Blokčajn je revolučná technológia, ktorá umožňuje užívateľom prevádzať finančné prostriedky bez toho, aby museli dôverovať centrálnej autorite alebo bánke. Avšak, s rastom počtu transakcií sa objavujú obmedzenia. Inak povedané, škálovateľnosť blokčajnu je problém, ktorý potrebuje riešenie. To je dôvod, prečo mnohí vývojári a výskumníci sa zameriavajú na off-chain technológie, ako sú vedľajšie reťazce a platobné kanály, aby udržali blokčajn konkurencieschopný a užívateľsky prívetivý.

Off-chain technológie, ako sú vedľajšie reťazce a platobné kanály, umožňujú užívateľom vykonávať transakcie mimo hlavnej blokčajn siete. To znamená, že platby nie sú zaznamenávané priamo v blokoch, ale v samostatných reťazcoch, ktoré sú spojené s hlavným blokčajnom. Týmto spôsobom sa znižuje záťaž na hlavnej sieti a zvyšuje sa priepustnosť blokčajnu. Užívatelia môžu teda realizovať viac transakcií za kratší čas a s nižšími poplatkami, čo vedie k rýchlejšiemu a lacnejšiemu použitiu kryptomien ako platobného prostriedku.

Však, dôležité je nájsť správnu rovnováhu medzi off-chain a on-chain transakciami. Ak by všetky platby boli vykonávané off-chain, blokčajn by stratil svoju úlohu a zabezpečenie by bolo v rukách menšieho počtu uzlov. Na druhej strane, ak by všetky platby boli vykonávané on-chain, blokujú by sa kapacity siete a obmedzenia by ostali. Experimentovanie s vedľajšími reťazcami a platobnými kanálmi je teraz veľmi dôležité pre dosiahnutie správnej rovnováhy a dosiahnutie vysokých úrovní škálovateľnosti pre blokčajn siete.

Ak ste zvedaví na riešenia, ktoré ponúka kryptomenový Cropty.com vo svete digitálneho majetku, prečítajte si viac na www.Cropty.io a získajte viac informácií o tom, ako mať svoje kryptomeny pod kontrolou pomocou ich šikovných riešení.

Prečo sa používajú sidechainy?

Sidechainy sú používané pri skúmaní možností zvýšenia škálovateľnosti blokchainu a riešenia obmedzení týkajúcich sa rýchlosti a objemu transakcií. Lack vytvára paralelné blokčenky, ktoré sú spojené s hlavným blokčenkom. To znamená, že čitateľské uzly môžu ľahko poslať prostriedky do týchto paralelných blokčenkov a následne ich presunúť späť do hlavného blokčenku. Používatelia dostávajú výhodu vyššej rýchlosti a nižších nákladov na transakcie.

Sidechainy sa tiež používajú na vytváranie platobných kanálov, ktoré umožňujú rýchle a nízkonákladové transakcie mimo hlavného blokčenku. Tieto kanály umožňujú prijímateľovi a odosielateľovi uskutočňovať viacero transakcií medzi sebou, ktoré sa ukladajú do sidechainu. Po dokončení kanálu možno všetky transakcie znova zahrnúť do hlavného blokčenku. Toto pomáha zvýšiť kapacitu hlavného blokčenku a umožňuje vyššiu úroveň škálovateľnosti.

Jednou ďalšou výhodou sidechainov je, že umožňujú vývojárom implementovať nové experimentálne funkcie a protokoly v samostatných blokčench. To umožňuje, že hlavný blokčenok ostáva stabilný a bezpečný, zatiaľ čo sa nové funkcie testujú a vylepšujú mimo hlavného prostredia. Užívatelia môžu ľahko využiť tieto nové funkcie, bez toho, aby mali obavy zo straty dôveryhodnosti alebo bezpečnosti. Sidechainy tak ponúkajú možnosť inovácie bez kompromisov s kapacitou a bezpečnosťou.

Celkovo, sidechainy ponúkajú výhody v podobe rýchlejších a lacnejších transakcií, vyššej úrovne škálovateľnosti a možnosti experimentácie s novými funkciami a protokolmi. To všetko vedie k lepšiemu výkonu a vylepšeniu celkového používateľského zážitku v kontexte blokchainu.

