Форум
USD
USD
EUR
RUB
UAH
KZT
Монеты: 19 247 Биржи: 1451
Рыночная капитализация: $4 057 511 701 661,03
Объём за 24 ч: $158 657 130 468,761
ETH Газ: 0,214 Gwei
Быстро
0,244 Gwei
Стандарт
0,214 Gwei
Медленно
0,214 Gwei
Модульные блокчейны

Традиционные блокчейны (Bitcoin, Ethereum) представляют собой монолитные системы, в которых консенсус, расчеты, исполнение и доступность данных интегрированы на одном уровне. Это обеспечивает высокую безопасность и децентрализацию, но неизбежно приводит к сложностям масштабирования, перегрузкам, высоким комиссиям. Модульная архитектура решает классическую трилемму блокчейна, разделяя основные компоненты на слои. Разработчики могут создавать кастомизированные цепочки для разных случаев использования с высокой пропускной способностью и защитой основной сети.

Что такое модульные блокчейны

Это сети с многоуровневой архитектурой, которая разделяет базовые компоненты (задачи) на независимые слои. Например, проверка и обработка транзакций может выполняться вне основного блокчейна — в цепочке L2 (надстройке). Результаты вычислений направляются в материнскую сеть в сжатом виде для валидации и формирования блоков.

Таким образом экономятся ресурсы и место в блокчейне. Система получает неограниченные возможности для масштабирования и гибкой настройки.

Каждый функциональный модуль может развиваться независимо и оптимизироваться под конкретную задачу. При этом обеспечивается совместимость с другими уровнями, что позволяет беспрепятственно передавать активы и данные.

Монета
Цена
24 ч %
Объем за 24 ч
Min/Max за 24 ч
Капитализация
Объем, 7д
Изменения за 7 дней
1
BTC
Bitcoin BTC
113 965,00 1,44
Оценка
5.0
Отзывы
Цена
113 965,00 1,44
1,44
Объем за 24 ч
48,50 млрд 425 576,63
Min/Max за 24 ч
112 205,00 114 451,00
Капитализация
2,27 трлн 19,91 млн
Изменения за 7 дней
btc-usd
Обзор
2
ETH
Ethereum ETH
4426,19 2,46
Оценка
4.9
Отзывы
Цена
4426,19 2,46
2,46
Объем за 24 ч
36,67 млрд 321 767,85
Min/Max за 24 ч
4305,60 4444,79
Капитализация
534,19 млрд 4,69 млн
Изменения за 7 дней
eth-usd
Обзор
3
USDT
Tether USDT
1,00 0,01695
Оценка
4.9
Отзывы
Цена
1,00 0,01695
0,01695
Объем за 24 ч
97,84 млрд 858 471,62
Min/Max за 24 ч
1,00 1,00
Капитализация
169,15 млрд 1,48 млн
Изменения за 7 дней
usdt-usd
Обзор
4
XRP
Ripple XRP
3,03 2,02
Оценка
4.8
Отзывы
Цена
3,03 2,02
2,02
Объем за 24 ч
4,53 млрд 39 727,75
Min/Max за 24 ч
2,96 3,03
Капитализация
180,49 млрд 1,58 млн
Изменения за 7 дней
xrp-usd
Обзор
5
BNB
900,90 2,10
Оценка
4.8
Отзывы
Цена
900,90 2,10
2,10
Объем за 24 ч
1,85 млрд 16 235,20
Min/Max за 24 ч
882,31 904,86
Капитализация
125,38 млрд 1,10 млн
Изменения за 7 дней
bnb-usd
Обзор

История появления

Идея распределения функциональности в блокчейн-сетях впервые была рассмотрена Виталиком Бутериным и Мустафой Аль-Бассамом в 2018 году в статье «Выборка доступности данных и доказательства мошенничества». Авторы описали архитектуру цепочки, в которой легкие узлы получают и проверяют данные от полных нод, обеспечивая масштабируемость системы без риска для безопасности и децентрализации.

Спустя год, в 2019-м, Мустафа Аль-Бассам представил белую книгу Lazy Ledger, в которой изложил концепцию блокчейн-сети с раздельными консенсусом и выполнением операций. Архитектура предусматривала решение проблемы масштабируемости за счет так называемых клиентов смарт-контрактов. Это отдельный уровень исполнения. Блокчейн в такой системе использовался только для сортировки и обеспечения доступности данных.

В 2021 году появились роллапы — цепочки 2-го уровня, способные обрабатывать транзакции вне основной сети. Готовые решения объединяются в пакеты и возвращаются в материнский блокчейн.

Читайте также
Rollups-as-a-Service: кастомные L2-сети для каждого

За 16 лет архитектура блокчейна эволюционировала от монолитных систем к модульным решениям, в...

DeFi

Блокчейн предоставил возможность зарабатывать каждому держателю криптовалюты. Игры, инвестиции в...

