Wat is het Blockchain-trilemma?

Sinds de lancering van Bitcoin in 2009 heeft blockchain-technologie bewezen dat het het potentieel heeft om de wereld te revolutioneren, met nieuwe use-cases die met de dag worden ontdekt. Blockchaintechnologie staat echter nog in de kinderschoenen en moet verschillende uitdagingen overwinnen voordat deze wijdverbreid kan worden toegepast.

Dit bracht Vitalik Buterin ertoe het concept van het "blockchain-trilemma" te creëren als een manier om beter te begrijpen hoe deze uitdagingen met elkaar samenhangen door ze samen te brengen onder een overkoepelende term. Maar wat is het blockchain-trilemma? Is het echt een trilemma? En, is het op te lossen?

Het Blockchain-trilemma uitgelegd

Zelfs terwijl blockchain-technologie een revolutie teweegbrengt in zowat elke industrie waarmee het in contact komt, kocht zelfs Visa een CryptoPunk voor bijna $ 150.000 in ether, de manier waarop gedecentraliseerde netwerken zijn gestructureerd, biedt hen unieke uitdagingen. Vooral in vergelijking met gecentraliseerde structuren.

De CAP-stelling

Al aan het eind van de jaren negentig ontwikkelde computerwetenschapper Eric Brewer wat bekend staat als de CAP-stelling om beter te begrijpen wat waarschijnlijk de grootste uitdaging is.

De CAP-stelling stelt dat het onmogelijk, of op zijn minst erg moeilijk, is voor een gedistribueerde gegevensopslag, inclusief blockchains - om tegelijkertijd alle drie de volgende garanties te leveren: consistentie, beschikbaarheid en partitie tolerantie; vandaar de naam, CAP-stelling.

In plaats daarvan, zo stelt de stelling, moeten gedistribueerde gegevensopslag compromissen sluiten; ten minste één garantie opofferen om de andere twee waar te maken.

Het Blockchain-trilemma

Toen gedistribueerde datastores een nieuwe use-case vonden en evolueerden naar openbare gedecentraliseerde grootboeken met de komst van Bitcoin, zo evolueerde ook de CAP-stelling naar wat we nu kennen als de blockchain trilemma.

In de context van moderne blockchains stelt het trilemma dat, hoewel de ideale blockchain gedecentraliseerd, veilig en schaalbaar zou moeten zijn, ze eigenlijk maar twee van de drie kunnen zijn. Dit vertegenwoordigt wat waarschijnlijk de grootste uitdaging is die blockchains moeten overwinnen voordat de technologie wijdverbreid wordt toegepast.

De elementen van het Blockchain-trilemma

Decentralisatie

Decentralisatie heeft te maken met het aantal nodes (computers) die de blockchain bedienen. Het gedecentraliseerde karakter van de infrastructuur van een blockchain is hier van cruciaal belang, aangezien de grote doorbraak van Bitcoin het oplossen van het probleem van dubbele uitgaven was zonder een centrale entiteit; iets dat in gecentraliseerde instellingen als een triviaal probleem wordt beschouwd.

Hoewel decentralisatie op het eerste gezicht waarschijnlijk de minst belangrijke van alle drie de elementen lijkt, moeten we in gedachten houden dat toen Bitcoin was gelanceerd, was het hele idee achter het creëren van een cryptocurrency om een ​​gedecentraliseerde, meer democratische optie te bieden aan de huidige sterk gecentraliseerde financiële systeem.

Veiligheid

Beveiliging heeft te maken met codering en, heel belangrijk, consensusmechanismen (bewijs van werk vs. bewijs van inzet). Consensusmechanismen verwijzen naar hoeveel van de netwerkknooppunten een transactie moeten bevestigen voordat deze definitief is en hoe deze knooppunten worden beloond.

Verwant: Bitcoin versus Ethereum: wat is het verschil?

schaalbaarheid

Ten slotte verwijst schaalbaarheid naar het vermogen van een blockchain om een ​​gewenste prestatie binnen te houden transactiesnelheid in het licht van een groeiend netwerk en een steeds groter aantal transacties per seconde.

Dit is waar het probleem zich voordoet. Op het moment dat Bitcoin werd gelanceerd, werd Satoshi Nakamoto gedwongen om het vermogen van Bitcoin om efficiënt te schalen in gevaar te brengen ten gunste van decentralisatie en veiligheid. Het bereiken van een schaalbare blockchain is echter de enige manier om te concurreren met de veel sneller gecentraliseerde netwerken.

Is het Blockchain-trilemma eigenlijk een trilemma?

Het is belangrijk op te merken dat, hoewel het blockchain-trilemma een uitdaging vormt voor de technologie wijdverbreide acceptatie, er is geen echte wet die verhindert dat alle drie aspecten worden bereikt tegelijkertijd.

