Keseimbangan Skalabilitas Blockchain: Studi Kasus Polkadot
Dalam era teknologi Blockchain yang terus mengejar efisiensi yang lebih tinggi, sebuah masalah kunci secara bertahap muncul: bagaimana meningkatkan kinerja tanpa mengorbankan keamanan dan elastisitas sistem? Ini bukan hanya tantangan di tingkat teknis, tetapi juga pilihan mendalam dalam desain arsitektur. Untuk ekosistem Web3, sebuah sistem yang lebih cepat jika dibangun di atas pengorbanan kepercayaan dan keamanan, sering kali sulit untuk mendukung inovasi yang benar-benar berkelanjutan.
Artikel ini akan membahas secara mendalam kompromi dan pengorbanan dalam desain skalabilitas Polkadot, serta membandingkannya dengan solusi dari blockchain publik utama lainnya, menganalisis pilihan jalur yang berbeda di antara kinerja, keamanan, dan desentralisasi.
Tantangan dalam Desain Ekspansi Polkadot
Keseimbangan antara Elastisitas dan Desentralisasi
Arsitektur Polkadot bergantung pada jaringan validator dan rantai penghubung (Relay Chain). Operasi Rollup bergantung pada penyusun (sequencer) yang menghubungkan rantai penghubung, dan komunikasinya menggunakan mekanisme protokol collator. Protokol ini sepenuhnya tanpa izin, tanpa kepercayaan, siapa pun yang memiliki koneksi jaringan dapat menggunakannya, menghubungkan sejumlah node rantai penghubung, dan mengajukan permintaan perubahan status rollup. Permintaan ini akan diverifikasi melalui salah satu core rantai penghubung, dengan satu syarat: harus merupakan perubahan status yang valid, jika tidak, status rollup tersebut tidak akan maju.
Perimbangan Ekspansi Vertikal
Rollup dapat mencapai penskalaan vertikal dengan memanfaatkan arsitektur multi-core Polkadot. Kemampuan baru ini diperkenalkan melalui fitur "Elastic Scaling". Selama proses desain, ditemukan bahwa karena verifikasi blok rollup tidak tetap dieksekusi pada satu core tertentu, ini dapat mempengaruhi elastisitasnya.
Karena protokol untuk mengajukan blok ke rantai penghubung adalah tanpa izin dan tanpa kepercayaan, siapa pun dapat mengajukan blok untuk diverifikasi di core mana pun yang dialokasikan untuk rollup. Penyerang mungkin memanfaatkan ini dengan mengajukan blok yang sah yang telah diverifikasi sebelumnya berulang kali ke core yang berbeda, secara jahat menghabiskan sumber daya, sehingga mengurangi throughput dan efisiensi keseluruhan rollup.
Tujuan Polkadot adalah untuk mempertahankan elastisitas rollup dan pemanfaatan sumber daya rantai relai tanpa memengaruhi karakteristik kunci sistem.
Masalah kepercayaan Sequencer
Salah satu solusi sederhana adalah mengatur protokol menjadi "berlisensi": misalnya dengan menggunakan mekanisme daftar putih, atau secara default mempercayai bahwa penyusun tidak akan berperilaku jahat, sehingga memastikan aktivitas rollup. Namun, dalam filosofi desain Polkadot, kita tidak dapat membuat asumsi kepercayaan terhadap sequencer, karena harus mempertahankan karakteristik "tanpa kepercayaan" dan "tanpa lisensi" dari sistem. Siapa pun seharusnya dapat menggunakan protokol collator untuk mengajukan permintaan perubahan status rollup.
Polkadot: Solusi yang Tidak Kompromi
Solusi yang dipilih oleh Polkadot adalah: menyerahkan masalah sepenuhnya kepada fungsi konversi status rollup (Runtime). Runtime adalah satu-satunya sumber informasi konsensus yang dapat dipercaya, sehingga harus dinyatakan dengan jelas dalam output di mana validasi harus dilakukan pada inti Polkadot yang mana.
