Layer 1 బ్లాక్చైన్లు
పరిచయం
ఒక బ్లాక్చైన్ నెట్వర్క్ తట్టుకోగలిగే దానికంటే ఎక్కువ మంది దాన్ని వాడాలనుకున్నప్పుడు సమస్యలు మొదలవుతాయి. బ్లాక్స్పేస్ కోసం పెద్ద డిమాండ్ తాత్కాలికం కావచ్చు, లేదా ఆ బ్లాక్చైన్ను వాడాలనే బలమైన కోరిక ఉన్నంత కాలం కొనసాగవచ్చు. డిమాండ్ ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు తమ లావాదేవీలు త్వరగా జరగాలని వినియోగదారులు ఒకరిపై ఒకరు పోటీ పడతారు. దాంతో ఫీజులు పెరిగి, తక్కువ డబ్బు ఉన్నవారు దూరమవుతారు.
Ethereum, ఇతర బ్లాక్చైన్లు బ్లాక్చైన్ ట్రైలెమా పరిధిలోకి ఎందుకు వస్తాయో, పైన చెప్పిన సమస్యలకు ట్రైలెమా ఎలా మూలకారణమో, అన్ని వినియోగదారుల అవసరాలు తీర్చాలనే Ethereum ప్రణాళికలపై దాని ప్రభావం ఏమిటో ఈ పాఠంలో చూద్దాం. ట్రైలెమా విషయంలో వేర్వేరు బ్లాక్చైన్లు పడిన రాజీలను, అవి Academy ఎక్స్ప్లోరర్లకు ఏమి సూచిస్తాయో కూడా చూద్దాం.
బ్లాక్చైన్ ట్రైలెమా
ట్రైలెమా అనే పదం సూచించినట్టే, బ్లాక్చైన్లకు మూడు లక్షణాలు ఉంటాయి. అవి ఒకదానితో ఒకటి పోటీపడతాయి, మూడింటినీ ఒకేసారి అత్యుత్తమంగా మార్చనివ్వవు.
అవి: భద్రత, స్కేలబిలిటీ, వికేంద్రీకరణ.
ప్రపంచ స్థాయి ద్రవ్య వ్యవస్థకు పక్షపాతం లేని పునాదిగా నిలవాలంటే ఒక బ్లాక్చైన్ మూడింటిలోనూ రాణించాలి. ద్రవ్య వ్యవస్థ మోసం నుంచి భద్రంగా ఉండాలి, వికేంద్రీకరణ ద్వారా సెన్సార్ చేసేవారి దాడులను తట్టుకోవాలి, ప్రపంచ సమాజంలోని 8 బిలియన్లకు పైగా మనుషుల అవసరాలు తీర్చేలా స్కేల్ కావాలి.
జ్ఞాన పరీక్ష 1
బ్లాక్చైన్ ట్రైలెమా వేటి మధ్య సంబంధాన్ని వివరిస్తుంది?
-
[ ] ethereum, bitcoin, ఆల్ట్కాయిన్లు
-
[ ] భద్రత, సెన్సార్షిప్, మోసం
-
[ ] వికేంద్రీకరణ, స్కేలబిలిటీ, భద్రత
-
[ ] భద్రత, వేగం, తక్కువ ఫీజులు
భద్రత, ఏకాభిప్రాయం
పబ్లిక్ బ్లాక్చైన్కు అత్యంత మౌలికమైన అవసరం భద్రత. ఒక నెట్వర్క్లోని (ఉదాహరణకు బ్లాక్చైన్ నెట్వర్క్) కంప్యూటర్లు కలిసి పనిచేయాలంటే, నిజంగా ఏ లావాదేవీలు జరిగాయనే దానిపై అవి ఒక అంగీకారానికి రావాలి. ఆ అంగీకారాన్నే ఏకాభిప్రాయం అంటారు. ఆ నిజంపై నెట్వర్క్ అంగీకారానికి రాకుండా దాడి చేసేవారు అడ్డుకోలేకపోతే ఆ బ్లాక్చైన్ భద్రంగా ఉన్నట్టు. ఇలాంటి దాడులను తట్టుకునేలానే ఏకాభిప్రాయ అల్గారిథమ్లను రూపొందిస్తారు.