Что такое сайдчейны в блокчейне биткоина

Технологию сайдчейн (боковую цепочку) предложила в 2014-м компания Blockstream. Так называют...

Принцип работы

Архитектуру традиционного блокчейна составляют 4 базовых уровня. Они разделяют основные задачи:

  • Исполнение. Происходят проверка, обработка и обновление статуса транзакций. На этом этапе переводы уже отслеживаются в блокчейн-обозревателях.
  • Расчет. На таком уровне обеспечивается запись транзакций, определяются их окончательный статус и состояние цепочки. С точки зрения пользователя это означает зачисление средств в кошелек.
  • Консенсус. Специально назначенные узлы проверяют подлинность выполненных транзакций и создают блоки с помощью алгоритма Proof-of-Work или Proof-of-Stake.
  • Доступность данных. На этом уровне обеспечивается хранение транзакций. Участники сети в любой момент могут получить доступ к ним, чтобы проверить подлинность.

В монолитных сетях (Bitcoin, Ethereum и других) эти уровни интегрированы в единую систему, что неизбежно приводит к трудностям масштабирования, снижению гибкости и ухудшению обслуживания. В отличие от них, модульные блокчейны разделяют функциональность на несколько проприетарных слоев. Такая конструкция увеличивает гибкость и масштабируемость сети, сохраняя при этом высокий уровень безопасности.

Способы внедрения

В основе модульной архитектуры лежит технология Rollups — цепочек второго уровня, которые переносят исполнение из основной сети. Классические роллапы производят необходимые вычисления и передают итоговые данные в блокчейн L1, помогая таким образом увеличивать масштабируемость. Доступность информации, консенсус и урегулирование обеспечиваются материнской цепочкой.

Принцип работы монолитных и модульных блокчейнов
Особенности архитектуры децентрализованных сетей

Благодаря развитию технологии Rollups появились и другие способы внедрения модульных блокчейнов. Каждый из них имеет особенности:

  • Validiuim. Эти роллапы обрабатывают транзакции, используя собственную сеть валидаторов с механизмом консенсуса Proof-of-Stake. Такая конструкция увеличивает пропускную способность за счет сегментирования доступности данных и, соответственно, снижения нагрузки на основную сеть.
  • Суверенные роллапы. Они берут на себя функции исполнения и расчетов. Блоки транзакций публикуются на роллапе, что исключает необходимость валидации смарт-контрактами 1-го уровня.

Сравнение модульных и монолитных блокчейнов

В монолитных блокчейнах базовые компоненты (исполнение, расчет, консенсус и доступность данных) реализуются в одном пространстве — на уровне L1. Для выполнения поставленных задач оптимизируются все возможности системы.

Преимущества такой архитектуры заключаются в высокой децентрализации. Присоединиться к монолитной сети может любой желающий, при этом распределенная структура делает ее более устойчивой к атакам. Но для сохранения безопасности цепочку нельзя масштабировать, в противном случае вступает в силу трилемма блокчейна.

Решить ее помогает модульная архитектура. Она разделяет выполнение задач на сегменты, позволяя сети масштабироваться без риска для децентрализации. В таблице можно сравнить 2 типа блокчейнов по базовым критериям.

ХарактеристикаМонолитный блокчейнСеть с модульной архитектурой
Безопасность
Обеспечивается собственным набором валидаторов. Чем он больше, тем выше децентрализация и безопасность.
Обеспечивается ресурсами материнского блокчейна. При запуске новой цепочки не нужно создавать свой набор валидаторов, что значительно сокращает расходы разработчиков.
Масштабируемость
Все созданные приложения работают в одной сети. В результате снижается скорость обработки транзакций и увеличиваются комиссии.
Приложения работают на разных цепочках (роллапах). Пользователям не нужно конкурировать за обработку транзакций, сеть может выполнять их одновременно.
Суверенитет
Приложения, запущенные в монолитной сети, вынуждены придерживаться общих правил разработки и функционирования.
Модульная архитектура позволяет разработчикам изменять технологический стек или способ обработки транзакций без разрешений.

Примеры модульных блокчейнов

По мере развития децентрализованного интернета Web3 технология модульных блокчейнов становится одной из ключевых, предлагая разработчикам больше независимости, гибкости, масштабируемости и решая многие ограничения традиционных dApps. Ее активно используют разработчики игровых, финансовых, AI-приложений.

5 главных принципов блокчейна
5 главных принципов блокчейна

Пройди опрос и получи в подарок скидку на торговую комиссию и книгу о криптовалюте

DeFi-проекты преуспевают благодаря масштабируемости и кастомизации роллапов за счет ускорения транзакций и более эффективного управления ликвидностью. Далее рассмотрены наиболее популярные платформы для создания модульных сетей.