Desain ini memberikan jaminan ganda antara fleksibilitas dan keamanan. Polkadot akan melakukan eksekusi ulang pada transisi status rollup dalam proses ketersediaan, dan memastikan keakuratan alokasi inti melalui protokol ekonomi kripto ELVES.
Sebelum data dari rollup Blok ditulis ke lapisan ketersediaan data (DA) Polkadot, sekelompok sekitar 5 validator akan terlebih dahulu memverifikasi keabsahannya. Mereka menerima kuitansi kandidat (candidate receipt) dan bukti validitas (PoV) yang diajukan oleh penyortir, yang berisi Blok rollup dan bukti penyimpanan yang sesuai. Informasi ini akan diproses oleh fungsi verifikasi parachain dan dieksekusi ulang oleh validator di relai rantai.
Hasil verifikasi mencakup pemilih core, yang digunakan untuk menentukan di core mana blok harus diverifikasi. Validator akan membandingkan indeks tersebut apakah sesuai dengan core yang menjadi tanggung jawabnya; jika tidak sesuai, blok tersebut akan dibuang.
Mekanisme ini memastikan bahwa sistem selalu mempertahankan sifat tanpa kepercayaan dan tanpa izin, menghindari manipulasi posisi verifikasi oleh aktor jahat seperti sorter, dan memastikan bahwa bahkan jika rollup menggunakan beberapa core, ia tetap dapat mempertahankan elastisitas.
Keamanan
Dalam proses mengejar skalabilitas, Polkadot tidak mengorbankan keamanan. Keamanan rollup dijamin oleh rantai relai, hanya diperlukan satu pengurut jujur untuk mempertahankan kelangsungan hidup.
Dengan bantuan protokol ELVES, Polkadot memperluas keamanan secara utuh ke semua rollup, memverifikasi semua perhitungan di core tanpa perlu membatasi atau membuat asumsi tentang jumlah core yang digunakan.
Oleh karena itu, rollup Polkadot dapat mencapai skala nyata tanpa mengorbankan keamanan.
Universalitas
Ekspansi elastis tidak akan membatasi kemampuan pemrograman rollup. Model rollup Polkadot mendukung pelaksanaan komputasi Turing lengkap dalam lingkungan WebAssembly, selama eksekusi tunggal diselesaikan dalam waktu 2 detik. Dengan bantuan ekspansi elastis, jumlah total komputasi yang dapat dieksekusi dalam periode 6 detik dapat meningkat, tetapi jenis komputasi tidak terpengaruh.
Kompleksitas
Throughput yang lebih tinggi dan latensi yang lebih rendah secara tak terhindarkan memperkenalkan kompleksitas, ini adalah satu-satunya cara kompromi yang dapat diterima dalam desain sistem.
Rollup dapat menyesuaikan sumber daya secara dinamis melalui antarmuka Agile Coretime untuk mempertahankan tingkat keamanan yang konsisten. Mereka juga perlu memenuhi sebagian persyaratan RFC103 untuk menyesuaikan dengan berbagai skenario penggunaan.
Kompleksitas spesifik tergantung pada strategi manajemen sumber daya rollup, yang mungkin bergantung pada variabel di on-chain atau off-chain. Contohnya:
Strategi sederhana: selalu gunakan jumlah tetap core, atau sesuaikan secara manual melalui off-chain;
Strategi ringan: Memantau beban transaksi tertentu di mempool node;
Strategi otomatis: Mengonfigurasi sumber daya dengan memanggil layanan coretime melalui data historis dan antarmuka XCM.
Meskipun metode otomatisasi lebih efisien, biaya implementasi dan pengujian juga meningkat secara signifikan.
Interoperabilitas
Polkadot mendukung interoperabilitas antara rollup yang berbeda, sementara skalabilitas elastis tidak akan mempengaruhi throughput pengiriman pesan.
