Блокчейн желілері дегеніміз не? Ethereum, Solana және одан тыс

2021 жылғы 7 қыркүйекте Сальвадор биткоинді заңды төлем құралы деп жариялады. Сыншылар өшіру түймесін іздеп қалды — қандай да бір үкімет, реттеуші немесе ашуланған миллиардер оны жай ғана тоқтата салар деп ойлады. Бірақ олай болмады. Тартып алатын сервер болмады, сотқа шақыратын компания болмады, қысым көрсетуге болатын бас директор болмады. Биткоин 2009 жылдан бері күн сайын істегендей, шамамен әр он минут сайын жаңа блок шығара берді, тақырыптарға мән бермей.

Бұл тұрақтылықтың негізі бір ғана архитектуралық фактіде жатыр: блокчейн ешбір жерде орналастырылмайды. Ол желіде жұмыс істейді — планета бойынша шашыраған мыңдаған тәуелсіз компьютер, олардың әрқайсысы толық кітаптың көшірмесін сақтап, бірдей ережелерді орындайды. Тізбекті тоқтату үшін оның бәрін бірден тоқтату керек. Ешкім бұны жасай алмайды.

Бұл сабақ сол желі туралы: оны құрайтын түйіндер, олар бастықсыз қалай келісімге келеді, және неге бір желі (Ethereum) екіншісіне (Solana) ешбір ұқсамайды, тіпті екеуі де «блокчейн» болса да. Желі құрылымын түсіну — транзакция бір тізбекте неге $8 тұрып, екіншісінде $0,01 тұратынын білетін трейдер мен жай болжайтын трейдердің арасындағы айырмашылық.

Түйін — блокчейннің бағдарламалық жасақтамасын жұмыс істеп, оның тең дәрежелі желісіне қосылған кез келген компьютер. Соның бәрі. Оның көпшілігіне арнайы жабдық қажет емес — түйін деректер орталығындағы серверлік станок, жатын бөлмедегі ноутбук немесе шкафта гуілдеп тұрған $35 тұратын Raspberry Pi болуы мүмкін. Маңыздысы — ол не істейді: деректерді сақтайды, транзакцияларды ережелерге сай тексереді және ақпаратты басқа түйіндерге жеткізеді.

Барлық түйін бір жұмысты орындамайды. Желі — еңбек бөлінісі:

• Толық түйіндер — желінің тірегі. Әрқайсысы әрбір блок пен әрбір транзакцияны жүктеп алады, сақтайды және консенсус ережелеріне сай тәуелсіз тексереді. Олар ешкімге сенбейді — бәрін өздері тексереді. Биткоинде 10 000-нан астам жалпыға қолжетімді толық түйін бар; қазіргі биткоин толық түйіні шамамен 600+ ГБ дискі кеңістігін қажет етеді.
• Валидатор / майнинг түйіндері — жаңа блоктарды жасайтын түйіндер. Жұмыс дәлелі (PoW) тізбектерінде майнерлер сол құқықты жеңіп алу үшін электр қуатын жағады. Ethereum сияқты кепілдік дәлел (PoS) тізбектерінде валидаторлар оның орнына капиталды кепілге қояды — әр валидаторға 32 ETH — және алдау жасаса, слэшингке ұшырайды.
• Жеңіл түйіндер (SPV клиенттер) тек блок тақырыптарын жүктейді, толық тізбекті емес. Олар телефонда жұмыс істей алу мүмкіндігі үшін тәуелсіздіктің бір бөлігін құрбандыққа шалады. Мобильді әмияндардың көпшілігі — жеңіл клиенттер.
• Архивтік түйіндер тарихи күйдің барлығын — әр блоктағы әр баланстың бәрін — сақтайды, оны блок-эксплорерлер мен аналитика құралдары сұрап алады.
• RPC түйіндер қосымшалар мен әмияндар деректерді оқу және транзакция таратуы үшін шақыратын түйінбасын ашады. Әмияныныз «тізбекпен сөйлескенде», ол әдетте RPC түйінімен сөйлеседі.