Celestia

Это первая модульная блокчейн-сеть, которая служит базой для создания десятков роллапов. Celestia разделяет выполнение, расчеты, консенсус и доступность данных. Перечисленные уровни затем могут быть объединены для запуска новых цепочек и приложений. Это позволяет достичь высокой кастомизации и независимости проектов. Разработчики получают большую гибкость в принятии решений и могут развертывать dApps любой сложности без дополнительных затрат.

Платформа для разработки
Evolve — фреймворк для запуска блокчейна от Celestia

Сеть построена на архитектуре Cosmos с использованием механизма консенсуса Tendermint и византийского отказоустойчивого протокола (BFT) для сортировки и упорядочивания транзакций. Валидация выполняется узлами Rollup на стороне клиента. Эта концепция суверенных роллапов сочетает в себе преимущества собственной технологии и блокчейнов 1-го уровня, позволяя новым цепочкам наследовать безопасность и устойчивость уровня доступности данных.

Dymension

Модульная блокчейн-платформа 1-го уровня позволяет создавать и развертывать кастомные роллап-цепочки для различных приложений. Dymension построена с помощью инструментов Cosmos SDK, а также использует протокол межсетевой коммуникации IBC для достижения совместимости цепочек.

Платформа для запуска роллапов
Dymension

Платформа работает как веб-приложение с полным стеком, предлагая разработчикам предварительно настроенные модули для создания блокчейнов, включая токеномику, управление и мосты. Выпуск криптовалюты в роллапах осуществляется по установленным стандартам. Блокчейн Dymension обеспечивает безопасность операций и предоставляет ликвидность с помощью собственного автоматического маркет-мейкера (AMM). В экосистеме также работают отдельные сети доступности данных, которые используются как информационные базы при обработке транзакций.

Fuel

Это первая модульная платформа, реализовавшая беспрецедентно быстрый уровень исполнения. В разработке проекта участвовал Джон Адлер — соучредитель Celestia, который подтвердил, что Fuel создавалась с учетом первой. Новая сеть оптимизирует технологию Rollups при обработке транзакций и сжатии данных, демонстрируя производительность более чем в 600 TPS.

Платформа также использует ряд инновационных решений, которые увеличивают ее эффективность и гибкость:

  • Параллельное выполнение транзакций с помощью Fuel Virtual Machine значительно повышает пропускную способность цепочки.
  • Управление состоянием по модели UTXO (непотраченных выходов транзакций) поддерживает параллельное выполнение переводов и снижает риск сетевой перегрузки.
  • Поддержка нескольких нативных активов позволяет создавать более гибкие и разнообразные приложения.
  • Оптимизированные механизмы обработки данных и хранения снижают операционные расходы, комиссии и повышают общую производительность.

Плюсы и минусы технологии

Модульная архитектура становится эффективным решением трилеммы блокчейна, позволяя увеличивать масштабируемость без риска для децентрализации и безопасности. Учитывая относительную новизну технологии, ее применение для разработки сетей может требовать дополнительных компетенций, но с появлением платформ полного стека упрощается. Другие плюсы и минусы модульных блокчейнов можно сравнить в таблице.

ПреимуществаНедостатки
Гибкость архитектуры позволяет создавать кастомные цепочки для разнообразных приложений
Ограниченное тестирование. В отличие от монолитных блокчейнов, модульные еще не успели достаточно проявить себя в реальных условиях. Есть опасения относительно их устойчивости в периоды высокой нагрузки.
Благодаря совместимости с другими блокчейнами 1-го и 2-го уровней разработчики могут использовать виртуальные машины Эфириума и других сетей на выбор
Риски безопасности. Если неэффективным окажется уровень консенсуса или доступности данных, вся система может выйти из строя.
Независимость уровней позволяет улучшать любой из них без необходимости форка всего протокола
Проблемы совместимости, связанные с новизной технологии. Это может приводить к непредвиденным проблемам в процессе тестирования.
Модульная структура упрощает разработку приложений, делает их более эффективными и безопасными

Заключение

Модульную архитектуру называют новой вехой в развитии блокчейн-индустрии, проводя аналогию с тем, как пользовательский интернет Web2 перешел от централизованной структуры «одного сервера» к облачным микросервисам. У разработчиков появилось больше возможностей и свободы при создании приложений. Больше не нужно строить весь стек с нуля. Достаточно взять несколько готовых модулей и сосредоточиться только на логике проектов.

Пока эта технология относительно нова, что создает определенные трудности для разработчиков и пользователей. Однако по мере ее внедрения будет появляться больше вариантов использования. Модульные сети начнут активнее применяться в криптоиндустрии, способствуя эволюции DeFi, AI, гейминга и других сфер.

Влад Крылов
Главный редактор
Влад Крылов журналист и эксперт крипторынка
Комментариев пока нет
Регистрируйтесь, задавайте вопросы и общайтесь!
Форум Crypto.Ru
На нашем форуме вы можете узнать много полезной информации о криптовалютах для новичков и продвинутых пользователей
Открыть форум
Получайте главные новости из мира криптовалюты прямо на почту