Komunikasi pesan antar-rollup diimplementasikan oleh lapisan transmisi dasar, ruang blok komunikasi setiap rollup adalah tetap, dan tidak terkait dengan jumlah inti yang dialokasikan.
Di masa depan, Polkadot juga akan mendukung pesan di luar rantai (off-chain messaging), dengan rantai perantara sebagai kontrol, bukan sebagai data. Pembaruan ini akan meningkatkan kemampuan komunikasi antara rollup seiring dengan peningkatan elastisitas, lebih lanjut memperkuat kemampuan skalabilitas vertikal sistem.
Pertimbangan Protokol Lain
Seperti yang kita ketahui, peningkatan kinerja sering kali mengorbankan desentralisasi dan keamanan. Namun, dari sudut pandang koefisien Nakamoto, meskipun beberapa pesaing Polkadot memiliki tingkat desentralisasi yang lebih rendah, kinerja mereka juga tidak memuaskan.
Solana
Solana tidak menggunakan arsitektur sharding Polkadot atau Ethereum, melainkan mengimplementasikan skalabilitas dengan arsitektur throughput tinggi lapisan tunggal, mengandalkan bukti sejarah (PoH), pemrosesan paralel CPU, dan mekanisme konsensus berbasis pemimpin, dengan TPS teoritis mencapai 65.000.
Salah satu desain kunci adalah mekanisme penjadwalan pemimpin yang dipublikasikan sebelumnya dan dapat diverifikasi:
Pada awal setiap epoch (sekitar dua hari atau 432.000 slot), slot dialokasikan berdasarkan jumlah staking;
Semakin banyak yang dipertaruhkan, semakin banyak yang didistribusikan. Misalnya, validator yang mempertaruhkan 1% akan mendapatkan sekitar 1% kesempatan untuk menghasilkan blok;
Semua penghasil blok diumumkan sebelumnya, meningkatkan risiko jaringan mengalami serangan DDoS yang terarah dan sering mengalami downtime.
PoH dan pemrosesan paralel memiliki tuntutan yang sangat tinggi terhadap perangkat keras, yang mengakibatkan sentralisasi node validator. Semakin banyak node yang dipertaruhkan, semakin besar peluangnya untuk menghasilkan blok, sedangkan node kecil hampir tidak memiliki slot, yang semakin memperburuk sentralisasi dan juga meningkatkan risiko sistem lumpuh setelah diserang.
Solana牺牲去中心化和 kemampuan tahan serangan untuk mengejar TPS, dengan koefisien Nakamoto hanya 20, jauh di bawah Polkadot yang memiliki 172.
TON
TON mengklaim TPS dapat mencapai 104,715, tetapi angka ini dicapai di jaringan pengujian privat, dengan 256 node, dalam kondisi jaringan dan perangkat keras yang ideal. Sementara Polkadot telah mencapai 128K TPS di jaringan publik terdesentralisasi.
Mekanisme konsensus TON memiliki risiko keamanan: identitas node validasi shard dapat terungkap sebelumnya. Whitepaper TON juga secara jelas menyatakan bahwa ini dapat mengoptimalkan bandwidth, tetapi juga dapat disalahgunakan dengan niat jahat. Karena kurangnya mekanisme "bangkrut penjudi", penyerang dapat menunggu shard tertentu sepenuhnya berada di bawah kendali mereka, atau melalui serangan DDoS menghalangi validator yang jujur, sehingga memanipulasi status.
Sebaliknya, validator Polkadot ditugaskan secara acak dan pengungkapannya tertunda, sehingga penyerang tidak dapat mengetahui identitas validator sebelumnya. Serangan harus mempertaruhkan seluruh kontrol untuk berhasil; selama ada satu validator yang jujur yang memicu sengketa, serangan akan gagal dan menyebabkan kerugian bagi penyerang.