ప్రూఫ్ ఆఫ్ వర్క్ ఏకాభిప్రాయం వాడే Bitcoin లాంటి చైన్లు బ్లాక్ ఉత్పత్తిని తీవ్ర పోటీగా మార్చి ఈ అంగీకారాన్ని కాపాడతాయి. బ్లాక్ ప్రొడ్యూసర్లు ఒక గణిత సమస్యను ముందుగా సాధించడానికి పోటీపడతారు. మొదట సాధించినవారు తర్వాతి బ్లాక్ సృష్టించే హక్కును గెలుచుకుని, దానితో వచ్చే బ్లాక్ రివార్డ్ అందుకుంటారు. చైన్ ఇటీవలి చరిత్రను తిరగరాయాలంటే కంప్యూటింగ్ శక్తిపై, విద్యుత్తుపై భారీ పెట్టుబడి కావాలి. కాబట్టి దాడి చేసేవారికి వచ్చే లాభం కంటే ఖర్చే ఎక్కువ.
జ్ఞాన పరీక్ష 2
క్రిప్టోకరెన్సీల విషయంలో బ్లాక్చైన్ ఏకాభిప్రాయం అంటే:
-
[ ] ఆన్చైన్ ఏమి జరిగిందో నోడ్లు అంగీకరించే ప్రక్రియ
-
[ ] మోసం ఆగాలంటే ఆ చైన్ వ్యవస్థలోని అందరికీ ఇది ముఖ్యం
-
[ ] ఆర్థిక ప్రోత్సాహకాల ద్వారా భద్రంగా ఉంటుంది
-
[ ] పైవన్నీ
భద్రత, దాడులు
బ్లాక్చైన్ ఏకాభిప్రాయంపై జరిగే దాడుల్లో ఒకటి 51% దాడి. నెట్వర్క్ ఏకాభిప్రాయ శక్తిలో మెజారిటీ ఉన్నవారు ఇటీవలి లావాదేవీలను వెనక్కి తిప్పి ఒకే నాణేలను రెండుసార్లు ఖర్చు చేయవచ్చు, లేదా కొత్త లావాదేవీలను అడ్డుకోవచ్చు. కానీ వారు సంతకాలను నకిలీ చేయలేరు, ఇతరుల డబ్బును ఖర్చు చేయలేరు. ఈ మెజారిటీ అంటే ప్రూఫ్ ఆఫ్ వర్క్లో 51% కంప్యూటింగ్ శక్తి, ప్రూఫ్ ఆఫ్ స్టేక్లో 51% స్టేక్. ఇది భారీ పెట్టుబడి. ప్రూఫ్ ఆఫ్ స్టేక్లో రెండు విరుద్ధ బ్లాక్లపై సంతకం చేయడం లాంటి రుజువైన మోసానికి ఆ స్టేక్ నాశనమవుతుంది (దీన్నే స్లాషింగ్ అంటారు). కాబట్టి దాడి చేసేవారికి లాభం కంటే నష్టమే ఎక్కువ.
ప్రూఫ్ ఆఫ్ స్టేక్ ఏకాభిప్రాయంలో బ్లాక్ ప్రొడ్యూసర్ను పోటీ ద్వారా కాకుండా యాదృచ్ఛికంగా ఎంపిక చేస్తారు. ప్రూఫ్ ఆఫ్ వర్క్ లాగే, కొత్త బ్లాక్ సృష్టించే హక్కును ఏ ఒక్క సంస్థా క్రమం తప్పకుండా “గెలవకుండా” ఏకాభిప్రాయ అల్గారిథమ్ చూసుకుంటుంది.
జ్ఞాన పరీక్ష 3
51% దాడి తుది లక్ష్యం:
-
[ ] మైనింగ్ కార్యకలాపాలకు అంతరాయం కలిగించడం
-
[ ] నాణేలను రెండుసార్లు ఖర్చు చేయడం, లావాదేవీలు అడ్డుకోవడం
-
[ ] కొత్త క్రిప్టోకరెన్సీని సృష్టించడం
-
[ ] మిగిలిన 49% మందిని తొలగించడం
స్కేలబిలిటీ: త్రూపుట్
ఒక బ్లాక్చైన్ ఎన్ని లావాదేవీలను ఎంత వేగంగా ప్రాసెస్ చేయగలదో చెప్పేదే స్కేలబిలిటీ. దీన్ని రెండు అంశాలు నిర్ణయిస్తాయి: త్రూపుట్, ఫైనాలిటీ.
