Что такое масштабируемость блокчейна? (полное руководство для новичков)

Блокчейн-технология предоставляет альтернативу традиционным системам централизованного реестра, обеспечивая безопасные и прозрачные транзакции, не полагаясь на единый контролирующий орган. Его безопасность основана на сильном шифровании и архитектуре децентрализованной сети, что предотвращает подделку данных и цензуру. 

Несмотря на эти преимущества, блокчейны сталкиваются со значительными проблемами масштабируемости и эффективности, которые ограничивают их способность эффективно обрабатывать большие объемы транзакций. Ограниченная пропускная способность транзакций и более низкая скорость обработки — по сравнению с обычными системами Web 2.0 — препятствуют более широкому внедрению технологии в приложениях с высоким спросом. 

В последние годы наблюдается бум исследований и разработок для решения проблем масштабируемости блокчейна, особенно с помощью модульных архитектур, которые разделяют основные уровни блокчейна — расчёт, исполнение и доступность данных — на отдельные компоненты. 

Хотя лучшие блокчейны всё ещё менее масштабируемы, чем самые быстрые системы Web 2.0, этот разрыв сокращается. В настоящее время индустрия сосредоточена на достижении масштабируемости, сравнимой с системами Web 2.0, такими как знаменитая сеть Visa с высокой пропускной способностью, без ущерба для безопасности. 

В этой статье мы обсуждаем концепцию масштабируемости блокчейна, объясняем основные проблемы и описываем основные методы ее улучшения при сохранении целостности сети.

Главное:

• Масштабируемость блокчейна относится к способности сети обрабатывать растущее количество транзакций без ущерба для скорости, стоимости, безопасности или децентрализации.

• Ключевые подходы к улучшению масштабируемости включают модульные архитектуры, параллельное выполнение, шардинг, роллапы уровня 2 и специфичные для платформы реализации, такие как proto-danksharding в Ethereum и Firedancer в Solana. 

• По состоянию на начало 2026 года модульные конструкции блокчейна — особенно те, которые основаны на выносе уровня доступности данных вовне — стали ведущими драйверами роста масштабируемости Web3.

Что такое масштабируемость блокчейна?

Блокчейн — это децентрализованный цифровой реестр, который записывает транзакции безопасно и прозрачно без центрального органа власти. Когда Bitcoin (BTC) был запущен в 2009 году, это ознаменовало появление первой жизнеспособной децентрализованной сети, защищенной криптографией, обеспечивающей пиринговые (peer-to-peer) переводы цифровой валюты. Хотя децентрализованная модель Биткоина была революционной концепцией, быстро стало ясно, что его блокчейн может обрабатывать только около семи транзакций в секунду (TPS). Таким образом, он был ограничен в масштабируемости по сравнению с традиционными системами Web 2.0 корпоративного уровня.

В этом контексте масштабируемость блокчейна относится к способности сети увеличивать пропускную способность транзакций, сохраняя при этом скорость и безопасность. TPS — это ключевая метрика, используемая для измерения этой способности, указывающая, сколько транзакций может быть обработано за секунду на уровне сети. Более высокий TPS позволяет блокчейну поддерживать больше пользователей и заявок без узких мест или чрезмерных расходов.

Проблема достижения масштабируемости в блокчейне связана с тем, что известно как трилемма блокчейна. Эта концепция подчеркивает историческую сложность одновременной оптимизации трех основных свойств блокчейнов: децентрализации, безопасности и масштабируемости. В традиционных монолитных конструкциях блокчейнов улучшение одного или двух из этих параметров часто требует компромиссов, которые ухудшают третий. Например, увеличение TPS за счет централизации управления может поставить под угрозу децентрализацию и безопасность.

Модульные блокчейны — которые разделяют уровни расчётов, исполнения и доступности данных на отдельные компоненты — часто более успешны в решении трилеммы блокчейна, чем их монолитные аналоги.