Мынау бөлінген есептеуді онжылдықтар бойы тоқтатып тұрған жұмбақ: мыңдаған бейтаныс адам, көшбасшысыз әрі орталық дерекқорсыз, кейбіреуі өтірік айтуы мүмкін болса да, транзакциялардың бірдей тізіміне бірдей тәртіпте қалай келіседі? Осы жұмбақты шешу — блокчейн желісі нақты не істейтіні. Бұл механизм консенсус деп аталады.

Ағын көптеген тізбекте бірдей. Сіз транзакция таратасыз. Ол мемпулге — желі бойынша түйіннен түйінге «өсек» үлгісімен таралатын, кезектегі транзакциялардың күту бөлмесіне — түседі, әр түйін өз әсерлестеріне айтады, олар өз әсерлестеріне айтады. Блок шығарушы (майнер немесе валидатор) сол транзакциялардың бір топтамасын алады, оларды блокқа қаптайды және кері таратады. Әрбір толық түйін сол блокты тәуелсіз қайта тексереді — қолтаңбалар жарамды ма? Жіберушілердің қаражаты бар ма? Ол әр ережеге сай ма? — тек сол кезде ғана оны өз тізбегінің көшірмесіне қосады.

Келесі блокты кім шығаратынын таңдаудың екі басым жолы:

• Жұмыс дәлелі (PoW) — биткоин қолданады. Майнерлер өрескел математикалық жұмбақты шешуге жарысады; жеңімпаз блокты қосу құқығын жеңіп алады. Қауіпсіздік шикі энергия шығынынан келеді — тарихты қайта жазу үшін бүкіл планетаның майнинг қуатынан асып түсу керек. Дизайны бойынша баяу және қымбат.
• Кепілдік дәлел (PoS) — 2022 жылғы «Мердж» жаңартуынан бері Ethereum және көптеген жаңа тізбек қолданады. Валидаторлар электр орнына капиталды тәуекелге қояды. Алдау жасаса, хаттама сол кепілдің бір бөлігін слэштейді — тартып алады. Әлдеқайда энергия тиімді, түпкіліктілікке жетуі жылдамырак.

Кейде екі жарамды блок дерлік бір сәтте пайда болады да, желі уақытша екі бәсекелес тарихка форкталады. Ереже мұны таза шешеді: түйіндер ең көп жинақталған жұмысы (PoW) немесе ең көп куәландырылған кепілі (PoS) бар тізбекті ұстанады, ал жеңілген блок жетім блокка айналады. Дәл осы себепті биткоин транзакциясы бірнеше блок оның үстіне жиналғанша шынымен «түпкілікті» болмайды — әрбір растау кері қайтаруды экспоненциалды түрде қиындатады.

Биткоин шабуылдауы ең қиын блокчейн болып қалады. 19 000-нан астам қолжетімді түйін оның консенсус ережелерін орындайды, ал майнинг қиындығы 600 EH/s-тен жоғары тұрады — көптеген елдер жұмсайтыннан да көп есептеу қуаты. Өткізу қабілеті: секундына шамамен 7 транзакция. Түпкіліктілік: стандартты алты растау шегі үшін ~60 минут. Тыныш жағдайда комиссиялар орта есеппен $1–5, бірак 2023 жылғы ordinals ызғарында $60-тан асып кетті. Биткоин бір нәрсе жасайды — құн сақтап, тасымалдау — және оны теңдессіз қауіпсіздікпен жасайды.

Ethereum крипто қаржы инфрақұрылымының көп бөлігін орналастырады. 2022 жылғы 15 қыркүйектегі «Мердж» жаңартуы энергия сарқыны көп жұмыс дәлелін кепілдік дәлелге ауыстырды, желінің электр тұтынуын бір жаңарту ішінде 99,95%-ге қысқартты. Бүгінде 930 000-нан астам валидатор тізбекті қорғау үшін жалпы шамамен 30 миллион ETH кепілге қойған. L1 өткізу қабілеті 12 секундтық блоктармен және ~13 минуттық ықтимал түпкіліктілікпен секундына шамамен 15–30 транзакция шамасында. Газ комиссиялары тыныш демалыс күнінде $0,50-ден вирустық минттеу барлығын блок кеңістігіне тырмысуға мәжбүр еткенде $50-ден жоғарыға дейін өзгереді. $50 миллиардтан асатын DeFi TVL-мен Ethereum — тізбекішілік қаржының ауырлық орталығы.