Ako funguje vedľajší reťazec

V kontexte škálovateľnosti blokchainu sa vedľajší reťazec používa na zvýšenie kapacity a výkonu siete. Na rozdiel od hlavného reťazca, vedľajší reťazec funguje izolovane a nezávisle. Hravo sa dá predstaviť ako vedľajší list papiera, kde si používatelia môžu vymieňať svoje informácie bez toho, aby každá transakcia musela byť zaznamenaná v hlavnom reťazci.

Ako to funguje? Predstavme si, že Alice a Bob majú pekný malý kanál, cez ktorý sa môžu navzájom poslať svoje bitcoiny. V tomto prípade Alice môže poslať Bobovi niekoľko bitcoinov, potom Bob môže poslať nejakú časť týchto bitcoínov Carol a tak ďalej. Všetko toto prebieha bez toho, aby sa tieto transakcie zapisovali do hlavného reťazca, čo uľahčuje a urýchľuje proces.

Tvrdiť, že Alice, Bob a Carol robia obchody bez toho, aby sa tieto transakcie objavili v hlavnom bloku vyznieva trochu nadnesene, ale skutočnosť je taká, že údaje o týchto obchodoch sa ukladajú do jedného bloku, čo znamená, že jediný detail, ktorý sa objaví v hlavnom reťazci, je zmena zostatku účastníkov (t.j. to, koľko mincí zostáva na každom z ich účtov).

Takže, keď Alice posunie nejaké bitcoiny do kanála, jej zostatok sa zníži a Bobov zostatok sa zvýši. Toto bude zaznamenané v hlavnom reťazci. Potom, keď Bob pošle časť týchto bitcoínov Carol, zníži sa jeho zostatok a zvýši sa zostatok Carola. To bude tiež zaznamenané v hlavnom reťazci. Keď si chcú Alice a Bob vymeniť zvyšné bitcoiny, môžu to urobiť mimo vedľajšieho kanála a tieto zmeny sa potom zapíšu do hlavného reťazca.

Trade-offs a obmedzenia

• Týmto spôsobom vedľajší reťazec poskytuje vyšší výkon a škálovateľnosť, keďže nie je potrebné zaznamenávať každú transakciu v hlavnom reťazci.
• Nevýhodou je, že údaje o týchto transakciách sa udržujú a spravujú vo vedľajšom reťazci, čo môže viesť k riziku stratenia alebo odcudzenia týchto údajov.
• Použitie vedľajších reťazcov prináša aj obmedzenia na počet transakcií a veľkosť bloku. V prípade, že sa kanál naplní, bude potrebné otvoriť nový kanál alebo vykonať transakcie na hlavnom reťazci.
• Existuje viacero prístupov a metód na implementáciu vedľajších reťazcov, ktoré môžu mať rôzne funkcie a výkonnostné vlastnosti.

Čo je platobný kanál?

Platobný kanál je mechanizmus mimo reťazca blokov, ktorý umožňuje dvom stranám vykonávať platby medzi sebou bez nutnosti vykonávať každú jednotlivú transakciu na verejnej blockchain sieti. Platobný kanál sa používa na zvýšenie škálovateľnosti blockchainov tým, že obmedzuje počet transakcií, ktoré sa musia zapísať do hlavnej blockchain siete.

Keď sa vytvorí platobný kanál, používatelia vkladajú svoje prostriedky do kanálu. Tieto prostriedky sa potom používajú na vykonávanie rôznych platobných transakcií medzi používateľmi. Platobný kanál sa považuje za „off-chain“, pretože transakcie sa vykonávajú mimo hlavnej blockchain siete a sú zaznamenané iba v lokálnej databáze používateľov.

Viaceré platobné kanály môžu existovať medzi dvoma používateľmi a jednotlivé kanály môžu byť otvorené počas určitého času. Každý kanál má svoj vlastný stavový list, ktorý sa používa na sledovanie bilancií a transakcií medzi používateľmi. Keď sa kanál uzavrie, konečný stav kanálu sa zapíše do hlavnej blockchain siete a bilancia sa aktualizuje.

Platobné kanály sú výkonnou stratégiou riešenia problému škálovateľnosti, pretože umožňujú používateľom vykonávať veľký počet transakcií mimo hlavnej blockchain siete. Táto metóda umožňuje rýchlejšie a lacnejšie transakcie, zatiaľ čo hlavná blockchain sieť zabezpečuje záverečne potvrdenú a bezpečnú bilanciu.

