КатегорияCelestia
Дата
Новость по Celestia

Что такое монолитные и модульные блокчейны?

Монолитные блокчейны

Как следует из названия, монолитный блокчейн представляет собой распределённую систему с единой, непрерывной структурой. В ней узлы одновременно осуществляют консенсус, исполняют транзакции и обеспечивают доступность данных.

Отличительной чертой монолитного подхода является объединённость всех задач на одном уровне, либо в тесно связанных цепях, работающих совместно. Практически все крупные криптовалютные сети - биткоин, Солана, первоначальная версия Эфириума - являются монолитными.

Принцип работы монолитного блокчейна - пример биткоина

  • Нода получает транзакцию, проверяет подпись и соответствует ли она правилам консенсуса.
  • Если транзакция валидна, она попадает в мемпул; иначе - отклоняется.
  • Майнер выбирает транзакции из мемпула, формирует блок-кандидат и ищет nonce по алгоритму Proof-of-Work.
  • Успешно найденный блок транслируется остальным узлам, которые проверяют его содержимое и, если все в порядке, добавляют в цепочку.

Функции узлов монолитного блокчейна

  • Доступность данных: каждая нода хранит полную копию блокчейна и может отдавать данные другим узлам.
  • Исполнение транзакций: узлы проверяют транзакции на соответствие правилам консенсуса и, в случае смарт-контрактов, исполняют их для вычисления нового состояния.
  • Консенсус: узлы согласуют, какие транзакции войдут в новый блок и в каком порядке.
  • Урегулирование (settlement): гарантирует необратимость подтверждённых транзакций и обеспечивает арбитраж при спорных случаях.

Модульные блокчейны

Модульный подход вводит кардинальное изменение парадигмы: каждая часть системы специализируется на своей задаче. Один блокчейн отвечает только за исполнение транзакций, другой - за консенсус, а третьи - за доступность данных и урегулирование.

Такая архитектура напоминает набор конструктора Лего: модули можно комбинировать и заменять в зависимости от конкретного сценария использования.

Сравнение монолитных и модульных блокчейнов

  • Монолит - единая структура, где все функции выполняются узлами в одном слое.
  • Модуль - разделение на независимые уровни, каждый из которых специализируется.
  • Модульность позволяет заменить один модуль другим (например, roll-ups) без изменения всей системы.

Перевод Ethereum в модульную структуру

Сеть Ethereum, изначально монолитная, постепенно переходила к модульной архитектуре через внедрение шардинга и roll-ups. Шардинг делит сеть на 64 подсети (шарды), каждая из которых обрабатывает свой набор транзакций параллельно, повышая пропускную способность.

  • Каждая нода управляет только теми шардами, которые ей назначены, и не хранит весь реестр.
  • Roll-ups (особенно zk-rollups) специализируются на исполнении транзакций, а родительская цепочка обеспечивает консенсус и доступность данных.
  • Эта модель повышает масштабируемость и скорость выполнения операций, сохраняя при этом безопасность.