In plaats daarvan werd het blockchain-trilemma geformuleerd als een manier om de te conceptualiseren en beter te begrijpen uitdagingen waarmee de ontwikkeling en acceptatie van blockchain-technologie wordt geconfronteerd en hoe deze zich tot elkaar verhouden ander.

In feite werken ontwikkelaars hard aan manieren om voorbij het blockchain-trilemma te komen, en die zijn er al enkele voorstellen en ideeën over hoe om te gaan met het “trilemma” die op zijn minst enig succes hebben gehad. Het is echter eerlijk om te zeggen dat, hoewel er vooruitgang is geboekt, het trilemma nog steeds een uitdaging vormt; om niet te zeggen dat het niet kan worden opgelost.

Verwant: Bitcoin is traag: wat is de snelste cryptocurrency?

Hoe zijn ontwikkelaars van plan om het Blockchain-trilemma op te lossen?

Ontwikkelaars hebben verschillende benaderingen gekozen om het probleem op te lossen, waarbij sommigen de voorkeur gaven aan directe aanpassingen aan de blockchain-netwerk (laag-1-oplossingen), terwijl sommige anderen ervoor kiezen om een ​​ander netwerk te gebruiken bovenop de hoofdblockchain (laag-2 oplossingen). Ethereum heeft bijvoorbeeld Proof-of-Stake geïntroduceerd als een laag-1-oplossing, terwijl Bitcoin het Lightning Network heeft geïntroduceerd als een laag-2-oplossing.

Layer-1-oplossingen

• Verbetering van consensusmechanismen: Bitcoin, een van de meest populaire blockchains die er zijn, heeft sinds de lancering Proof-of-Work als consensusprotocol gebruikt. En hoewel het veilig en gedecentraliseerd is, is het traag; Bitcoin kan bijvoorbeeld slechts een transactiedoorvoer van 7 TPS bereiken. Om voorbij deze muur te breken, schakelen sommige blockchains, waaronder Ethereum 2.0, over op een Proof-of-Stake-consensusmechanisme. PoS bepaalt de status van een knooppunt op basis van hun aandeel in de blockchain, in plaats van dat knooppunten rekenkracht moeten gebruiken om cryptografische algoritmen op te lossen.
• Sharding: deze oplossing bestaat uit het opsplitsen van transacties in kleinere "shards". Deze worden vervolgens gelijktijdig parallel aan elkaar verwerkt door de blockchain, waardoor deze aan meerdere transacties tegelijk kan werken. Ook hoeven knooppunten geen kopie van elk blok uit het ontstaan ​​​​te bewaren; in plaats daarvan wordt deze informatie gesplitst en opgeslagen door verschillende knooppunten.

Layer-2-oplossingen

• Geneste blockchains: in dit soort systeem bepaalt de hoofdblockchain, of mainchain, de regels voor de hele netwerk, terwijl het naar verwachting niet zal deelnemen aan een operatie, tenzij de noodzaak om een ​​geschil op te lossen ontstaat. Er zijn verschillende niveaus van blockchains die op elkaar zijn gebouwd en zijn gekoppeld via een bovenliggende en onderliggende ketenverbinding. Bovenliggende keten delegeert werk onder zijn kinderen, deze voeren de acties uit en sturen het resultaat terug naar de hoofdketen, waardoor de werklast wordt verminderd en de schaalbaarheid wordt vergroot.
• Staatskanalen: deze creëren tweerichtingscommunicatie tussen een blockchain en transactiekanalen buiten de keten. Staatskanalen vereisen geen knooppuntverificatie om transacties te valideren; in plaats daarvan sluit deze off-chain-bron transacties af met behulp van slimme contracten. Wanneer transacties worden voltooid op een statuskanaal, worden de uiteindelijke status van het "kanaal" en al zijn transacties toegevoegd aan de onderliggende blockchain. Het Lightning Network van Bitcoin is een voorbeeld van een staatskanaal.

Kan het Blockchain-trilemma worden opgelost?

Blockchains hebben verschillende uitdagingen geërfd die aanwezig zijn in gedistribueerde datastores, waaruit blockchains zijn voortgekomen. Deze uitdagingen werden geconceptualiseerd onder de overkoepelende term "blockchain-trilemma" in een poging om dergelijke uitdagingen beter te begrijpen en hoe ze samenhangen.

Hoewel de term "trilemma" bleef hangen, is het blockchain-trilemma eigenlijk slechts een vermoeden; een hypothese waarvan wordt vermoed dat deze waar is vanwege voorlopig ondersteunend bewijs, maar waarvoor nog geen bewijs of weerlegging is gevonden. Dit betekent dat er nog veel onderzoek moet worden gedaan, waarbij laag-1- en laag-2-oplossingen al enig succes hebben gehad.

Wat zijn slimme contracten?

Je hebt de term wel eens gehoord, maar wat is een slim contract en hoe werkt het?

Lees volgende

Over de auteur