Ako funguje platebný kanál

Platebný kanál je mechanizmus, ktorý umožňuje vykonávať rýchle a účinné platby na blockchainoch s obmedzenou škálovateľnosťou. Typicky je to riešenie, ktoré sa aplikuje pri sidechainoch alebo prostredníctvom rôznych druhov transakcií v blokchaine.

Pri platobnom kanáli používatelia môžu navzájom vytvárať tzv. „tikety“ (tickets), ktoré umožňujú vykonávať platby mimo hlavného blockchainu. Tieto tikety sú poskytnuté používateľom po registrácii a poľahky ich môžu vytvárať a používať pre vykonávanie platieb medzi sebou.

Využitie tohto mechanizmu podporuje škálovateľnosť vysokého objemu transakcií bez toho, aby bolo potrebné každú transakciu zapísať do hlavného blockchainu. Dôvera je vkladaná do stránky (off-chain), ktorá si uchováva záznamy o stave tiketov a ich stav medzi používateľmi.

Keď sa zruší platobný kanál, všetky transakcie sú zaznamenané na hlavnom blockchaine a tikety sú vymenené za finálne prostriedky v kryptomene. Toto je ten istý mechanizmus, ktorý je použitý pri sidechainoch alebo iných off-chain riešeniach ako Lightning Network pre Bitcoiny.

Počet blokov a veľkosť databázy na hlavnom blockchaine by mohli byť obmedzené, ak by všetky transakcie museli byť vykonané na ňom. Platobné kanály a sidechainy umožňujú viac transakcií vykonať bez ohľadu na zostávajúce kapacity hlavného blockchainu.

Problém skalovateľnosti blockchainu

Problém skalovateľnosti blockchainu sa týka obmedzení týkajúcich sa rýchlosti a kapacity spracovania transakcií v rámci blockchainovej siete. Termín „skalovateľnosť“ sa odkazuje na schopnosť siete zvládať narastajúci počet transakcií a udržať efektívnosť jej fungovania.

Problém skalovateľnosti vzniká z takého obmedzenia, že všetky uzly v blockchainovej sieti musia mať kópiu celého blockchainu a vykonávať všetky operácie spojené s overovaním a spracovaním transakcií. Keďže blockchain siete ako napríklad Bitcoin majú veľké množstvo uzlov, ktoré musia sprocesovať každý blok, toto obmedzenie vedie k oneskoreniam a vysokým nákladom na prevádzku siete. Ak by sme si predstavili blockchain ako vlak, narastajúci počet uzlov a transakcií je ako zvýšenie množstva cestujúcich, zatiaľ čo kapacita siete zostáva rovnaká, čo vedie k nadmernému zaplneniu kapacity.

Existujú však riešenia, ktoré sa snažia tento problém vyriešiť. Jedným z týchto riešení sú tzv. sideľany, ktoré umožňujú oddeľovanie určitých transakcií od hlavného blockchainu a využívanie samostatných vedľajších blockchainov, ktoré majú vyššiu kapacitu spracovania. Takže, keď sa transakcia vykonáva na tomto vedľajšom blockchaine, je potrebné vložiť zálohu na hlavný blockchain. To umožňuje spracovanie väčšieho počtu transakcií a škálovateľnosť celkovej siete.

Inou možnosťou je vytváranie platebných kanálov, ktoré umožňujú užívateľom vykonávať transakcie mimo hlavného blockchainu. Tieto kanály umožňujú užívateľom vykonávať rýchle a jednoduché transakcie medzi sebou bez nutnosti overovania každej transakcie na hlavnom blockchaine. Toto riešenie je veľmi užitočné, keď užívatelia často vykonávajú transakcie medzi sebou, pretože to umožňuje zvýšenie kapacity siete a zrýchlenie spracovania transakcií. Po ukončení sérii transakcií sa však všetky transakcie zostatné v sidecholane prečítajú na hlavnom blockchaine, čo zaručuje, že všetky zmeny zostanú zachované a zabezpečuje dôveru v systém.

Čo sú riešenia mimo blockchainu pre škálovanie

Mimo blockchainových riešení pre škálovanie sú metódy, ktoré umožňujú vykonávanie transakcií mimo hlavného blockchainu. Tieto riešenia prinášajú určité výhody, ale aj kompromisy.

