去中心化可扩展性将成为 Web3 的下一个重大挑战:这是我们解决它的方法

该职位 去中心化可扩展性将成为 Web3 的下一个重大挑战:这是我们解决它的方法 最早出现 Coinpedia 金融科技新闻

Web3 被广泛吹捧为基于区块链技术的未来去中心化互联网的愿景。 支持者表示,这将导致一个更加民主的互联网生态系统,由分散的应用程序、工具和服务提供支持,人们可以在其中收回对数据的控制权并重新获得自由。 

这是许多分析师同意的愿景。 在最近的一份报告中,Vantage Market Research 预测 Web3 服务的市场是 预计会增长 从 41.6 年到 2022 年,复合年增长率为 2028%,从现在的估计价值 2.9 亿美元增加到当时的超过 23.8 亿美元。 

这是一个乐观的预测,假设 Web3 将继续其已经非常快速的扩张,吸引风险投资家的更多投资,并对加密货币、去中心化金融、元界和游戏赚钱等概念产生更大的兴趣。 如果 Web3 要做到这一点,就需要克服一个似乎无法克服的挑战,目前还没有项目能够解决——去中心化的可扩展性问题

扩展 Web3 的难度

Web3 有一个可扩展性问题,这将被证明是更广泛采用的主要障碍,如果最乐观的预测表明它会成为一个价值数十亿美元的行业,那么就需要有人提出解决方案。 

区块链可扩展性问题在 2016 年首次曝光,当时人们对第一款基于区块链的游戏 CryptoKitties 产生了浓厚的兴趣。 

CryptoKitties 是一款托管在以太坊区块链上的游戏,涉及培育数字小猫,饲养它们,然后与其他人交换它们。 事实证明,这是一款非常受欢迎的游戏,以至于它引起了 前所未有的拥堵 在以太坊网络上。 这导致交易处理时间变慢,这已经够糟糕的了,以及高昂的汽油费,更糟糕的是。 

网络变得如此缓慢和昂贵,以至于几乎不可能玩 CryptoKitties,而且它还对其他基于以太坊的应用程序产生了连锁反应。 经过一番讨论,以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 将这一挑战称为以太坊的“可扩展性三难题“。 

区块链网络基于三个核心支柱——即安全性、去中心化和可扩展性,但它们的设计方式意味着你必须始终优先考虑两个支柱,而牺牲第三个。 

为了克服这一挑战,出现了 Polygon 等第 2 层网络。 它们通过将交易从主区块链卸载到第二个“侧链”来工作,在那里可以更快地处理它们。 然后,主链只处理整批交易的最终结果,从而消除了大部分网络流量。 这有助于控制事情。 

以太坊也提出了自己的解决方案,称为 Merge,其中涉及从工作量证明共识机制转变为权益证明机制。 然而,虽然这将有助于通过消除矿工来解决高昂的 gas 费用问题,但它会 几乎没有解决以太坊和 Web3 的可扩展性问题. 向 PoS 的过渡应该与启用“分片”的第二次升级相吻合,其中网络被分成多个组件以增加交易吞吐量。 然而,这一举措后来被推迟了,只会在 2023 年到来。 

即使分片确实到来了,它也只能解决一部分难题。 事实上,区块链和 Web3 无法仅通过增加交易吞吐量来扩展,因为这对提高原子可组合性没有任何帮助。 

原子可组合性问题

对原子可组合性的需求 在许多关于区块链可扩展性的讨论中并未提及,但这是一个不容忽视的重要考虑因素。 这是因为确保 Web3 应用程序的互操作性至关重要。 

互操作性与 dApp 利用多个智能合约组成单个交易的能力有关。 这是必不可少的,因为这意味着 Web3 dApp 可以自由地在其他人之间组合交易。 通过这种方式,例如 DeFi 应用程序可以在多个去中心化交易所中提供最优越的汇率。 或者,DeFi 应用程序可以利用多个众包流动性池来帮助交易者发现并利用套利交易机会。 这些都是极其复杂的交易,必须在一系列复杂的“原子”步骤中同时执行。 这是必要的,因为必须立即确认每个步骤才能进行交易。 