Avalanche
Avalanche menggunakan arsitektur mainnet + subnet untuk skala, mainnet terdiri dari X-Chain (transfer, ~4.500 TPS), C-Chain (smart contract, ~100-200 TPS), dan P-Chain (mengelola validator dan subnet).
Setiap TPS teori subnet dapat mencapai ~5.000, mirip dengan pendekatan Polkadot: mengurangi beban shard tunggal untuk mencapai skala. Namun, Avalanche memungkinkan validator memilih untuk berpartisipasi di subnet secara bebas, dan subnet dapat menetapkan persyaratan tambahan seperti geografi, KYC, dan lain-lain, mengorbankan desentralisasi dan keamanan.
Di Polkadot, semua rollup berbagi jaminan keamanan yang bersatu; sementara subnet Avalanche tidak memiliki jaminan keamanan default, beberapa bahkan dapat sepenuhnya terpusat. Jika ingin meningkatkan keamanan, masih perlu berkompromi pada kinerja, dan sulit untuk memberikan komitmen keamanan yang pasti.
Ethereum
Strategi skalabilitas Ethereum adalah bertaruh pada skalabilitas lapisan rollup, alih-alih langsung menyelesaikan masalah di lapisan dasar. Pendekatan ini pada dasarnya tidak menyelesaikan masalah, melainkan memindahkan masalah ke lapisan di atas tumpukan.
Optimistic Rollup
Saat ini, sebagian besar Optimistic rollup bersifat terpusat (beberapa bahkan hanya memiliki satu sequencer), yang mengakibatkan masalah seperti kurangnya keamanan, isolasi antar satu sama lain, dan keterlambatan tinggi (perlu menunggu periode bukti penipuan, biasanya beberapa hari).
ZK Rollup
Implementasi ZK rollup terbatas oleh jumlah data yang dapat diproses per transaksi. Permintaan komputasi untuk menghasilkan bukti nol pengetahuan sangat tinggi, dan mekanisme "pemenang mengambil semua" cenderung menyebabkan sentralisasi sistem. Untuk memastikan TPS, ZK rollup sering membatasi jumlah transaksi per batch, yang dapat menyebabkan kemacetan jaringan dan kenaikan gas saat permintaan tinggi, mempengaruhi pengalaman pengguna.
Jika dibandingkan, biaya ZK rollup yang Turing lengkap sekitar 2x10^6 kali lipat dari protokol keamanan ekonomi kripto inti Polkadot.
Selain itu, masalah ketersediaan data ZK rollup juga akan memperburuk kelemahannya. Untuk memastikan siapa pun dapat memverifikasi transaksi, data transaksi lengkap masih perlu disediakan. Ini biasanya bergantung pada solusi ketersediaan data tambahan, yang semakin meningkatkan biaya dan biaya pengguna.
Kesimpulan
Akhir dari skalabilitas seharusnya bukan kompromi.
Dibandingkan dengan blockchain publik lainnya, Polkadot tidak mengambil jalan untuk mengorbankan desentralisasi demi kinerja, atau mengorbankan kepercayaan yang sudah ditetapkan demi efisiensi. Sebaliknya, ia mencapai keseimbangan multidimensi antara keamanan, desentralisasi, dan kinerja tinggi melalui desain protokol yang fleksibel, tanpa izin, lapisan keamanan yang terpadu, dan mekanisme manajemen sumber daya yang fleksibel.
Dalam mengejar penerapan skala yang lebih besar saat ini, "ekstensibilitas tanpa kepercayaan" yang dipertahankan oleh Polkadot mungkin adalah solusi yang benar-benar dapat mendukung perkembangan jangka panjang Web3.
Halaman ini mungkin berisi konten pihak ketiga, yang disediakan untuk tujuan informasi saja (bukan pernyataan/jaminan) dan tidak boleh dianggap sebagai dukungan terhadap pandangannya oleh Gate, atau sebagai nasihat keuangan atau profesional. Lihat Penafian untuk detailnya.
