KOMPROMISY MIĘDZY SIECIAMI POZA ŁAŃCUCHEM A SIECIAMI W ŁAŃCUCHU

W obszarze technologii blockchain przetwarzanie danych i transakcji może odbywać się „w łańcuchu” lub „poza łańcuchem”, z których każde ma swój własny zestaw kompromisów i zalet. Zrozumienie różnicy między tymi dwoma podejściami jest kluczowe dla deweloperów, firm i użytkowników poruszających się po zdecentralizowanym ekosystemie.

Definicja transakcji w łańcuchu

Transakcje w łańcuchu to transakcje wykonywane i rejestrowane bezpośrednio w rejestrze blockchain. Każde zdarzenie jest weryfikowane za pomocą mechanizmów konsensusu, takich jak proof of work (PoW) lub proof of stake (PoS), co czyni je niezmiennymi po potwierdzeniu. Zapewnia to bezpieczeństwo, przejrzystość i decentralizację.

Definicja transakcji poza łańcuchem

Transakcje poza łańcuchem odbywają się poza główną siecią blockchain. Interakcje te mogą być rozliczane później poprzez aktualizację w łańcuchu bloków lub działać niezależnie za pośrednictwem systemów opartych na zaufaniu, powierników lub rozwiązań warstwy 2, takich jak kanały stanu i łańcuchy boczne. Ponieważ nie obejmują one bezpośrednio całego łańcucha bloków, mogą być szybsze i bardziej skalowalne.

Przykłady praktyczne

• Przykład w łańcuchu bloków: Transfer ETH za pomocą sieci głównej Ethereum wymaga weryfikacji transakcji przez górników i trwałego jej zapisania w łańcuchu bloków.
• Przykład poza łańcuchem bloków: Transakcja w sieci Bitcoin Lightning Network odbywa się między dwiema stronami i jest rejestrowana w łańcuchu bloków tylko wtedy, gdy kanał jest otwierany lub zamykany.

Oba systemy służą różnym celom, a ich wykorzystanie w dużej mierze zależy od takich czynników, jak wielkość transakcji, częstotliwość, pożądana prędkość i zgodność z przepisami.

Transakcje on-chain są często chwalone za bezpieczeństwo i integralność. Jednak korzyści te wiążą się z kompromisami, zwłaszcza w zakresie skalowalności i kosztów. Poniżej przedstawiono kluczowe kompromisy związane z systemami on-chain:

1. Bezpieczeństwo i brak zaufania

Jedną z najważniejszych cech aktywności on-chain jest wysoki poziom bezpieczeństwa. Każda transakcja jest zabezpieczona kryptograficznie i weryfikowana przez rozproszoną sieć, co eliminuje potrzebę pośredników. Ten model braku zaufania zapewnia niezmienność danych i odporność na oszustwa lub manipulacje.

2. Przejrzystość i audytowalność

Ponieważ wszystkie dane on-chain są rejestrowane publicznie, zapewnia to wysoki poziom przejrzystości. Dokumentacja finansowa, operacje związane z inteligentnymi kontraktami i procedury zarządzania są w pełni audytowalne, co zwiększa odpowiedzialność uczestników i zmniejsza prawdopodobieństwo korupcji systemowej.

3. Ograniczenia skalowalności

Wysoka przejrzystość i decentralizacja wiążą się z obniżeniem wydajności. Większość powszechnie używanych blockchainów ma ograniczoną przepustowość, przy czym Bitcoin przetwarza około 7 transakcji na sekundę (TPS), a Ethereum około 15-30 TPS. Przeciążenie sieci często prowadzi do wolniejszego czasu realizacji transakcji i wyższych opłat za gaz.

4. Konsekwencje kosztowe

Operacje w łańcuchu bloków mogą być zbyt kosztowne, szczególnie w okresach dużego popytu. Użytkownicy często konkurują o jak najszybsze przetwarzanie transakcji, oferując wyższe opłaty, co może sprawić, że mikropłatności staną się nieopłacalne. Na przykład, podczas hossy, ceny gazu Ethereum mogą znacząco wzrosnąć, ograniczając jego wykorzystanie zarówno dla przeciętnych użytkowników, jak i deweloperów.