లావాదేవీ త్రూపుట్: ఒకేసారి ఎన్ని లావాదేవీలను బ్లాక్చైన్ ప్రాసెస్ చేయగలదు. దీన్ని సాధారణంగా సెకనుకు లావాదేవీలలో (TPS) కొలుస్తారు.
బస్ స్టాప్లో చాలా మంది ఎదురుచూస్తున్నారని, ప్రతి నిమిషం మరికొందరు వస్తున్నారని ఊహించుకోండి. అందరూ ప్రయాణించాలనుకుంటారు. కానీ ఒక బస్సులో కొంతమందే ప్రయాణించగలరు. బస్ స్టాప్ను త్వరగా ఖాళీ చేయాలంటే పెద్ద బస్సులు (ఎక్కువ మంది) వాడాలి, లేదా బస్సులను తరచుగా నడపాలి (తక్కువ సమయం). ప్రతి బ్లాక్కు అందుబాటులో ఉన్న కొద్దిపాటి బ్లాక్స్పేస్లో ఎక్కువ లావాదేవీలు పట్టించడం కూడా ఇలాంటిదే. దీన్ని ప్రత్యక్ష డేటాతో ఇక్కడ చూడవచ్చు: https://txstreet.com/v/eth-btc.
జ్ఞాన పరీక్ష 4
బ్లాక్చైన్ లావాదేవీలకు చెప్పిన బస్ స్టాప్ పోలికలో ఏది నిజం?
-
[ ] మనుషులను (లావాదేవీలను) బస్సుల్లో (బ్లాక్లలో) చేరుస్తారు
-
[ ] ప్రతి బస్సులో (బ్లాక్లో) పరిమిత మందే (లావాదేవీలే) పడతారు
-
[ ] ఎక్కువ మందిని తరలించాలంటే పెద్ద లేదా ఎక్కువ బస్సులు కావాలి
-
[ ] పైవన్నీ
స్కేలబిలిటీ: ఫైనాలిటీ
బ్లాక్చైన్ స్కేలబిలిటీలో రెండో అంశం:
ఫైనాలిటీ: ఒక లావాదేవీ మారదని, వెనక్కి రాదని ఎప్పటి నుంచి నమ్మకంగా ఉండవచ్చు?
Bitcoin లాంటి ప్రూఫ్ ఆఫ్ వర్క్ చైన్లలో ఫైనాలిటీని బ్లాక్లలో కొలుస్తారు: మీ లావాదేవీ తర్వాత చైన్కు ఎన్ని ఎక్కువ బ్లాక్లు చేరితే, అది వెనక్కి రాదనే నమ్మకం అంత ఎక్కువ. గత బ్లాక్లను మార్చడం చాలా ఖరీదైనదిగా భద్రమైన ఏకాభిప్రాయ అల్గారిథమ్ చేస్తుందని గుర్తుంచుకోండి. ఎంత వెనక్కి వెళ్లి మార్చాలనుకుంటే ఆ ఖర్చు అంత పెరుగుతుంది. Bitcoin సుమారు ప్రతి 10 నిమిషాలకు ఒక కొత్త బ్లాక్ తయారు చేస్తుంది. కాబట్టి కొన్ని నిర్ధారణల కోసం ఎదురుచూడటానికి సుమారు గంట పడుతుంది. Ethereum ప్రూఫ్ ఆఫ్ స్టేక్ వేరే దారి తీసుకుంది: వాలిడేటర్లు ఓటు వేసి బ్లాక్లను ఖరారు చేస్తాయి, సుమారు 13 నిమిషాల తర్వాత (రెండు ఎపోక్ల ఓట్లు) లావాదేవీ తుది రూపం పొందుతుంది.