9 Suka
Hadiah
9
6
Bagikan
Komentar
0/400
GateUser-a5fa8bd0
· 1jam yang lalu
dot harus belajar dengan baik! Pekerjaan lama tidak bisa diandalkan lagi.
Lihat AsliBalas0
AirdropworkerZhang
· 08-01 00:33
Ini efisiensi sangat tinggi, biayanya sangat rendah. Bos, saya pergi penambangan.
Lihat AsliBalas0
MEVHunter
· 07-31 10:51
meh... relaychain dot masih terhambat di bawah tekanan mempool yang berat sejujurnya. melihat lonjakan aliran beracun minggu lalu
Lihat AsliBalas0
Lonely_Validator
· 07-31 10:51
Pemain lama blockchain, Dot sangat diminati sepanjang waktu.
Polkadot elastisitas skala: keseimbangan kinerja dan keamanan Web3 yang tidak mengorbankan
Keseimbangan Skalabilitas Blockchain: Studi Kasus Polkadot
Dalam era teknologi Blockchain yang terus mengejar efisiensi yang lebih tinggi, sebuah masalah kunci secara bertahap muncul: bagaimana meningkatkan kinerja tanpa mengorbankan keamanan dan elastisitas sistem? Ini bukan hanya tantangan di tingkat teknis, tetapi juga pilihan mendalam dalam desain arsitektur. Untuk ekosistem Web3, sebuah sistem yang lebih cepat jika dibangun di atas pengorbanan kepercayaan dan keamanan, sering kali sulit untuk mendukung inovasi yang benar-benar berkelanjutan.
Artikel ini akan membahas secara mendalam kompromi dan pengorbanan dalam desain skalabilitas Polkadot, serta membandingkannya dengan solusi dari blockchain publik utama lainnya, menganalisis pilihan jalur yang berbeda di antara kinerja, keamanan, dan desentralisasi.
Tantangan dalam Desain Ekspansi Polkadot
Keseimbangan antara Elastisitas dan Desentralisasi
Arsitektur Polkadot bergantung pada jaringan validator dan rantai penghubung (Relay Chain). Operasi Rollup bergantung pada penyusun (sequencer) yang menghubungkan rantai penghubung, dan komunikasinya menggunakan mekanisme protokol collator. Protokol ini sepenuhnya tanpa izin, tanpa kepercayaan, siapa pun yang memiliki koneksi jaringan dapat menggunakannya, menghubungkan sejumlah node rantai penghubung, dan mengajukan permintaan perubahan status rollup. Permintaan ini akan diverifikasi melalui salah satu core rantai penghubung, dengan satu syarat: harus merupakan perubahan status yang valid, jika tidak, status rollup tersebut tidak akan maju.
Perimbangan Ekspansi Vertikal
Rollup dapat mencapai penskalaan vertikal dengan memanfaatkan arsitektur multi-core Polkadot. Kemampuan baru ini diperkenalkan melalui fitur "Elastic Scaling". Selama proses desain, ditemukan bahwa karena verifikasi blok rollup tidak tetap dieksekusi pada satu core tertentu, ini dapat mempengaruhi elastisitasnya.
Karena protokol untuk mengajukan blok ke rantai penghubung adalah tanpa izin dan tanpa kepercayaan, siapa pun dapat mengajukan blok untuk diverifikasi di core mana pun yang dialokasikan untuk rollup. Penyerang mungkin memanfaatkan ini dengan mengajukan blok yang sah yang telah diverifikasi sebelumnya berulang kali ke core yang berbeda, secara jahat menghabiskan sumber daya, sehingga mengurangi throughput dan efisiensi keseluruhan rollup.
Tujuan Polkadot adalah untuk mempertahankan elastisitas rollup dan pemanfaatan sumber daya rantai relai tanpa memengaruhi karakteristik kunci sistem.
