Трилемма блокчейна относится к общепринятому представлению о том, что с точки зрения децентрализации, безопасности и масштабируемости децентрализованные сети могут обеспечить только два из трех свойств в любой момент времени.

Ученые разработали теорему постоянства (consistency), доступности (availability) и устойчивости к разбиению (partition tolerance) - CAP в 1980-х годах, чтобы выразить наиболее значительные из этих свойств. Теорема CAP утверждает, что децентрализованное хранилище данных, такое как блокчейн, может одновременно удовлетворять только двум из трех упомянутых выше свойств.

Эта теорема превратилась в трилемму блокчейна в контексте современных распределенных сетей. Широко распространено мнение, что общедоступная инфраструктура блокчейна должна жертвовать безопасностью, децентрализацией или масштабируемостью.

В результате святой Грааль технологии блокчейна состоит в том, чтобы создать безопасную сеть в широко децентрализованной сети, а также обрабатывать транзакционную пропускную способность в масштабе Интернета.

Прежде чем углубляться в динамику трилеммы, давайте определим масштабируемость, безопасность и децентрализацию в общих чертах:

1) Масштабируемость блокчейна относится к его способности обрабатывать больший объем транзакций.

2) Безопасность относится к способности защищать данные в блокчейне от различных типов атак и защите блокчейна от двойного расходования средств.

3) Децентрализация — это тип избыточности сети, который гарантирует, что сеть не контролируется меньшим количеством объектов.

Взаимодействие между масштабируемостью, безопасностью и децентрализацией

Чтобы принять транзакцию, сеть должна сначала согласовать ее валидность. Соглашение может занять некоторое время, если в системе большое количество участников. В результате мы можем показать, что масштабируемость обратно пропорциональна децентрализации при идентичных параметрах безопасности.

Теперь предположим, что два блокчейна с одинаковым алгоритмом доказательства работы имеют одинаковую степень децентрализации и считают, что безопасность — это скорость хеширования блокчейна. Время подтверждения уменьшается по мере роста скорости хеширования, а масштабируемость увеличивается по мере повышения безопасности. В результате масштабируемость и безопасность пропорциональны постоянной децентрализации.

В результате блокчейн не может одновременно оптимизировать все три желаемые функции, что вынуждает идти на компромиссы. Ethereum — самый свежий пример трилеммы в действии. Этим летом платформа Ethereum пережила бум использования из-за роста приложений децентрализованного финансирования (DeFi). Эфириум может расти только до определенной точки.

Из-за повышенного спроса транзакционные сборы выросли до такой степени, что некоторые люди не хотят взаимодействовать с блокчейном. Увеличение комиссий Ethereum является примером трилеммы, поскольку мы видим, что Ethereum не масштабировался без ущерба для безопасности или децентрализации.

Основное внимание Ethereum уделялось децентрализации и безопасности с ограничением количества транзакций в секунду (масштабируемость). Чтобы побудить майнеров расставлять транзакциям более высокий приоритет, пользователи платили более высокие комиссии. Точно так же децентрализация и безопасность имеют приоритет над масштабируемостью в Биткойне.

Ни для кого не секрет, что масштабируемость таких блокчейнов, как Биткойн и Эфириум, в настоящее время ограничена. Поэтому глобальное сообщество стартапов, корпораций и технологов лихорадочно работает над созданием первого и второго уровней блокчейна для решения трилеммы.

Сети блокчейнов первого уровня предназначены для скорости, безопасности и расширения. Второй уровень относится к усовершенствованиям технологий и продуктам, которые можно использовать для расширения масштабируемости существующих сетей блокчейнов. Получение идеального баланса между двумя уровнями может изменить правила игры для внедрения блокчейна и расширения децентрализованных сетей.