Per pastaruosius dvejus metus tapo aišku, kad vien tik TPS didinimas nebeišsprendžia blockchain mastelio. Kritinė kliūtis vis labiau pereina iš konsensuso sluoksnio į vykdymo sluoksnį, kur operacijos konkuruoja dėl bendros būsenos ir sukuria ginčą lygiagrečiai apdorojant.
Naujausi 2025 m. tyrimai patvirtina šį pokytį. The NEMO (2025) tyrimas rodo, kad net didelio pralaidumo tinklai susiduria su našumo pablogėjimu dėl rašymo konfliktų ir kad lygiagretumas be konfliktų valdymo mechanizmų neperauga į tikrą mastelio keitimą. Efektyvus Lygiagretus blokų grandinės operacijų vykdymas, panaudojant konfliktus, specifikacijos (2025) rodo, kad reikšmingas pralaidumo padidėjimas pasiekiamas tik tada, kai skaitymo / rašymo rinkiniai yra aiškiai apibrėžti ir kontroliuojami operacijos lygiu.
Praktiškai tai reiškia, kad blokų grandinės mastelio keitimas mažiau priklauso nuo sutarimo, o kur kas labiau nuo vykdymo architektūros – nuo būsenos projektavimo ir prieigos optimizavimo iki darbo krūvio planavimo ir konfliktų sprendimo esant didžiausiai apkrovai. Šios tendencijos, suvaržymai ir inžineriniai atsakai, atsirandantys didelės apkrovos aplinkoje, buvo aptariami Aleksandras Kalanchodžajevaspagrindinis „Raiku“ inžinierius.
1. Kodėl pokalbis apie „blockchain“ mastelio keitimą nuo tinklo greičio pereina prie gilesnių vykdymo architektūros klausimų?
Didelis tinklo pralaidumas jau seniai buvo pagrindinis reikalavimas daugelyje pramonės šakų – nuo srautinio perdavimo iki didelio masto paskirstyto skaičiavimo – ir blokų grandinės turi tiesioginės naudos iš šios pažangos. Yra specifinių „blockchain“ bandymų pastūmėti tinklą toliau, pvz DoubleZerokuri kuria didelio našumo fizinį tikrintuvų tinklą. Tačiau tokie metodai yra brangūs, sudėtingi ir sunkiai pritaikomi visame pasaulyje.
Jei „tinklas“ suprantamas taikymo lygmenyje – konsensuso algoritmai ir P2P ryšys – ši erdvė taip pat yra gana subrendusi. Jis vystėsi dešimtmečius ir toliau tobulėja, bet daugiausia dėl laipsniško optimizavimo. Naujausias pavyzdys yra Solanos Alpenglow konsensuso darbas, parodantis, kad vis dar įmanoma reikšminga nauda, tačiau ji nebekeičia mastelio.
Priešingai, vykdymas išlieka palyginti jaunas. Ankstyvosios blokų grandinės buvo sukurtos remiantis griežtai serijiniu operacijų apdorojimu, be prielaidų apie lygiagretumą. Naujausios sistemos, pvz Solanabuvo sukurti remiantis lygiagrečiu vykdymu kaip pagrindiniu principu. Nepaisant to, daugelis vykdymo sluoksnių algoritmų praktiškai pasirodė neoptimalūs ir buvo ne kartą perdaryti. Lygiagretumas taip pat įveda naujus apribojimus – ginčus dėl būsenų, karštas paskyras, konfliktus, planavimo sudėtingumą ir sinchronizavimo išlaidas.
Dėl to mastelio keitimą vis labiau lemia vykdymo architektūra: būsenos išdėstymas, prieigos modeliai, operacijų planavimas ir konfliktų sprendimas, o ne neapdorotas tinklo greitis.
2. Kurie vykdymo sluoksnio aspektai turi didžiausią įtaką naudotojo patirčiai – delsa, mokesčiai ar nuspėjamumas?
Visi trys formuoja vartotojo patirtį, tačiau esant didžiausiai apkrovai lemiamas veiksnys yra nuspėjamumas – sistemos gebėjimas duoti aiškius ir nuoseklius rezultatus. Vartotojai pirmiausia nori žinoti, ar operacija bus įtraukta per numatytą laikotarpį, ar bus atmesta pagal aiškiai apibrėžtas taisykles.