Masalah kepercayaan Sequencer
Salah satu solusi sederhana adalah mengatur protokol menjadi "berlisensi": misalnya dengan menggunakan mekanisme daftar putih, atau secara default mempercayai bahwa penyusun tidak akan berperilaku jahat, sehingga memastikan aktivitas rollup. Namun, dalam filosofi desain Polkadot, kita tidak dapat membuat asumsi kepercayaan terhadap sequencer, karena harus mempertahankan karakteristik "tanpa kepercayaan" dan "tanpa lisensi" dari sistem. Siapa pun seharusnya dapat menggunakan protokol collator untuk mengajukan permintaan perubahan status rollup.
Polkadot: Solusi yang Tidak Kompromi
Solusi yang dipilih oleh Polkadot adalah: menyerahkan masalah sepenuhnya kepada fungsi konversi status rollup (Runtime). Runtime adalah satu-satunya sumber informasi konsensus yang dapat dipercaya, sehingga harus dinyatakan dengan jelas dalam output di mana validasi harus dilakukan pada inti Polkadot yang mana.
Desain ini memberikan jaminan ganda antara fleksibilitas dan keamanan. Polkadot akan melakukan eksekusi ulang pada transisi status rollup dalam proses ketersediaan, dan memastikan keakuratan alokasi inti melalui protokol ekonomi kripto ELVES.
Sebelum data dari rollup Blok ditulis ke lapisan ketersediaan data (DA) Polkadot, sekelompok sekitar 5 validator akan terlebih dahulu memverifikasi keabsahannya. Mereka menerima kuitansi kandidat (candidate receipt) dan bukti validitas (PoV) yang diajukan oleh penyortir, yang berisi Blok rollup dan bukti penyimpanan yang sesuai. Informasi ini akan diproses oleh fungsi verifikasi parachain dan dieksekusi ulang oleh validator di relai rantai.
Hasil verifikasi mencakup pemilih core, yang digunakan untuk menentukan di core mana blok harus diverifikasi. Validator akan membandingkan indeks tersebut apakah sesuai dengan core yang menjadi tanggung jawabnya; jika tidak sesuai, blok tersebut akan dibuang.
Mekanisme ini memastikan bahwa sistem selalu mempertahankan sifat tanpa kepercayaan dan tanpa izin, menghindari manipulasi posisi verifikasi oleh aktor jahat seperti sorter, dan memastikan bahwa bahkan jika rollup menggunakan beberapa core, ia tetap dapat mempertahankan elastisitas.
Keamanan
Dalam proses mengejar skalabilitas, Polkadot tidak mengorbankan keamanan. Keamanan rollup dijamin oleh rantai relai, hanya diperlukan satu pengurut jujur untuk mempertahankan kelangsungan hidup.
Dengan bantuan protokol ELVES, Polkadot memperluas keamanan secara utuh ke semua rollup, memverifikasi semua perhitungan di core tanpa perlu membatasi atau membuat asumsi tentang jumlah core yang digunakan.
Oleh karena itu, rollup Polkadot dapat mencapai skala nyata tanpa mengorbankan keamanan.
Universalitas
Ekspansi elastis tidak akan membatasi kemampuan pemrograman rollup. Model rollup Polkadot mendukung pelaksanaan komputasi Turing lengkap dalam lingkungan WebAssembly, selama eksekusi tunggal diselesaikan dalam waktu 2 detik. Dengan bantuan ekspansi elastis, jumlah total komputasi yang dapat dieksekusi dalam periode 6 detik dapat meningkat, tetapi jenis komputasi tidak terpengaruh.
Kompleksitas
Throughput yang lebih tinggi dan latensi yang lebih rendah secara tak terhindarkan memperkenalkan kompleksitas, ini adalah satu-satunya cara kompromi yang dapat diterima dalam desain sistem.