వికేంద్రీకరణ అధికారాన్ని పంచుతుంది
బ్లాక్చైన్ ట్రైలెమాలో చివరి పునాది వికేంద్రీకరణ: నియంత్రణను, నిర్ణయాధికారాన్ని ఒకే సంస్థ నుంచి అనేకమంది ఉన్న విస్తృత నెట్వర్క్కు బదిలీ చేసే ప్రక్రియ. బ్లాక్చైన్లు అనుమతి రహితమైనవిగా, సెన్సార్షిప్-నిరోధకమైనవిగా ఉండటానికి వికేంద్రీకరణే మౌలిక సూత్రం. వికేంద్రీకృత బ్లాక్చైన్లను ఎవరైనా వాడవచ్చు, వాటి మీద ఎవరైనా సాఫ్ట్వేర్ నిర్మించవచ్చు.
Facebook, Twitter లాంటి కేంద్రీకృత ప్లాట్ఫామ్లు ఎవరి ఖాతానైనా ఎప్పుడైనా నిలిపివేయగలవు. Twitch లేదా Tiktok లో ప్రభావం ఉన్న చాలా మంది స్ట్రీమర్లు కారణం లేకుండానే తమ ప్లాట్ఫామ్ల నుంచి తొలగింపునకు గురయ్యారు. సోషల్ మీడియా వినియోగదారులు ఖాతాలను తిరిగి పొందగలిగినా, అది సుదీర్ఘమైన, బాధాకరమైన ప్రక్రియ కావచ్చు. వికేంద్రీకరణ లేకపోతే బ్లాక్చైన్ ఖాతా పుస్తకం బ్యాంకు కంప్యూటర్లోని ఒక ఆర్థిక స్ప్రెడ్షీట్ మాత్రమే. తమ దగ్గర ఎవరు ఖాతా తెరవాలో బ్యాంకర్లే నిర్ణయిస్తారు. అనుమతి రహిత నెట్వర్క్ అంటే అధికారం తగినంతగా వికేంద్రీకృతమైంది. ఒక వ్యక్తి లేదా సంస్థ యాక్సెస్ను తొలగించే మార్గమే ఉండదు.
జ్ఞాన పరీక్ష 5
వికేంద్రీకరణ గురించి కింది వాటిలో ఏది నిజం కాదు?
-
[ ] వికేంద్రీకరణ బ్లాక్చైన్లను సెన్సార్షిప్-నిరోధకంగా చేస్తుంది
-
[ ] వికేంద్రీకరణ బ్లాక్చైన్లను అనుమతి రహితంగా చేస్తుంది
-
[ ] నియంత్రణ నిలుపుకోవడానికి వికేంద్రీకరణ నియంతలకు సాయపడుతుంది
-
[ ] అనుమతి రహిత వ్యవస్థలను ఎక్కడి నుంచైనా ఎవరైనా వాడవచ్చు
ఇది వికేంద్రీకృతమేనా?
కానీ ఏదైనా వికేంద్రీకృతమా కాదా అనేది కేవలం అవును లేదా కాదు అనే జవాబు కాదు. నియంత్రించే 10 సంస్థలు ఉంటే అది వికేంద్రీకృతమా? 1000 ఉంటే? 1 మిలియన్ ఉంటే? తగినంత వికేంద్రీకృతం అనడానికి ప్రామాణిక హద్దు ఏదీ లేదు. కాబట్టి వికేంద్రీకరణను ఒక శ్రేణిగా చూడటం సరైనది. నలుపు, తెలుపు అనే రెండు ఎంపికలే కాదు, వాటి మధ్య అనేక బూడిద ఛాయలు కూడా ఉంటాయి.
కాబట్టి “కేంద్రీకృతమా, వికేంద్రీకృతమా” అనే బదులు “దీనికంటే ఎక్కువ లేదా తక్కువ వికేంద్రీకృతం” అని చెప్పవచ్చు. తటస్థ ద్రవ్య వ్యవస్థ ప్రభుత్వ స్థాయి సెన్సార్షిప్ను తట్టుకోవాలంటే వికేంద్రీకరణ చాలా ఎక్కువగా ఉండాలి. కొత్త బ్లాక్చైన్లు తరచుగా స్కేలబిలిటీ కోసం వికేంద్రీకరణను వదులుకుంటాయి. దాంతో పూర్తిగా కేంద్రీకృత ప్లాట్ఫామ్లు ఎదుర్కొనే సమాజ, ప్రభుత్వ ఒత్తిళ్లకే అవీ లొంగిపోతాయి. కేంద్రీకృత సోషల్ మీడియా నెట్వర్క్లలో కనిపించే సెన్సార్షిప్నే అవి కూడా చేయవచ్చు.