Последние разработки в области блокчейна

В 2020 году произошел крупный прорыв в масштабируемости блокчейна с запуском Solana (SOL). Эта сеть Уровня 1 часто упоминается как самая масштабируемая среди популярных общедоступных блокчейнов. Она заявляет о поддержке до 65 000 TPS в идеальных условиях. 

В декабре 2025 года Solana интегрировала свое долгожданное клиентское программное обеспечение валидатора Firedancer, которое достигло пропускной способности более 1 миллиона TPS в тестовых средах. Этот апгрейд, вероятно, еще больше укрепит позицию Solana как самой масштабируемой сети Уровня 1 в блокчейн-индустрии. Если Firedancer продемонстрирует даже долю пропускной способности, достигнутой при тестировании, по крайней мере один блокчейн наконец сможет заявить об уровнях масштабируемости, сопоставимых с самыми быстрыми сетями Web 2.0. 

Другие высокомасштабируемые блокчейны, такие как Sui (SUI) и Monad (MON), также появились в последние годы. Firedancer от Solana и эти новые сети быстро сокращают разрыв с высокопроизводительными средами Web 2.0.

Другие крупные блокчейны в индустрии пока не достигли такого уровня масштабируемости. Для сравнения, крупные поставщики облачных услуг, такие как Amazon Web Services (AWS) и Google Cloud, могут обрабатывать миллионы транзакций или запросов в секунду, распределяя рабочие нагрузки по огромным центрам обработки данных. Эти цифры делают 7 TPS Биткоина — или даже самый высокий за всю историю зарегистрированный TPS Ethereum, составляющий чуть менее 33 000 (достигнут 1 декабря 2025 года) — чрезвычайно скромными.

Тем не менее, общий разрыв в производительности между блокчейн-индустрией и ведущими инфраструктурами Web 2.0 сейчас быстро сокращается — благодаря модульным конструкциям, сетям Уровня 2, переходу к децентрализованной обработке через тысячи независимых нод и, в частности, большим надеждам, возлагаемым на недавно представленное клиентское ПО валидатора Firedancer от Solana.

Почему масштабируемость важна в блокчейнах?

Масштабируемость блокчейна жизненно важна, поскольку низкая скорость транзакций и ограниченная емкость создают узкие места, которые препятствуют более широкому внедрению этой относительно новой технологии. Вышеупомянутые недавние достижения в области масштабируемости блокчейна позволили разрабатывать высокопроизводительные приложения промышленного уровня на блокчейнах, особенно в таких нишах, как децентрализованные финансы (DeFi) и гейминг.

Платформы DeFi зависят от быстрых подтверждений транзакций для исполнения сделок, займов и других финансовых операций. Медленная обработка может привести к задержкам между запросом пользователя и фактическим исполнением, а также подвергнуть пользователей рискам, таким как проскальзывание цены или ошибочные транзакции. Недавние улучшения в масштабируемости блокчейна помогли решить многие из этих проблем, которые преследовали ранние блокчейн-системы. 

Например, по состоянию на начало 2026 года, Solana и Sui входят в число самых быстрорастущих платформ Web3 с точки зрения внедрения DeFi. Наряду с растущим сектором DeFi, блокчейн-индустрия сейчас реализует всё большее количество проектов по токенизации активов реального мира (RWA). Благодаря улучшенной масштабируемости риски ошибочных транзакций и высокого проскальзывания больше не являются основными препятствиями для ончейн-внедрения DeFi и RWA. 

Игровые и бизнес-заявки

Подобно DeFi, блокчейн-гейминг требует быстрых и бесшовных взаимодействий для удержания интереса игроков. Игры, в которых возникают лаги или задержки отклика, как правило, быстро теряют пользователей, поскольку опыт не соответствует ожиданиям реального времени, установленным традиционными игровыми платформами. Недавние улучшения в масштабируемости блокчейна также привели тысячи игровых тайтлов в Web3. Ончейн-игры теперь могут обрабатывать миллионы микротранзакций, таких как повышение уровня и сделки со скинами, благодаря модульным архитектурам и средам параллельного исполнения. 

