolekcionarskih predmeta, koji bi inače preopteretili prostor u blokovima jednog L1.
- Blockchain gejming sa čestim mikro-transakcijama za poteze, nadogradnje i nagrade, koje se sve jeftino obrađuju na L2.
- Međunarodna plaćanja i doznake gde korisnici šalju male iznose globalno bez gubitka velikog dela na naknade.
- Arbitraža visokog frekvencijskog intenziteta i market-making strategije kojima su potrebne mnoge brze trgovine, omogućene visokim protokom i niskom latencijom.
- Poslovni ili institucionalni tokovi rada, poput praćenja lanca snabdevanja ili internih poravnanja, koji zahtevaju predvidive troškove i performanse.
Studija slučaja / priča
Ravi je freelance developer iz Indije koji pravi malu DeFi štednu aplikaciju za svoju lokalnu zajednicu. U početku je pokreće na popularnom L1 jer mu deluje najbezbednije i ima najveći ekosistem. Tokom tržišnog rasta, korišćenje naglo skače i njegovi korisnici počinju da se žale da jednostavni depoziti sada koštaju nekoliko dolara i ponekad čekaju minutima na potvrdu.
Ravi čita o sharding-u u budućim roadmap-ovima, ali shvata da to neće pomoći njegovim korisnicima danas. Počinje da istražuje L2 opcije i uči kako rollups pakuju transakcije i objavljuju ih nazad na glavni lanac. Nakon testiranja nekoliko mreža na testnet-u, bira dobro uspostavljen rollup koji nasleđuje bezbednost od istog L1 kome njegovi korisnici već veruju.
Nakon migracije aplikacije, prosečne naknade padaju za više od 90%, a interfejs deluje mnogo odzivnije. Ravi dokumentuje kompromise za svoju zajednicu, uključujući rizike bridge-a i vremena povlačenja, i objašnjava da L1 i dalje deluje kao krajnji sloj za poravnanje. Njegova glavna lekcija je da je izbor pravog pristupa skalabilnosti jednako vezan za korisničko iskustvo i pretpostavke o riziku, koliko i za gole TPS brojeve.
Rizici, bezbednosni aspekti i kompromisi
Glavni faktori rizika
Skalabilnost je moćna, ali ne dolazi besplatno. Svaki novi mehanizam, bilo da je sharding ili rollups, dodaje složenost i nova mesta na kojima stvari mogu da se pokvare. L2 mreže se često oslanjaju na bridge-ove, sequencer-e i upgrade ključeve koji uvode dodatne pretpostavke poverenja izvan osnovnog lanca. Sharded sistemi moraju ispravno da koordinišu mnoge komponente kako bi izbegli praznine u dostupnosti podataka ili bezbednosti. Kao korisniku ili graditelju, važno je da razumete ne samo da je mreža brza i jeftina, već i koje pretpostavke i rizici stoje ispod tih benefita.
Primary Risk Factors
Rizik bridge-a i izlaza
Premeštanje sredstava između L1 i L2, ili preko različitih lanaca, zavisi od bridge contract-a koji mogu biti hakovani, pogrešno podešeni ili pauzirani, što potencijalno može zamrznuti ili izgubiti sredstva.
Bug-ovi u smart contract-ima
Sistemi za skaliranje se oslanjaju na složene contract-e za rollups, bridge-ove i sharding logiku, pa greške u implementaciji mogu dovesti do gubitka sredstava ili zaglavljenih transakcija.
Dostupnost podataka
Ako podaci o transakcijama nisu pouzdano objavljeni i sačuvani, korisnici i laki klijenti možda neće moći da verifikuju stanje rollup-a ili shard-a, što slabi bezbednost.
Centralizovani sequencer-i/validator-i
Mnogi rani L2-ovi i neki brzi lanci se oslanjaju na mali broj operatora, koji mogu da cenzurišu transakcije ili da se ugase, smanjujući <strong>decentralizaciju (decentralization)</strong>.
Složenost između shard-ova i lanaca
Interakcije koje obuhvataju više shard-ova ili lanaca teže je dizajnirati i testirati, što povećava šansu za suptilne bug-ove i zbunjujuća korisnička iskustva.
Zbunjenost korisnika i UX zamke
Korisnici možda ne razumeju na kojoj mreži se nalaze, koliko traju povlačenja ili koje naknade važe, što dovodi do grešaka ili slanja sredstava na pogrešno mesto.
Najbolje bezbednosne prakse
Prednosti i mane sharding-a u odnosu na rollups
Prednosti
Sharding povećava protok osnovnog sloja uz zadržavanje jedne native aktive i modela bezbednosti.
Deljena bezbednost između shard-ova može olakšati interoperabilnost aplikacija unutar istog L1 ekosistema.
Rollups omogućavaju brzo eksperimentisanje i nadogradnje bez menjanja osnovnog L1 protokola.
Različiti rollups mogu da se specijalizuju za use case-ove poput DeFi-ja, gejminga ili privatnosti, dajući graditeljima veću fleksibilnost.
Rollups mogu da donesu benefite skaliranja ranije, čak i pre nego što se pun sharding implementira na osnovnom lancu.