Solana шапшандықты дерлік бәрінен жоғары қойды. Оның тарих дәлелі механизмі транзакцияларды консенсуска түскенге дейін уақыт белгісімен таңбалайды, бұл өндірісте секундына шамамен 4000 транзакцияны мүмкін етеді. Слот уақыты: 0,4 секунд. Комиссиялар: центтің үлесі. (Solana-ның маркетинг беттеріндегі 65 000 TPS саны — нақты жағдайда ешкім жетпеген теориялық шек.) Трейд-офф нақты: 2022 жылдың өзінде жеті желі тоқтап қалды, жылдық 5000+ доллар тұрған жабдықта жұмыс істейтін ~1900 түйінге тең валидатор жиынтығы — желіні Ethereum-ге қарағанда кішірек және орталықтандырылған етіп ұстайды. Соған қарамастан, Solana жоғары жиілікті DeFi, тұтынушылық қосымшалар, және цент бөлшегінен төмен комиссия шынымен маңызды табатын мем-коин саудасы үшін нарыққа сай орнын тапты.

Arbitrum мейннетін 2021 жылғы 31 тамызда іске қосты да, бірнеше ай ішінде TVL бойынша ең ірі Ethereum Layer 2 болды. Транзакцияларды сыгымдап, оларды оптимистік роллап арқылы Ethereum-ге жариялап, ол секундтан аз растау уақытын және $0,01–0,10 комиссияны ұсынады — есеп айырысу үшін Ethereum-нің толық қауіпсіздік моделімен қамтамасыз етілген. Бір ерекшелігі: L1-ге туынды шығарулар 7-күндік дау терезесін қажет етеді, дегенмен үшінші тарап жылдам көпірлер оны шамалы ақы үшін қысқарта алады.

BNB Chain, Polygon, және Avalanche осыдан кейінгі деңгейді толықтырады. BNB Chain небары 21 валидаторда жұмыс істейді — Binance олардың көпшілігін бақылайды — бұл комиссияларды $0,05–0,30-де ұстайды, бірақ нағыз орталықсыздандыруды жоғалту есебінен. Polygon жалғыз бүйір тізбектен бренд серіктестіктерімен (Starbucks, Nike, Reddit) көпөнімді scaling ecosystem-іне дейін өсті, комиссиялары $0,01-ден төмен. Avalanche-тың подсеть архитектурасы кез келген адамға нақты қолданыс үшін теңшелген жеке блокчейн іске қосу мүмкіндігін береді, ~1 секундтық түпкіліктілік пен өсіп келе жатқан институционалдық қызығушылықпен.

Layer 1 — сыртқы тәуелділіксіз өз қауіпсіздігін, консенсусын, және деректер қолжетімділігін басқаратын негізгі блокчейн. Транзакция Ethereum L1-де есеп айырысқанда, оны әр саат белдеуінде тараған 930 000-нан астам тәуелсіз басқарылатын түйін растайды. Bitcoin, Ethereum, Solana, және Avalanche — барлығы Layer 1. Олар өз бетінше тұрады.

Layer 2 желілері транзакцияларды негізгі тізбектен тыс орындап, содан кейін сығылған нәтижелерді түпкілікті тексеру үшін L1-ге жариялайды. L1 арбитраж деңгейі рөлін атқарады: егер L2 операторы алдамшы деректер жіберсе, L1-де жарияланған дәлел алдауды ашады, ал хаттама деңгейіндегі жазалар олардың кепілін слэштейді. Пайдаланушылар L2-ден жылдамдық пен төмен комиссия алады, ал қауіпсіздік L1-нің валидатор жиынтығынан келеді.