Помимо этих приложений, ориентированных на потребителя, недавние улучшения в масштабируемости блокчейна создали ончейн-возможности для корпоративного мира. Многим компаниям требуются системы, способные мгновенно обрабатывать огромное количество транзакций, сохраняя при этом безопасность и прозрачность. Высокопроизводительные современные блокчейны, особенно закрытые сети, глубоко интегрированы в операционные модели предприятий в различных секторах. Например, высоконагруженные глобальные заявки, запущенные гигантами финансовой индустрии, используют технологию блокчейн для платежей, расчётов и казначейских операций. 

Короче говоря, улучшения в масштабируемости блокчейна помогают раскрыть полный потенциал технологии в финансах, гейминге, социальных сетях, предпринимательстве и множестве других областей.

Эволюция масштабируемости блокчейна

Инновации, такие как Уровни 2, модульные конструкции, параллельная обработка и многое другое, обеспечивают впечатляющие улучшения в масштабируемости блокчейна. Некоторые критические ограничения, которые традиционно препятствовали внедрению децентрализованных сетей, теперь устраняются. 

Главными среди этих ограничений были пропускная способность базового уровня, высокие комиссии за транзакции и длительное время подтверждения. 

Ограничения пропускной способности базового уровня

Блокчейны ранних поколений, такие как Биткоин, с их монолитной структурой и медленным механизмом валидации, ограничены недостаточной пропускной способностью. Скромный показатель Биткоина в 7 TPS часто приводится как самый яркий пример таких ограничений. Такие сети, как Litecoin (LTC) и Cardano (ADA), справляются ненамного лучше, с максимальной пропускной способностью 56 и 250 TPS соответственно.

Появление роллапов Уровня 2 и архитектур шардинга помогло значительно повысить пропускную способность (TPS) более новых блокчейнов. Роллапы Уровня 2 переносят обработку транзакций в офчейн, в более производительные среды, а затем пакетно отправляют обработанные транзакции в базовый блокчейн Уровня 1.

Шардинг также стал полезной инновацией для повышения масштабируемости блокчейна, хотя и не в такой степени, как сети Уровня 2. Шардинг подразумевает разделение блокчейна на несколько подсетей, известных как шарды. Каждый шард обрабатывает транзакции отдельно и параллельно с другими шардами общей сети. Параллельная обработка помогает достичь гораздо более высокой пропускной способности, чем могут обеспечить блокчейны с монолитной архитектурой.

Высокие комиссии за транзакции

Высокие комиссии за транзакции были характерной чертой многих блокчейнов. Эта проблема была особенно очевидна в Ethereum (ETH), сети, считающейся пионером функциональности смарт-контрактов и децентрализованных приложений (DApp).

Однако обновление Fusaka в сети Ethereum в конце 2025 года помогло отвязать комиссии за газ от сетевой активности, что привело к резкому снижению транзакционных издержек в блокчейне. Для сравнения: типичная комиссия за транзакцию в Ethereum до обновления составляла в среднем несколько долларов США, поднимаясь до двузначных сумм во время перегрузки сети. После обновления Fusaka комиссия упала примерно до $0,10–$0,20.

Помимо обновления, пара технических реализаций в блокчейне Ethereum — прото-данкшардинг (EIP-4844) и PeerDAS (EIP-7594) — также способствовали этому снижению комиссий. Эти инновации обеспечивают эффективное масштабирование роллапов, связанных с Ethereum, позволяя публиковать большие объемы данных транзакций без перегрузки нод валидаторов Уровня 1.