Rollup dapat menyesuaikan sumber daya secara dinamis melalui antarmuka Agile Coretime untuk mempertahankan tingkat keamanan yang konsisten. Mereka juga perlu memenuhi sebagian persyaratan RFC103 untuk menyesuaikan dengan berbagai skenario penggunaan.
Kompleksitas spesifik tergantung pada strategi manajemen sumber daya rollup, yang mungkin bergantung pada variabel di on-chain atau off-chain. Contohnya:
Meskipun metode otomatisasi lebih efisien, biaya implementasi dan pengujian juga meningkat secara signifikan.
Interoperabilitas
Polkadot mendukung interoperabilitas antara rollup yang berbeda, sementara skalabilitas elastis tidak akan mempengaruhi throughput pengiriman pesan.
Komunikasi pesan antar-rollup diimplementasikan oleh lapisan transmisi dasar, ruang blok komunikasi setiap rollup adalah tetap, dan tidak terkait dengan jumlah inti yang dialokasikan.
Di masa depan, Polkadot juga akan mendukung pesan di luar rantai (off-chain messaging), dengan rantai perantara sebagai kontrol, bukan sebagai data. Pembaruan ini akan meningkatkan kemampuan komunikasi antara rollup seiring dengan peningkatan elastisitas, lebih lanjut memperkuat kemampuan skalabilitas vertikal sistem.
Pertimbangan Protokol Lain
Seperti yang kita ketahui, peningkatan kinerja sering kali mengorbankan desentralisasi dan keamanan. Namun, dari sudut pandang koefisien Nakamoto, meskipun beberapa pesaing Polkadot memiliki tingkat desentralisasi yang lebih rendah, kinerja mereka juga tidak memuaskan.
Solana
Solana tidak menggunakan arsitektur sharding Polkadot atau Ethereum, melainkan mengimplementasikan skalabilitas dengan arsitektur throughput tinggi lapisan tunggal, mengandalkan bukti sejarah (PoH), pemrosesan paralel CPU, dan mekanisme konsensus berbasis pemimpin, dengan TPS teoritis mencapai 65.000.
Salah satu desain kunci adalah mekanisme penjadwalan pemimpin yang dipublikasikan sebelumnya dan dapat diverifikasi:
PoH dan pemrosesan paralel memiliki tuntutan yang sangat tinggi terhadap perangkat keras, yang mengakibatkan sentralisasi node validator. Semakin banyak node yang dipertaruhkan, semakin besar peluangnya untuk menghasilkan blok, sedangkan node kecil hampir tidak memiliki slot, yang semakin memperburuk sentralisasi dan juga meningkatkan risiko sistem lumpuh setelah diserang.
Solana牺牲去中心化和 kemampuan tahan serangan untuk mengejar TPS, dengan koefisien Nakamoto hanya 20, jauh di bawah Polkadot yang memiliki 172.
TON
TON mengklaim TPS dapat mencapai 104,715, tetapi angka ini dicapai di jaringan pengujian privat, dengan 256 node, dalam kondisi jaringan dan perangkat keras yang ideal. Sementara Polkadot telah mencapai 128K TPS di jaringan publik terdesentralisasi.
Mekanisme konsensus TON memiliki risiko keamanan: identitas node validasi shard dapat terungkap sebelumnya. Whitepaper TON juga secara jelas menyatakan bahwa ini dapat mengoptimalkan bandwidth, tetapi juga dapat disalahgunakan dengan niat jahat. Karena kurangnya mekanisme "bangkrut penjudi", penyerang dapat menunggu shard tertentu sepenuhnya berada di bawah kendali mereka, atau melalui serangan DDoS menghalangi validator yang jujur, sehingga memanipulasi status.