Қазір екі роллап дизайны басым. Arbitrum, Optimism, Base қолданатын оптимистік роллаптар транзакцияларды әдепкі бойынша жарамды деп есептейді де, ерекше нәрсе байқалса кез келген адамға алдамшылық дәлелін ұсынуға 7-күндік дау терезесін береді. zkSync Era, StarkNet, Scroll қолданатын ZK роллаптар L1-ге жариялаудан бұрын дұрыстықты математикалық түрде тексеретін криптографиялық жарамдылық дәлелін жасайды. Дау терезесі қажет емес, бірақ дәлел жасау есептеу тұрғысынан ауыр әрі оптимизацияланып жатыр.

Сіз мүмкін ойланбастан L2-ні қолданып та жүрген шығарсыз. 2023 жылғы тамызда іске қосылған Coinbase-тың роллабы Base жиі Ethereum мейннетінен де көбірек күндізгі транзакцияны өңдейді. Arbitrum-дағы USDC — Ethereum L1-дағыдай сол USDC — сол келісімшарт стандарты, сол реттелетіндікпен — сіз жай айырбас үшін $8 орнына $0,03 төлейсіз. Сол қауіпсіздік көзі. Түпкілікті түрлі баға.

Виталик Бутерин блокчейн трилеммасын 2017 жылғы блог жазбасында сипаттады, ал инженерияның көп жылдары мұның дұрыс екенін теріске шығара алмады. Бір блокчейн үш қасиеттің екеуін ғана маңызды түрде оптимизациялай алады — қауіпсіздік (шабуылға төзімділік), орталықсыздандыру (тәуелсіз операторлар саны), және масштабталу қабілеті (өткізу қабілеті мен нарқы). Үшеуін де бір мезгілде барынша арттыру хаттама деңгейінде шешілмеген мәселе болып қалады.

Ethereum қауіпсіздік пен орталықсыздандыруды таңдады. Әр сағат белдеуінде шашыраған 930 000 валидатор. Дерлік цензурадан қорғалған. Бағасы: L1-де 15–30 TPS, сұраныс көтерілгенде $50-ге дейін көтерілетін комиссия.

Solana масштабталу мен жылдамдықты таңдады. Секундтан аз түпкіліктілік. 4000 TPS. Центтің бөлшегіндей комиссия. Бағасы: аз, бірақ қымбат жабдықта жұмыс істейтін валидаторлар, және Ethereum-де ойға да келмейтіндей тоқтаулар тарихы — 2022 жылы жеті рет.

BNB Chain шикі өткізу қабілеті мен арзандықты таңдады. 21 белсенді валидатор, көпшілігі Binance-тің ықпалымен. Комиссиялар $0,30-ден төмен қалады. Қауіпсіздік моделі пайдаланушылардан консенсусқа нақты бақылауы бар бір корпорацияға сену сұралайды — блокчейннің мақталған мақсатына қарама-қайшы ұсыныс.

Бұл трейд-офтардың ешқайсысы өзінше қате емес. Түрлі қолданбаға түрлі қасиет қажет. Алты таңбалы құны бар жоғары бағалы активтерді саудалау максималды қауіпсіздікті талап етеді; Ethereum немесе Ethereum L2 айқын таңдау. Бір түсте 10 000 доллардан төмен ойын NFT-ін минттеу жылдамдық пен нөлге жақын комиссияны қажет етеді; Solana мұнымен басқа еш нәрседен де жақсырақ айналысады. Трилемма жеңімпазды белгілемейді. Ол сәйкестікті белгілейді.

Саланың пайда болатын жауабы — қатпарлы архитектура: барынша қауіпсіз L1 есеп айырысуды басқарады, ал арнайы құрылған L2-лер өткізу қабілетін басқарады. Ethereum және оның роллап ecosystem-і бірге алғанда бір де валидатордан айырылмай, Solana-дан көп жиынтық транзакцияны секундына өңдейді. Трилемма жойылмайды — ол жай бір тізбекке қыстырылудың орнына қатпарлар арқылы басқарылады.

Активтерді блокчейндер арасында көшіру көпірді қажет етеді — бұлар бұлақ тізбекте токендерді құлыптап, мақсатты тізбекте баламалы өкілдікті минттейтін смарт-келісімшарттар жиынтығы. Түсінігі қарапайым. Тарихы апатты.