Некоторые другие децентрализованные сети предлагают еще более низкие комиссии за транзакции. Solana, например, всегда отличалась сравнительно низкими комиссиями — от менее цента до $0,02–$0,03. Кроме того, многие сети Уровня 2 взимают комиссии за транзакции, которые обычно составляют менее цента, что делает операции с большими объемами или частые транзакции очень доступными как для бизнеса, так и для индивидуальных пользователей.

Длительное время подтверждения

Время подтверждения транзакций значительно улучшилось по сравнению с эпохой ранних блокчейнов. Доказательство истории (PoH) от Solana, механизм консенсуса, являющийся неотъемлемой частью механизма валидации наряду с доказательством доли владения (PoS), помогает минимизировать время подтверждения.

Шардинг также способствовал улучшению времени подтверждения за счет обеспечения параллельной обработки транзакций.

Наконец, использование мягкой финализации является еще одним ключевым инструментом в стремлении сократить среднюю продолжительность подтверждения транзакций. «Мягкая финализация» означает практически мгновенное предварительное подтверждение транзакции в блокчейне до того, как она достигнет необратимой «жесткой финализации» в неизменяемом реестре сети.

Решения для масштабируемости блокчейна: Решение трилеммы

Были предложены и внедрены различные решения по масштабируемости блокчейна для обеспечения более быстрых и дешевых транзакций, быстрой финализации и высокой пропускной способности. Эти решения обычно фокусируются либо на архитектурных изменениях базовой сети Уровня 1, либо, как альтернатива, на использовании модульных конструкций и сетей Уровня 2.

Решения Уровня 1

Решения Уровня 1 — это изменения на уровне протокола, которые напрямую модифицируют архитектуру блокчейна для улучшения пропускной способности и повышения эффективности. Эти изменения влияют на то, как транзакции обрабатываются, проверяются и хранятся во всей сети.

Улучшения механизмов консенсуса

Механизмы консенсуса определяют, как ноды в блокчейне договариваются о валидности транзакций и состоянии реестра. Старейшая в мире жизнеспособная сеть, блокчейн Биткоина, использует механизм консенсуса Proof of Work (PoW), который обеспечивает надежную безопасность, но страдает от низкой пропускной способности и высокого энергопотребления. Будучи первой моделью консенсуса, внедренной в индустрии, PoW остается популярным и, помимо Биткоина, используется такими сетями, как Bitcoin Cash (BCH), Dogecoin (DOGE), Litecoin и многими другими.

Ключевым способом достижения лучшей масштабируемости на Уровне 1 стал переход от PoW к более новым, более масштабируемым алгоритмам консенсуса. Пожалуй, самым распространенным среди них является PoS, который сейчас используется Ethereum и многими другими сетями с поддержкой смарт-контрактов. 

PoS снижает вычислительную нагрузку, позволяя валидаторам обрабатывать и подтверждать блоки транзакций на основе их стейка (т. е. токенов, заблокированных в сети). В отличие от этого, PoW требует от валидаторов блоков (на блокчейнах PoW обычно называемых майнерами) решения сложных, энергоемких криптографических «головоломок» для добавления новых блоков в реестр сети. Этот переход от PoW к PoS увеличил эффективность новых блокчейнов, снизил энергопотребление и улучшил общую масштабируемость.

Другие механизмы консенсуса, ориентированные на эффективность — такие как Delegated Proof of Stake (DPoS), используемый в таких сетях, как TRON (TRX), и доказательство истории (PoH), используемое Solana (SOL) — дополнительно оптимизируют создание блоков и масштабируемость. Эти альтернативы отдают приоритет более высокой пропускной способности транзакций, что делает их привлекательными для заявок, требующих эффективности в реальном или почти реальном времени.

Прото-данкшардинг

Шардинг — это метод разделения сети блокчейн на более мелкие, управляемые части, называемые шардами. Каждый шард обрабатывает свой собственный набор транзакций и хранит подмножество общих данных, снижая нагрузку на любую отдельную ноду и увеличивая общую пропускную способность сети.