జ్ఞాన పరీక్ష 6
వేర్వేరు బ్లాక్చైన్లు వేర్వేరు స్థాయిల వికేంద్రీకరణను వాడతాయి.
-
[ ] ఒప్పు
-
[ ] తప్పు
కొన్ని ఉదాహరణలు
ట్రైలెమా విషయంలో ప్రతి బ్లాక్చైన్కు తనదైన దారి ఉంది. తన లక్ష్యాల కోసం ప్రతి ఒక్కటీ కొన్ని రాజీలు పడింది. Bitcoin, Ethereum స్కేలబిలిటీ కంటే భద్రతకు, వికేంద్రీకరణకు ప్రాధాన్యం ఇచ్చాయి. దాంతో Bitcoin-కు ఫైనాలిటీ సమయం ఎక్కువ, Ethereum-లో బ్లాక్స్పేస్ పరిమితం. ముఖ్యంగా DeFi కోసం స్మార్ట్ కాంట్రాక్ట్ వాడకం ఒక్కసారిగా పెరిగినప్పుడు Ethereum ఫీజులు పెరుగుతాయి. 2021-లో డిమాండ్ గరిష్ఠంగా ఉన్నప్పుడు ఒక్క లావాదేవీకి పదుల డాలర్లు ఖర్చయ్యేది.
పెరుగుతున్న ఫీజులు BNB Chain లాంటి ప్రత్యామ్నాయ Layer 1-లకు అవకాశం ఇచ్చాయి. ఎక్కువ లావాదేవీ త్రూపుట్, తక్కువ ఫీజుల కోసం అవి వికేంద్రీకరణ కంటే స్కేలబిలిటీకి ప్రాధాన్యం ఇచ్చాయి. Solana లాంటి మూడో తరం చైన్లు ట్రైలెమాను పరిష్కరించడానికి కొత్త పద్ధతులు వాడతాయి, కానీ ఈ మౌలిక పరిమితులు అన్ని బ్లాక్చైన్లకూ వర్తిస్తాయి. ప్రతి చైన్ ఎంపిక దాని పునాదిపై చూపే ప్రభావం ద్వారా ఆ చైన్ వ్యవస్థను నిర్వచిస్తుంది.
మరి ఏం చేయవచ్చు?
Ethereum అధిక భద్రతకు, వికేంద్రీకరణకు ప్రాధాన్యం ఇచ్చినప్పుడు, తాను కావాలనుకుంటున్న ప్రపంచ ఆర్థిక నెట్వర్క్గా అన్ని వినియోగదారుల అవసరాలు తీర్చేలా అది ఎలా స్కేల్ కాగలదు? Ethereum రోడ్మ్యాప్ రెండు జవాబులు పరిశీలించింది: Layer 2-లు, బ్లాక్చైన్ షార్డింగ్.
బ్లాక్చైన్ ట్రైలెమాలోని మిగతా రెండు అంశాలను వదులుకోకుండానే Layer 2-లు Ethereum స్కేలబిలిటీని పెంచుతాయి. ఇవి ప్రధాన బ్లాక్చైన్పై కూర్చునే అదనపు పొర. భద్రత కోసం ప్రధాన చైన్పై ఆధారపడతాయి, కానీ వినియోగదారులకు తక్కువ ఫీజులు, వేగవంతమైన లావాదేవీలు అందిస్తాయి. వీటి గురించి Layer 2 పాఠంలో వివరంగా చూద్దాం.
రోడ్డుకు మరిన్ని లేన్లు కలిపినట్టు, షార్డింగ్ బ్లాక్చైన్ను అనేక సమాంతర చైన్లుగా విడగొట్టేది. కానీ Ethereum ఆ ప్రణాళికను పక్కన పెట్టి సులభమైన దారి ఎంచుకుంది: Layer 2-లు వాడే బ్లాక్ డేటాను చౌక చేయడం (2024-లో వచ్చింది), భద్రతను, వికేంద్రీకరణను వదులుకోకుండా సామర్థ్యాన్ని దశలవారీగా పెంచడం.