2022 жылғы 23 наурызда Солтүстік Кореяның мемлекет қолдайтын хакерлері Ronin көпірінің 9 валидатор кілтінің 5-уін бұзып, $624 миллион шығарып алды. Он бір күн бұрын, 2 ақпанда, Wormhole көпірі Solana жағындағы қолтаңба тексеруіндегі эксплойттан $320 миллион жоғалтты. Екеуі де кездейсоқтық болған жоқ. Көпір келісімшарттары құлыпталған активтердің орасан көп пулын ұстайды және асса шабуыл беттерін ұсынады — енгізу тексеруіндегі немесе кілт басқарудағы жалғыз осалдық минуттарда жүздеген миллионды ағызып жіберуі мүмкін.

Көпір қауіпсіздігі сол суретті эксплойттардан бері жақсарды. Көп тарапты есептеу (MPC) валидациясы тәуекелді тәуелсіз қолтаңбалаушыларға тарата отырған, ешбір жалғыз бүлінген кілт өлімсіз болмайды. Орталықсыздандырылған релеер желілері жалғыз апат нүктелерін жояды. Формальды тексеру мен ұзынырақ дау мерзімдері ең ашық шабуыл векторларын жапты. Бірақ көпірлер көптізбекті жиынтықтағы ең әлсіз құрылымдық буын болып қалады. Арқылы $10 000 бағыттағанда, сіз келісімшарт кодына, валидатор жиынтығына, және әмияныңызбен мақсатты тізбек арасындағы әр бір жоғары ағым тәуелділігіне сеніп отырсыз.

Практикалық түрде: сынақтан өткен көпірлерді (канондық Arbitrum көпірі, Across Protocol, Stargate) қолданыңыз және аудиттелмеген келісімшарттары бар жаңарақ хаттамалардан алшақ болыңыз. Тағы жақсысы — мүмкіндіктен көпірлеуді аттап өтіңіз. GaiaEx сияқты платформалар бірнеше желіден тікелей депозитті қабылдайды — активтерді қалай тізбекте жатса, сол жерден жіберіп, платформаға ішкі бағыттауды жасатыңыз.

Капитал енді бір тізбекте тұрмайды. ETH Ethereum мейннетінде отырады. USDC арзан DeFi үшін Arbitrum-ға көшеді. SOL Solana-да қалады. Трейдердің портфелі әдепкі бойынша желілер арасында бөлшектенеді, ал кез келген жүйелі платформа пайдаланушыларды олардың активтері қалай жатса, сол жерде кездестіруі керек.

GaiaEx мұнымен Ethereum, Arbitrum, Solana, және басқа қолдау көрсетілетін желілерден біріккен сауда балансына депозитті қабылдап шешеді. Сол сатта комиссиясы ең төмен желіні таңдаңыз — қолмен көпірлеу жоқ, үшінші тарап роутері жоқ. Қаражат түскеннен кейін, бұлақ тізбек маңызсызға айналады. Сіз бір есептік жазбадан спот және мерзімсіз нарықтарда саудалайсыз. Сіздің USDC-ңіз Ethereum L1 трансфері арқылы немесе Solana SPL транзакциясы арқылы келгеніне қарамастан бірдей сатып алу қабілетін алып жүреді.

Шығарулар кері жағдайда дәл сол түрде істейді: қаражат қайда бару керектігіне және газға қаншалай төлегіңіз келетініне қарай мақсатты желіні таңдаңыз. Нақты DeFi хаттамасы үшін Ethereum L1-де активтер керек пе? Сол жерге шығарыңыз. Ең арзан шығу керек пе? Arbitrum-ға тартып, центтің бөлшегін төлеңіз. Тізбекаралық көлем 2021 жылдан бері әр тоқсанда өсіп келеді, және GaiaEx-тің инфрақұрылымы дәл сол үрдіске құрылған — сіздің активтеріңіз қай тізбектен басталғанына тәуелсіз терең өткізімділік пен кәсіби деңгейдегі орындалу.