Вместо того, чтобы требовать от всех нод валидации каждой транзакции, шардинг позволяет выполнять параллельную обработку на нескольких компонентах. Это значительно увеличивает количество транзакций, которые могут обрабатываться одновременно.

Хотя использование архитектуры шардинга помогло улучшить масштабируемость блокчейна, выигрыш от стандартного параллельного исполнения на основе шардинга на Уровнях 1 был относительно скромным. 

Однако эта тенденция радикально изменилась с введением прото-данкшардинга в Ethereum в 2024 году. Прото-данкшардинг позволяет сетям Уровня 2 публиковать временные данные большого объема (называемые «блобами») в Ethereum без разделения исполнения на Уровне 1. В отличие от этого, традиционный шардинг делит сам Уровень 1 на параллельные шарды, каждый из которых обрабатывает транзакции независимо. 

Прото-данкшардинг привел к значительному улучшению масштабируемости, позволив решениям Уровня 2 обрабатывать огромный поток транзакций офчейн, не требуя от сети Ethereum разделения или управления несколькими шардами. 

Такие инновации, как прото-данкшардинг (EIP-4844), блобы и PeerDAS (EIP-7594), подняли масштабируемость современных роллапов Уровня 2, связанных с Ethereum, на совершенно новые высоты. 

Segregated Witness (SegWit)

Segregated Witness, или SegWit, был введен для решения проблемы ограничений размера блока Биткоина путем отделения ключевой части метаданных, называемой данными подписи, от основных данных транзакции. Благодаря переносу подписей за пределы основного блока транзакции освобождается больше места для дополнительных транзакций, что эффективно увеличивает пропускную способность.

SegWit уменьшает размер транзакции и помогает предотвратить определенные типы вмешательства в транзакции. Это обновление увеличивает количество транзакций в блоке и повышает эффективность распространения блоков по сети.

Изначально предложенный для сети Биткоин, SegWit был впервые активирован в Litecoin в мае 2017 года, а несколько месяцев спустя — в Биткоине. Внедрение SegWit проложило путь для инноваций в экосистеме Биткоина, таких как платформа Уровня 2 Lightning Network и протокол Ordinals, который открыл эру NFT на базе Биткоина.

Параллельное исполнение транзакций

Ранее, обсуждая традиционный шардинг, мы коснулись концепции параллельного исполнения. Первоначальная реализация параллельной обработки в Ethereum опиралась на концепцию шардинга. Однако некоторые новые блокчейны внедрили параллельную обработку транзакций непосредственно на своих Уровнях 1 без необходимости разделения своих базовых платформ на шарды.

Примерами таких сетей являются Sei (SEI), запущенная в августе 2023 года, и Monad, чей мейннет заработал в ноябре 2025 года.

Уровни 2 и модульные решения

Ранние попытки решить проблему низкой пропускной способности Уровня 1 были сосредоточены на масштабируемых, экономичных сетях Уровня 2 и сайдчейнах. В последнее время модульные архитектуры блокчейнов стали предпочтительным решением проблем масштабируемости. 

Сайдчейны

Сайдчейн — это независимый блокчейн, который работает параллельно основной сети Уровня 1. Он подключен через двусторонние мосты или «якоря». Активы могут перемещаться между основной сетью блокчейн и сайдчейном, что позволяет выполнять транзакции и смарт-контракты в последнем.

Сайдчейны позволяют экспериментировать с различными моделями консенсуса, размерами блоков или логикой конкретных приложений, не влияя на стабильность основной сети. Они могут обрабатывать транзакции быстрее и с меньшими затратами, а затем фиксировать окончательные результаты в первичном блокчейне. Сайдчейны часто могут обеспечить даже большую масштабируемость, чем роллапы.

Одним из ограничений сайдчейнов является то, что, в отличие от роллапов Уровня 2, они не наследуют полные гарантии безопасности основной сети. Безопасность зависит от собственного набора валидаторов или модели консенсуса сайдчейна, что вводит отдельный уровень доверия. По этой причине сайдчейны могут быть подходящим решением для приложений с низким риском и высокой пропускной способностью, таких как игры Web3.