Sebaliknya, validator Polkadot ditugaskan secara acak dan pengungkapannya tertunda, sehingga penyerang tidak dapat mengetahui identitas validator sebelumnya. Serangan harus mempertaruhkan seluruh kontrol untuk berhasil; selama ada satu validator yang jujur yang memicu sengketa, serangan akan gagal dan menyebabkan kerugian bagi penyerang.
Avalanche
Avalanche menggunakan arsitektur mainnet + subnet untuk skala, mainnet terdiri dari X-Chain (transfer, ~4.500 TPS), C-Chain (smart contract, ~100-200 TPS), dan P-Chain (mengelola validator dan subnet).
Setiap TPS teori subnet dapat mencapai ~5.000, mirip dengan pendekatan Polkadot: mengurangi beban shard tunggal untuk mencapai skala. Namun, Avalanche memungkinkan validator memilih untuk berpartisipasi di subnet secara bebas, dan subnet dapat menetapkan persyaratan tambahan seperti geografi, KYC, dan lain-lain, mengorbankan desentralisasi dan keamanan.
Di Polkadot, semua rollup berbagi jaminan keamanan yang bersatu; sementara subnet Avalanche tidak memiliki jaminan keamanan default, beberapa bahkan dapat sepenuhnya terpusat. Jika ingin meningkatkan keamanan, masih perlu berkompromi pada kinerja, dan sulit untuk memberikan komitmen keamanan yang pasti.
Ethereum
Strategi skalabilitas Ethereum adalah bertaruh pada skalabilitas lapisan rollup, alih-alih langsung menyelesaikan masalah di lapisan dasar. Pendekatan ini pada dasarnya tidak menyelesaikan masalah, melainkan memindahkan masalah ke lapisan di atas tumpukan.
Optimistic Rollup
Saat ini, sebagian besar Optimistic rollup bersifat terpusat (beberapa bahkan hanya memiliki satu sequencer), yang mengakibatkan masalah seperti kurangnya keamanan, isolasi antar satu sama lain, dan keterlambatan tinggi (perlu menunggu periode bukti penipuan, biasanya beberapa hari).
ZK Rollup
Implementasi ZK rollup terbatas oleh jumlah data yang dapat diproses per transaksi. Permintaan komputasi untuk menghasilkan bukti nol pengetahuan sangat tinggi, dan mekanisme "pemenang mengambil semua" cenderung menyebabkan sentralisasi sistem. Untuk memastikan TPS, ZK rollup sering membatasi jumlah transaksi per batch, yang dapat menyebabkan kemacetan jaringan dan kenaikan gas saat permintaan tinggi, mempengaruhi pengalaman pengguna.
Jika dibandingkan, biaya ZK rollup yang Turing lengkap sekitar 2x10^6 kali lipat dari protokol keamanan ekonomi kripto inti Polkadot.
Selain itu, masalah ketersediaan data ZK rollup juga akan memperburuk kelemahannya. Untuk memastikan siapa pun dapat memverifikasi transaksi, data transaksi lengkap masih perlu disediakan. Ini biasanya bergantung pada solusi ketersediaan data tambahan, yang semakin meningkatkan biaya dan biaya pengguna.
Kesimpulan
Akhir dari skalabilitas seharusnya bukan kompromi.
Dibandingkan dengan blockchain publik lainnya, Polkadot tidak mengambil jalan untuk mengorbankan desentralisasi demi kinerja, atau mengorbankan kepercayaan yang sudah ditetapkan demi efisiensi. Sebaliknya, ia mencapai keseimbangan multidimensi antara keamanan, desentralisasi, dan kinerja tinggi melalui desain protokol yang fleksibel, tanpa izin, lapisan keamanan yang terpadu, dan mekanisme manajemen sumber daya yang fleksibel.
Dalam mengejar penerapan skala yang lebih besar saat ini, "ekstensibilitas tanpa kepercayaan" yang dipertahankan oleh Polkadot mungkin adalah solusi yang benar-benar dapat mendukung perkembangan jangka panjang Web3.