Триєдність блокчейн-технології: дилема, яка стримує глобальне впровадження

Блокчейн потужний, але є одна основна проблема: не може бути ідеальним у всьому. Хоча багато хто вважає, що децентралізовані мережі можуть замінити традиційні системи, триєдність блокчейну є найбільшою перешкодою, яку потрібно подолати. Безпека, децентралізація та масштабованість: вибір двох означає жертвування третьою.

Серце проблеми: чому існує трилема

Уявіть, що вам потрібно вибрати між трьома основними якостями мережі. Bitcoin може запропонувати безпеку та децентралізацію, але обробляє лише близько 5 транзакцій на секунду. Ethereum досягає 18 TPS, все ще далеко від тисяч транзакцій, які обробляє Visa. Це не недолік поганого дизайну, а структурна наслідок самої децентралізації.

Коли кілька незалежних вузлів повинні досягти консенсусу щодо кожної транзакції, процес стає повільнішим. Зменшення кількості валідаторів пришвидшить систему, але створить центральні контрольні точки, послаблюючи те, що робить блокчейн цінним в першу чергу.

Концепцію було популяризовано Віталіком Бутеріним, співзасновником Ethereum, щоб точно описати цей компроміс: кожне покращення в одній властивості, як правило, погіршує інші дві.

Три колони блокчейну

Децентралізація: хто контролює мережу?

На відміну від традиційних банків, які контролюють реєстри, децентралізована блокчейн розподіляє дані між тисячами учасників. Жодна окрема сутність не керує. Це означає, що будь-хто може перевірити транзакції, і система не залежить від третіх сторін.

Але є вартість: процес перевірки повільний. Чим більше учасників залучено, тим повільніше досягається консенсус.

Безпека: наскільки вона стійка до атак?

Безпека блокчейну ґрунтується на двох стовпах: криптографії та надійних механізмах консенсусу. Bitcoin використовує Proof of Work (PoW), де майнери розв'язують складні математичні задачі для валідації блоків. Це робить атаки дорогими та складними.

Однак безпека через PoW є інтенсивною з точки зору обчислень, що робить її повільною. Мережа з небагатьма вузлами є швидшою, але більш вразливою—зловмисник, який контролює 51% потужності, може здійснити атаку на 51%, що дозволяє подвійну витрату та інші форми маніпуляцій.

Масштабованість: скільки транзакцій може обробити?

Стійка блокчейн повинна обробляти мільярди користувачів з швидкими та економічними транзакціями. Наразі публічні блокчейни досягають десятків TPS, тоді як централізовані системи перевищують тисячу. Причина проста: централізовані середовища не потребують глобального консенсусу.

Збільшення масштабованості шляхом зменшення кількості валідаторів проте компрометує безпеку і децентралізацію, повертаючи нас знову до трилеми.

Як сектор інновує

Жодна блокчейн не “вирішила” повністю трилему, але з'являються різні стратегії:

Шардинг: поділяти, щоб завоювати

Шардінг фрагментує мережу на незалежні партії (shard), кожна з яких обробляє транзакції паралельно. Основний ланцюг координує взаємодії між шардом.

Протокол NEAR реалізує модель Nightshade 2.0: у серпні 2025 року мережа працює з 8 активними шардом і досягає фіналізації транзакцій за приблизно 600 мілісекунд. Цей підхід зберігає децентралізацію, одночасно різко покращуючи масштабованість.

Альтернативні механізми консенсусу

Доказ частки (PoS) вимагає від валідаторів блокувати свої токени замість розв'язання складних обчислень. Це менш енергомістко і дозволяє більшій кількості учасників долучатися, покращуючи децентралізацію.

BNB Smart Chain використовує Proof of Staked Authority (PoSA), гібридну модель, де валідатори ставлять BNB і досягають часу блокування приблизно три секунди. Conflux поєднує PoW з структурою Directed Acyclic Graph (DAG) для балансування безпеки та швидкості.

Layer 2: будувати зверху, а не відновлювати

Замість того, щоб змінювати базовий рівень, рішення Layer 2 обробляють транзакції поза основною ланцюгом, а потім регулюють результати на ньому.

Оптимістичні роллапи (, такі як Arbitrum ), вважають, що транзакції є дійсними за замовчуванням, якщо не буде заперечень. ZK-роллапи (, такі як Scroll ), використовують криптографічні докази для підтвердження дійсності без розкриття деталей. Ethereum все більше зосереджується на роллапах: DeFi, ігри та NFT переходять на Layer 2 для підвищення швидкості та зниження витрат.

Лайтнінг-мережа Біткоїна використовує канали стану: дві сторони здійснюють транзакції поза ланцюгом і реєструють тільки відкриття та закриття в блокчейні. Це дозволяє миттєві транзакції, зберігаючи при цьому остаточний розрахунок на Біткоїні.

До масштабованого майбутнього

Трилема блокчейну залишається реальною проблемою, але останні розробки є обнадійливими. Дорожня карта Ethereum щодо роллапів, виникнення модульних блокчейнів високої продуктивності та постійні інновації в механізмах консенсусу демонструють конкретні шляхи.

Мета ясна: створити системи, які підтримують безпеку та децентралізацію блокчейну, одночасно обробляючи транзакції як централізована мережа. Ми ще не там, але галузь рухається у правильному напрямку для досягнення глобального впровадження без значних компромісів.