Jednou z alternatív je použitie vedľajších kanálov alebo „payment channels“. Tieto kanály umožňujú dvom stranám vykonávať transakcie mimo blockchainu bez potreby siete uzlov overovať každú transakciu. Tieto kanály fungujú ako samostatné bloky, kde sa transakcie pripisujú len medzi zapojenými stranami. To znamená, že škálovateľnosť je zabezpečená tým, že bloky obsahujúce transakcie nie sú posielané cez celú sieť, ale zostávajú medzi stranami zainteresovanými v kanáli. Týmto sa zabezpečí vyšší výkon a rýchlejšie spracovanie transakcií.

Iné riešenie je vytvorenie samostatných „sidechain“ blokchainov. Tieto sidechainy sú oddelené od hlavného blockchainu a majú svoju vlastnú databázu a pravidlá. Toto umožňuje vykonávať transakcie príslušného sidechainu bez toho, aby museli byť zahrnuté do hlavného blockchainu. Táto metóda zvyšuje škálovateľnosť tým, že vedľajšie blockchainy môžu spracovať viac transakcií nezávisle od hlavného blockchainu. Avšak, toto riešenie si vyžaduje dôveru k vedľajším blockchainom a zvyšuje komplexitu siete.

Každé z týchto riešení má svoje výhody a obmedzenia. Kanály pre transakcie mimo blockchainu poskytujú vysoký výkon a nižšie poplatky, ale vyžadujú dôveru medzi stranami a obmedzený počet možných transakcií v rámci kanála. Sidechainy umožňujú väčší počet transakcií, ale závisia od dôvery k vedľajším blockchainom a zvyšujú komplexitu siete. V praxi sa často kombinujú rôzne prístupy pre dosiahnutie optimálneho výkonu a škálovateľnosti.

Routovanie platby

Routovanie platby je dôležitým konceptom v oblasti škálovateľnosti blockchainu, ktorý umožňuje prevádzať platby cez rôzne cesty a kanály. Tento proces vyžaduje niekoľko krokov a je založený na dôvere medzi účastníkmi siete.

Imaginujme si situáciu, kde Alice chce poslať platbu Carol. Ak by to chcela urobiť prostredníctvom tradičnej on-chain transakcie, musela by zaplatiť vysoké poplatky a čakať na potvrdenie v bloku. Avšak vďaka použitiu rôznych off-chain platobných kanálov, ako napríklad tzv. payment channels, ju môže poslať s väčšou rýchlosťou a nižšími poplatkami.

Off-chain platobné kanály sú zvláštnym druhom sidechainov, kde jednotlivé platby medzi účastníkmi zostávajú mimo hlavný blockchain. Toto znamená, že nemusí byť každá platba zaznamenaná do databázy blokov a poskytuje väčšiu kapacitu a rýchlosť spracovania. Avšak, tieto kanály si vyžadujú určitý vklad zo strany používateľov a dôveru medzi nimi, aby mohli správne fungovať. Potom môžu účastníci vykonávať viacero transakcií medzi sebou bez potreby zaznamenávania každej jednotlivej operácie do hlavného blockchainu.

Keďže off-chain platobné kanály umožňujú rýchle a lacné platby, tým, že zabezpečujú rýchlejšie uskutočnenie transakcií a zároveň znižujú poplatky, môžu byť veľmi užitočné pre riešenie škálovateľnosti blockchainových sietí.

Je dôležité si uvedomiť, že aj keď off-chain platobné kanály sú rýchle a efektívne, môžu existovať určité obmedzenia. Keďže všetky údaje o platbe zostávajú mimo blockchainu, nemôžu sa správne sledovať a garantovať bez toho, aby sa znovu neotvorili on-chain transakcie. To súvisí so zmenou vývoja trate, kde jednoducho zapíšeš ticket na lístok, alebo blok, kde si evidujú sedadlá. Vzhľadom na to, že vklad musí byť zablokovaný, kým kanál ostáva otvorený, by mohlo byť problematické, ak by sa chceli používatelia rozhodnúť zatvoriť kanál vo väčšom meradle, bez toho, aby predom urobili on-chain transakciu. To by mohlo obmedziť schopnosť kanálu sťahovať platby z jedného bodu do druhého v istom časovom období.