జ్ఞాన పరీక్ష 7
Layer 2-లు:
-
[ ] తమ సొంత భద్రతను తామే అందిస్తాయి
-
[ ] ప్రధాన బ్లాక్చైన్కు స్కేలబిలిటీని పెంచుతాయి
-
[ ] వినియోగదారులకు ఫీజులు పెంచుతాయి
-
[ ] వినియోగదారులకు ఫైనాలిటీ సమయాన్ని పెంచుతాయి
Ethereum భవిష్యత్తు
ట్రైలెమాలోని మిగతా అంశాలను వదులుకోకుండానే Ethereum నెట్వర్క్ తన స్కేలబిలిటీని పెంచుకుంటూ పోతోంది. ప్రూఫ్ ఆఫ్ స్టేక్ ఏకాభిప్రాయానికి మారిన The Merge (2022) నెట్వర్క్ విద్యుత్ వాడకాన్ని 99% పైగా తగ్గించింది. Layer 2-ల కోసం చౌక బ్లాక్ డేటా 2024-లో వచ్చింది. స్కేలింగ్ అనేది నిరంతర పని: భద్రతను, వికేంద్రీకరణను ప్రధాన సూత్రాలుగా ఉంచుకుంటూనే ప్రతి అప్గ్రేడ్ Ethereum-ను వేగంగా, చౌకగా మారుస్తుంది. Ethereum రోడ్మ్యాప్ గురించి Ethereum Foundation చక్కటి పేజీ ఇచ్చింది.
ఇదే సమయంలో అనేక Layer 2 ప్రోటోకాల్లు Ethereum మీద నిర్మితమవుతున్నాయి. Ethereum ప్రోటోకాల్ను మార్చకుండానే అవి వినియోగదారుల డిమాండ్ తీర్చడంలో సాయపడతాయి. వికేంద్రీకృత భద్రత కోసం ఈ Layer 2 ప్రోటోకాల్లు Layer 1 Ethereum మీద ఆధారపడతాయి, అవి స్కేలబిలిటీని అందిస్తాయి. Layer 2-ల వైవిధ్యమే వికేంద్రీకృత వ్యవస్థను తయారు చేస్తుంది! ప్రముఖ రోలప్-లలో Arbitrum, OP Mainnet, Base ఉన్నాయి. Polygon PoS ప్రత్యేక భద్రత ఉన్న ప్రసిద్ధ సైడ్చెయిన్.
జ్ఞాన పరీక్ష 8
Ethereum అప్గ్రేడ్లలో ఇవి ఉన్నాయి:
-
[ ] స్కేలబిలిటీ కోసం Layer 2-లు, చౌక బ్లాక్ డేటా వాడటం
-
[ ] వికేంద్రీకరణను, భద్రతను ప్రధాన సూత్రాలుగా ఉంచడం
-
[ ] ప్రూఫ్ ఆఫ్ స్టేక్ ఏకాభిప్రాయంతో విద్యుత్ వాడకం తగ్గించడం
-
[ ] పైవన్నీ
ఎక్స్ప్లోరర్లకు దీని అర్థం ఏమిటి?
తక్కువ అడ్డంకులతో టెక్నాలజీని నేర్చుకోవాలన్నా, పొరపాట్ల ఖర్చు తక్కువగా ఉండాలన్నా వినియోగదారులకు తక్కువ ఫీజులు కావాలి. ప్రయాణం మొదట్లో ఇది మరింత ముఖ్యం. Ethereum బ్లాక్చైన్ ఇంకా పరిపూర్ణం కాదు, కానీ దాని విలువలు ప్రపంచ ఆర్థిక కంప్యూటింగ్ వ్యవస్థ కలను నిజం చేయగల ఉత్తమ అభ్యర్థుల్లో ఒకటిగా దాన్ని నిలుపుతాయి. భారీ ఫీజులు చెల్లించకుండానే Ethereum-ను వాడటం ఎక్స్ప్లోరర్లు నేర్చుకోవచ్చు. Layer 2-లు వాడితే Ethereum భద్రత, వికేంద్రీకరణ ప్రయోజనాలతో పాటు ఎక్కువ స్కేలబిలిటీ కూడా ఎక్స్ప్లోరర్లకు దక్కుతుంది.
తర్వాతి పాఠంలో Layer 2 పరిష్కారాలు, వాటిని ఎలా మొదలుపెట్టాలో వివరిస్తాం. ముందుకు సాగండి, ఎక్స్ప్లోరర్లారా!