因此,如果没有原子可组合性,这些用例在 Web3 中是不可能的。 它是任何区块链的一项关键功能,它可以使数千个独特的、可互操作的 dApp 协同工作。

Layer-2s 和原子可组合性不能混为一谈

原子可组合性并不是一个新想法。 事实上,以太坊的网络支持数百个已经可组合的 dApp。 问题是以太坊网络上的原子可组合性非常低效,要求每笔交易都通过无法扩展的缓慢移动的全球共识算法进行处理。 

更重要的是,虽然第 2 层网络可能会加快交易吞吐量,但它们只能通过牺牲原子可组合性来做到这一点。 以太坊的 Merge 和 Polygon 都使用一种称为“分片”的技术,该技术涉及将交易卸载到可以独立处理的侧链上。 这样做的问题是,这些独立的分片在它们的事务包最终提交到主区块链之前无法相互通信,这意味着原子可组合性变得非常低效。 

目前,跨分片通信是使用条件加密承诺执行的,这是一种降低交易速度的技术,这意味着网络无法从更快的吞吐量中受益。 

彻底的解决方案

好消息是,有一种解决方案正在开始形成。 这 基数平台 为支持下一代高度可扩展的 DeFi 应用程序而构建,创造了其独特的 Cerberus 共识机制 这引入了一种全新的分片技术。 这是一种革命性的设计,理论上可以支持无限数量的交易和彼此并行运行的 Web3 dApp。  

在设计 Cerberus 时,Radix 的团队意识到了三件事。 首先,它认识到需要支持无限数量的分片,以便扩展以满足真正全球 Web3 基础设施的要求,该基础设施有朝一日可能取代现有的 Web2.0 基础设施。 其次,Radix 的团队还意识到需要对原子事务进行共识,这些事务只能在与每个事务相关的分片上同步,以免网络的其余部分拥塞。 最后,Radix 还确定了对真正能够利用这种“无限并行”的应用层的需求。 

因此,Cerberus 旨在支持无限数量的能够并行达成共识的分片,同时还允许在相关时跨任何分片集执行共识。 此外,它引入了“substrates”的概念,它是具有非常具体规则的交易的小记录,可以分配给任何单个分片以实现原子可组合性。 

例如,开发人员可能想要创建一个令牌基板来描述一个简单的交易,其中 Jack 将 10 XRD 发送给他的朋友 John。 基板会注意到 John 的账户中有 10 个 XRD,并且这些不再在 Jack 的账户中,以防止任何 XRD 丢失或重复使用。 

通过使用基板记录每个代币的状态,Cerberus 能够并行处理无限的交易。 因此,它可以支持在数百万个个人账户之间共享的数百万个令牌,在所需的多个分片之间共享。 然后,当有人想向另一个用户发送代币时,存储有关谁拥有这些特定资产的信息的两个单独的分片将共同达成共识,但独立于网络的其余部分,而不会影响其性能。 通过这种方式,Radix 以前所未有的规模实现了原子可组合性。

为了使这一切成为可能,Radix 创建了一个全新的应用层,称为 基数引擎,它不仅可以定义底物的含义和规则,还可以定义哪些底物应该包含在共识中。 这确保了仅在相关分片之间达成共识。 以太坊的 EVM 架构无法支持这一点,因为所有交易都必须在单个时间线内进行,这一概念被称为“全局排序”。 

结论

培育 Web3 发展的关键是保护其代币化、去中心化和原子可组合性的关键支柱。 如果我们通过使用分片等技术将 dApp 彼此隔离,从而去除其中任何一个元素,这类似于将蜜蜂与其授粉的植物隔离开来。 这在自然界中是可见的,人为的动植物分离导致了整个生态系统的无意破坏。 

Web3 不能犯同样的错误。 当我们努力创建一个充满活力和蓬勃发展的基础设施来支持下一代互联网和全球金融时,保持原子可组合性对于它的规模和繁荣至关重要。 

资料来源:https://coinpedia.org/information/decentralized-scalability-will-be-the-next-big-web3-challenge-heres-how-we-fix-it/