Mane
Sharding dodaje složenost protokolu i može otežati komunikaciju između shard-ova i alate za developere.
Nadogradnja L1 da podrži sharding je spora i konzervativna, pa benefiti mogu stići kasnije nego kod L2 rešenja.
Rollups uvode dodatne komponente poput sequencer-a i bridge-ova, od kojih svaka ima sopstvene pretpostavke o bezbednosti.
Likvidnost i korisnici mogu da se fragmentišu preko mnogih rollup-ova, stvarajući složenije iskustvo za krajnje korisnike.
Neki rollups su i dalje u ranoj fazi životnog ciklusa, sa standardima, putevima nadogradnje i profilima rizika koji se još razvijaju.
Budućnost skalabilnosti blockchain-a (blockchain)
Dugoročni trend ide ka modularnim blockchain-ima, gde se različiti slojevi specijalizuju: neki obezbeđuju bezbednost, drugi dostupnost podataka, a treći se fokusiraju na izvršavanje i aplikacije okrenute korisnicima. Sharded L1-ovi, slojevi za dostupnost podataka i rollups svi se uklapaju u ovu modularnu sliku.
Kako infrastruktura sazreva, korisnici možda neće znati niti ih interesovati da li su na L1, L2 ili čak L3. Wallet-i i bridge-ovi će rutirati transakcije kroz najefikasniji put, dok će se bezbednost i dalje oslanjati na robusne osnovne slojeve.
Za graditelje, budućnost verovatno podrazumeva pokretanje na više execution slojeva uz oslanjanje na deljenu bezbednost i likvidnost ispod. Za korisnike, obećanje je jednostavno: brze, jeftine i pouzdane interakcije koje se osećaju kao web, ali su podržane proverljivim kriptografskim (cryptography) garancijama umesto netransparentnih servera.
Poređenje: tradicionalno skaliranje vs kripto skaliranje
Kako bezbedno koristiti L2 i skalirane mreže
Da biste koristili L2, obično počinjete na L1 poput Ethereum-a, a zatim prebacujete sredstva preko bridge-a na ciljnu mrežu. To podrazumeva slanje transakcije na bridge contract i čekanje da se balans na L2 pojavi u vašem wallet-u.
Pre nego što uradite bridging, proverite zvanični URL bridge-a iz više izvora, proverite naziv mreže i adrese contract-a i razumite koliko obično traju depoziti i povlačenja. U vašem wallet-u, uverite se da izabrana mreža odgovara L2 koji želite da koristite i da su adrese token contract-a ispravne.
Počnite sa malim testnim iznosom da potvrdite da sve radi kako očekujete. Vremenom pratite naknade i zagušenje mreže kako vas promene troškova ili vremena povlačenja ne bi iznenadile.
- Potvrdite zvanični URL bridge-a i dokumentaciju iz više pouzdanih izvora pre nego što povežete svoj wallet.
- Počnite sa malim testnim transferom na L2 da proverite da li depoziti i povlačenja rade kako očekujete.
- Pročitajte o tipičnim vremenima povlačenja i eventualnim periodima izazova kako vas izlazak nazad na L1 ne bi iznenadio.
- Pratite naknade na mreži i na L1 i na L2, jer visok L1 gas i dalje može uticati na depozite i povlačenja.
- Koristite renomirane wallet-e koji jasno prikazuju na kojoj mreži ste i podržavaju L2 koji planirate da koristite.
FAQ: skalabilnost blockchain-a, sharding i rollups
Ključne pouke o skalabilnosti blockchain-a (blockchain)
Može biti pogodno za
Možda nije pogodno za
- Ljude koji traže kratkoročne prognoze cena ili trgovačke signale
- Korisnike koji žele konkretne preporuke proizvoda umesto opšte edukacije
- Čitaoce koji nisu spremni da upravljaju osnovnim wallet i mrežnim podešavanjima
- One kojima je potrebna pravna, poreska ili investiciona savetodavna usluga o određenim tokenima
Skalabilnost blockchain-a (blockchain) odnosi se na to da se opsluži više korisnika bržim i jeftinijim transakcijama, uz očuvanje snažne bezbednosti i decentralizacije (decentralization). Ona je teška zbog trileme skalabilnosti: guranje jedne dimenzije predaleko često opterećuje druge. Sharding napada problem nadogradnjom samog osnovnog lanca, deleći ga na više shard-ova koji dele bezbednost i povećavaju protok. Rollups i druge L2 mreže premeštaju većinu računanja van lanca i koriste L1 uglavnom za podatke i poravnanje, otključavajući velike efikasnosne dobitke. Za svakodnevne korisnike, rezultat bi trebalo da budu aplikacije koje se osećaju glatko kao web servisi, ali i dalje nude proverljivu, otvorenu infrastrukturu ispod haube. Dok istražujete različite mreže, obratite pažnju ne samo na brzinu i naknade, već i na pretpostavke o bezbednosti, dizajn bridge-ova i nivo decentralizacije, kako biste izabrali pravo okruženje za svoje potrebe.