5. Nieodwracalność i ostateczność

Po włączeniu do bloku i odpowiednim potwierdzeniu, transakcja w łańcuchu jest nieodwracalna — co jest zaletą dla bezpieczeństwa, ale wadą w przypadku błędnych transferów lub sporów. Ta ostateczność podkreśla znaczenie precyzyjnego wykonania i solidnej konstrukcji inteligentnych kontraktów.

6. Zagadnienia środowiskowe

Historycznie rzecz biorąc, systemy łańcuchowe wykorzystujące mechanizmy Proof of Work (takie jak Bitcoin) były poddawane krytyce pod kątem zużycia energii. Chociaż Proof of Stake i inne mechanizmy łagodzą ten problem, zrównoważony rozwój środowiskowy nadal stanowi wyzwanie dla tradycyjnych sieci łańcuchowych.

Chociaż zapewniają bezpieczeństwo i decentralizację, ograniczenia konstrukcji łańcuchowej sprawiają, że jest ona mniej odpowiednia dla aplikacji o wysokiej częstotliwości, niskiej wartości lub działających w czasie rzeczywistym, co skłania wielu do rozważenia alternatyw poza łańcuchem jako niezbędnego uzupełnienia.

Modele transakcji poza łańcuchem pojawiły się w celu rozwiązania różnych problemów związanych z sieciami on-chain, zwłaszcza tych związanych z kosztami i skalowalnością. Chociaż systemy off-chain oferują wyraźne korzyści w zakresie elastyczności i przepustowości, wiążą się one z pewnym zestawem kompromisów, zwłaszcza w zakresie zaufania i centralizacji.

1. Lepsza skalowalność

Rozwiązania off-chain umożliwiają znacznie większą przepustowość transakcji, eliminując potrzebę walidacji każdej interakcji w całym blockchainie. Systemy takie jak kanały stanu umożliwiają częste, natychmiastowe wymiany między użytkownikami, które są rejestrowane w blockchainie dopiero po zagregowaniu lub zamknięciu. Prowadzi to do mniejszych opóźnień i lepszego doświadczenia użytkownika.

2. Niższe koszty transakcji

Dzięki mniejszemu poleganiu na walidacji warstwy bazowej, modele off-chain minimalizują opłaty za gaz lub zachęty dla górników/walidatorów. Ta opłacalność sprawia, że ​​idealnie nadają się do mikropłatności, ekonomii gier i usług w czasie rzeczywistym, takich jak transmisje strumieniowe lub transakcje oparte na IoT.

3. Zalety prywatności

Transakcje poza łańcuchem są zazwyczaj bardziej prywatne, ponieważ nie są publicznie transmitowane do całej sieci. Chroni to poufne dane biznesowe i umożliwia stosowanie poufnych strategii, które w przeciwnym razie byłyby widoczne w łańcuchu, gdzie przejrzystość czasami staje się obciążeniem.

4. Kompromis centralizacji

Systemy poza łańcuchem często wprowadzają zaufanych pośredników lub wymagają wcześniej uzgodnionych warunków między stronami. Niezależnie od tego, czy jest to powiernik kanału płatności, czy serwer centralny, podmioty te mogą ponownie wprowadzić punkty awarii i zagrozić zdecentralizowanemu etosowi blockchain.

5. Ryzyko rozliczeniowe

Opóźniona ostateczność w niektórych konfiguracjach poza łańcuchem może prowadzić do ryzyka kontrahenta. Jeśli uczestnik zniknie lub nie wywiąże się ze swoich zobowiązań przed zamknięciem łańcucha, mogą pojawić się spory, zwłaszcza jeśli w danej jurysdykcji nie ma jasnego rozwiązania prawnego.

6. Złożoność integracji

Łączenie mechanizmów poza łańcuchem ze środowiskami on-chain wymaga solidnej infrastruktury interoperacyjnej. Połączenie łańcuchów z warstwami transakcji może obejmować inteligentne kontrakty, portfele wielopodpisowe, wyrocznie lub dowody zerowej wiedzy, z których każdy generuje dodatkowe obciążenie techniczne i zwiększa ryzyko ataku.

Ogólnie rzecz biorąc, pomimo poprawy wydajności, rozwiązania off-chain często wymagają zaufania do konkretnych podmiotów lub systemów, zmniejszając opór przed cenzurą i suwerenność użytkowników, które większość purystów kojarzy z blockchainami.