Nuspėjamumas atsako į pagrindinį vartotojo klausimą: „Ar mano sandoris bus įvykdytas, ar pradės žlugti – įstrigti, nesuderinti ar pakartotinai perkainoti? Esant spūstims neapibrėžtumas suvokiamas kaip žalingesnis dalykas nei vidutiniškai didesni mokesčiai.
Vėlavimas yra labai svarbus prekybai, žaidimams ir reaguojančioms sąsajoms, tačiau vidutinė delsa yra silpnas signalas. Svarbu yra uodegos delsa: kai blokai yra perpildyti, nedidelis operacijų pogrupis gali patirti didelių vėlavimų, pabloginančių UX, net jei vidutinis našumas atrodo priimtinas.
Mokesčiai yra labiausiai matoma kaina, tačiau vartotojai dažnai nori mokėti daugiau, kai sandorių įtraukimas yra patikimas, o vykdymo rezultatai yra stabilūs ir pakartojami.
Galiausiai ginčas vykdymo lygmenyje – konkurencija dėl karštos būsenos, skaitymo/rašymo konfliktai ir neefektyvus planavimas – yra tai, kas blokų grandinę iš „greita etalonų“ paverčia „chaotiška esant didžiausiai paklausai“.
3. Ar žengiame į naujas konkurencines lenktynes – ne dėl TPS, o dėl vykdymo modelių ir valstybės valdymo požiūrių?
TPS blokų grandinėse iš esmės išlieka rinkodaros metrika. Izoliuotoje, kontroliuojamoje aplinkoje galima parodyti beveik bet kokį pralaidumo lygį, todėl antraštės TPS skaičiai prastai atspindi realų našumą.
Sistemoms veikiant didėjančia apkrova, dėmesys nukreipiamas nuo nominalios TPS prie prasmingesnių priemonių, tokių kaip efektyvus pralaidumas esant ginčui būsenoje ir sistemos elgsena esant didžiausiai paklausai. Ši metrika geriau parodo, kaip tinklas veikia gamybos sąlygomis, o ne laboratoriniais etalonais.
Todėl tikrąją konkurenciją tarp blokų grandinių šiandien apibrėžia vykdymo sluoksnio architektūra, visų pirma:
- kiek lygiagretumo sistema gali išlaikyti išsprendus konfliktus;
- kaip nuspėjamai ir grakščiai jis degraduoja, kai didėja ginčas dėl populiarios valstybės;
- kokias garantijas ji suteikia vartotojams ir kūrėjams – sąžiningumą, ryžtingumą ir skaidrias sandorių įtraukimo taisykles.
Šiose savybėse matomas tikrasis mastelio keitimas, o ne antraštės TPS numeriai.
4. Kokie architektūriniai sprendimai dėl valstybinio projektavimo padeda ne tik padidinti našumą, bet ir išlaikyti stabilumą esant ekstremalioms apkrovoms?
Keletas architektūrinių pasirinkimų nuolat gerina pralaidumą ir sistemos stabilumą:
- Būsenos atskyrimas ir skaidymas – dėl konstrukcijos sumažinamos karštosios vietos, todėl apkrova paskirstoma nepriklausomiems būsenos segmentams.
- Bendros pasaulinės būklės sumažinimas – vengiant tokių modelių kaip „vienas skaitiklis, kurį visi paliečia“, kurie neišvengiamai tampa kliūtimis dėl ginčų.
- Deterministinis konfliktų valdymas – nuspėjamas išdėstymas arba deterministiniai pakartotiniai bandymai sumažina chaotišką elgesį kilus konfliktams.
- Darbo krūvio planavimas – pirmenybė teikiama operacijoms, kurios atblokuoja kitus; kuo daugiau paskesnio darbo leidžia operacija, tuo didesnis jos prioritetas. Šis požiūris aiškiai matomas „Firedancer“.