Роллапы

Роллапы объединяют — или «сворачивают» — несколько транзакций в один пакет, который затем публикуется в основном блокчейне. Вычисления и хранение обрабатываются офчейн, в то время как ончейн записываются только сводные данные и доказательства. Это значительно снижает нагрузку на базовый уровень, сохраняя при этом безопасность основной сети.

Существуют два основных типа роллапов: оптимистичные роллапы и zero-knowledge (ZK) роллапы. Оптимистичные роллапы исходят из предположения, что транзакции, отправляемые в базовый блокчейн, действительны по умолчанию, и они полагаются на доказательства мошенничества, предоставляемые валидаторами Уровня 1, для выявления любой недействительной активности. Между тем, ZK-роллапы используют криптографические доказательства для валидации всех транзакций в пакете, предлагая более быстрый расчёт транзакций, чем оптимистичные роллапы, но с большей технической сложностью.

Роллапы уже были развернуты на Ethereum с значительным эффектом, обеспечивая более быстрые и дешевые транзакции для пользователей, одновременно снижая перегрузку в базовой сети. Они представляют собой одно из самых перспективных направлений для масштабирования без ущерба для децентрализации и безопасности.

Доступность данных (DA)

Самые последние подходы к решению проблем масштабируемости блокчейна сосредоточены на модульных конструкциях, в которых некоторые ключевые уровни блокчейна — расчёт, исполнение и доступность данных (DA) — обрабатываются отдельными модулями, каждый из которых оптимизирован для максимальной эффективности своего уровня. Один из популярных подходов заключается в том, чтобы сохранить расчёт и исполнение на Уровне 1, но вынести слой DA во внешнюю среду. Этот уровень хранит все данные, необходимые валидаторам для проверки и верификации транзакций.

С обновлением Fusaka и запуском прото-данкшардинга на Ethereum сеть Ethereum перешла к использованию blob-объектов — больших временных фрагментов данных, размещаемых роллапами, тем самым отделив уровень DA от уровня исполнения.

Также наблюдается рост специализированных цепочек DA, которые предлагают другим платформам возможность аутсорсинга их операций DA. Примерами таких цепочек являются Celestia (TIA) и Avail (AVAIL). 

Уровень связности: Совместимость и абстракция цепи

Улучшенная совместимость между сетями также помогла решить проблемы масштабируемости, превратив фрагментированный мир блокчейнов в единую среду, где преимущества скорости, стоимости и пропускной способности могут использоваться совместно более легко. 

Такие технологии, как абстракция цепи, значительно расширили выбор совместимых решений Уровня 2 для базовых блокчейнов. Благодаря таким платформам, как AggLayer от Polygon и Superchain от Optimism, которые активно используют абстракцию цепи и развивают мультичейн-вселенные, сети Уровня 1 теперь могут получить доступ к большему количеству роллапов для интеграции. 

Кроме того, такие платформы, как LayerZero (ZRO) и Wormhole (W), обеспечивают единую ликвидность, помогая сетям Уровня 1 получать доступ к большему количеству активов и кроссчейн-возможностей.

Заключение

Хотя ранние блокчейн-сети, такие как Bitcoin и Litecoin, заложили основу для децентрализованных систем, их ограниченная пропускная способность подтолкнула к усилиям по улучшению производительности, снижению комиссий и обеспечению массового принятия. Выход Solana на сцену (с её обновлением Firedancer), внедрение Ethereum прото-данкшардинга, рост параллельной обработки, платформы Уровня 2 и модульные архитектуры — всё это способствовало значительному улучшению масштабируемости, которым сегодня пользуются платформы web3. По состоянию на начало 2026 года именно модульная архитектура блокчейна стала одним из ведущих драйверов этих улучшений.

#LearnWithBybit