- Riboti vykdymo ir priešslėgio mechanizmai – apsaugantys tiek sistemą, tiek vartotojus nuo pakopinių gedimų perkrovos metu.
Šis sąrašas toli gražu nėra baigtinis. Vykdymo sluoksnio architektūra ir valstybinis dizainas tebėra sparčiai besivystančios sritys, kurios nuolat kuria naujas idėjas ir sprendimus, kai blokų grandinės stumiasi prie realaus pasaulio ribų.
5. Kaip atsakomybė už mastelį keičiasi tarp protokolo lygio projektavimo ir taikomųjų programų lygio inžinerijos?
Atsakomybė vis dažniau pasidalijama. Programų kūrėjai nebėra orientuoti tik į verslo logiką ar paviršiaus lygio saugumą. Šiuolaikiniai protokolai atskleidžia primityvus ir įrankius, sukurtus saugiam ir keičiamam vykdymui, tačiau norint juos veiksmingai naudoti, reikia giliau suprasti, kaip sistema iš tikrųjų veikia.
Dabar taikomųjų programų inžinieriai turi samprotauti dėl protokolo žemesniu lygiu: kokias jo vykdymo garantijas jis užtikrina, kaip pasiekiama būsena ir kaip tvarkomas ginčas. Tai reiškia reikšmingą atsakomybės pasikeitimą. Mastelio keitimas nebegali būti traktuojamas kaip tai, ką protokolas „išsprendžia“ pats. Prastos būsenos dizaino negalima sulyginti, o programos, kurios nepaiso prieigos modelių, taps kliūtimis – net ir pažangiausiuose vykdymo varikliuose.
6. Kurie vykdymo modeliai greičiausiai nustatys pramonės standartus kitame Web3 etape?
Lygiagretus vykdymas nebėra neprivalomas – dėl šiuolaikinės aparatinės įrangos tai yra būtinybė, o ne optimizavimas. Tarp naujų metodų perspektyviausi modeliai yra pagrįsti aiškiais skaitymo / rašymo rinkiniais arba deklaruotomis konfliktų specifikacijomis.
Reikalaujant operacijoms nurodyti, ką jos skaito, rašo ar gali prieštarauti, sistema įgyja išankstinį matomumą apie vykdymo priklausomybes. Tai įgalina deterministinį planavimą, išvengia švaistomo vykdymo ir išsaugo stabilų pralaidumą net esant dideliems ginčams. Kompromisas yra tas, kad daugiau atsakomybės tenka programų kūrėjams, todėl tikėtina, kad atsiras naujų abstrakcijų ir įrankių, kad šie modeliai taptų saugesni ir lengviau naudojami, neatskleidžiant kiekvienos menkos detalės.
7. Ar iš naujo apibrėžtas vykdymo lygis galėtų pakeisti blokų grandinės ekonomiką – nuo mokesčių rinkų iki sandorių prioritetų nustatymo ir patvirtinimo paskatų?
Taip – ir tai jau pradeda vykti. Vykdymui tampant labiau deterministiniu ir suvokiant konfliktus, jis turi įtakos ne tik našumui, bet ir ekonominei blokų grandinių struktūrai, įskaitant sandorių prioritetų nustatymą ir MEV išskyrimą.
Turėdami įžvalgų apie konfliktus ir vykdymo poveikį, tikrintojai nebėra suvaržyti teikti pirmenybę operacijoms vien pagal mokestį. Vietoj to, jie gali teikti pirmenybę sandoriams, kurie sumažina ginčus arba padidina lygiagretumą, padidindami bendrą pralaidumą ir pajamas. Iš naudotojų pusės mokesčiai vis labiau atspindi ne tik naudojimąsi kompiuteriais, bet ir ginčo išlaidas – veiksmingai mokama už prieigą prie ribotos ar karštos būsenos.
Šia prasme vykdymo architektūra tampa ekonominiu primityvu, įtakojančiu, kas bus įtrauktas, už ką vartotojai moka ir kaip teisingumas apibrėžiamas sistemos lygmeniu.
