Що таке масштабованість блокчейну? (Повний посібник для початківців)

Технологія блокчейн надає альтернативу традиційним централізованим системам реєстру, забезпечуючи безпечні та прозорі трансакції, не покладаючись на єдиний контролюючий орган. Її безпека базується на сильному шифруванні та децентралізованій архітектурі мережі, що запобігає підробці даних і цензурі. 

Незважаючи на ці переваги, блокчейни стикаються зі значними проблемами масштабованості та ефективності, які обмежують їхню здатність ефективно обробляти великі обсяги трансакцій. Обмежена пропускна здатність трансакцій і повільніша швидкість опрацювання — у порівнянні зі звичайними системами Web 2.0 — перешкоджають ширшому впровадженню технології в застосунках із високим попитом. 

Останніми роками спостерігається сплеск досліджень і розробок для вирішення проблем масштабованості блокчейну, зокрема за допомогою модульних архітектур, які розділяють основні рівні блокчейну — розрахунок, виконання та доступність даних — на окремі компоненти. 

Хоча найкращі блокчейни все ще менш масштабовані, ніж найшвидші системи Web 2.0, цей розрив скорочується. Зараз увага індустрії зосереджена на досягненні масштабованості, порівнянної з системами Web 2.0, такими як відома мережа Visa з високою пропускною здатністю, без шкоди для безпеки. 

У цій статті ми обговорюємо концепцію масштабованості блокчейну, пояснюємо її базові проблеми та окреслюємо основні методи її покращення зі збереженням цілісності мережі.

Ключові висновки:

• Масштабованість блокчейну означає здатність мережі обробляти зростаючу кількість трансакцій без шкоди для швидкості, вартості, безпеки або децентралізації.

• Ключові підходи до покращення масштабованості включають модульні архітектури, паралельне виконання, шардинг, ролапи рівня 2 та специфічні для платформи реалізації, такі як proto-danksharding в Ethereum та Firedancer у Solana. 

• Станом на початок 2026 року модульні дизайни блокчейну — особливо ті, що базуються на екстерналізації рівня доступності даних — стали провідними драйверами зростання масштабованості в Web3.

Що таке масштабованість блокчейну?

Блокчейн — це децентралізований цифровий реєстр, який записує трансакції безпечно і прозоро без центрального органу влади. Коли в 2009 році було запущено Біткойн (BTC), це ознаменувало появу першої життєздатної децентралізованої мережі, захищеної криптографією, що уможливила пірингові перекази цифрової валюти. Хоча децентралізована модель біткойна була революційною концепцією, швидко стало зрозуміло, що його блокчейн може обробляти лише близько семи трансакцій в секунду (TPS). Таким чином, він був обмежений у масштабованості порівняно з традиційними системами Web 2.0 корпоративного рівня.

У цьому контексті масштабованість блокчейну означає здатність мережі збільшувати пропускну здатність трансакцій, зберігаючи при цьому швидкість і безпеку. TPS є ключовим показником, який використовується для вимірювання цієї пропускної здатності, вказуючи, скільки трансакцій можна опрацювати за секунду на рівні мережі. Вищий TPS дозволяє блокчейну підтримувати більше користувачів і заявок без вузьких місць або надмірних витрат.

Виклик досягнення масштабованості в блокчейні пов'язаний з тим, що відомо як трилема блокчейну. Ця концепція підкреслює історичну складність одночасної оптимізації трьох основних властивостей блокчейнів: децентралізації, безпеки та масштабованості. У традиційних монолітних дизайнах блокчейнів покращення одного або двох із цих параметрів часто вимагає компромісів, які погіршують третій. Наприклад, збільшення TPS шляхом централізації контролю може поставити під загрозу децентралізацію та безпеку.

Модульні блокчейни — які відокремлюють шари розрахунків, виконання та доступності даних у окремі компоненти — часто є успішнішими за свої монолітні аналоги у вирішенні трилеми блокчейну.

Останній розвиток блокчейну

У 2020 році відбувся значний прорив у масштабованості блокчейну із запуском Solana (SOL). Ця Рівень 1 мережа часто згадується як найбільш масштабована серед популярних відкритих блокчейнів. Вона стверджує, що підтримує до 65 000 TPS за ідеальних умов. 

У грудні 2025 року Solana інтегрувала своє довгоочікуване програмне забезпечення клієнта-валідатора Firedancer, яке досягло пропускної здатності понад 1 мільйон TPS у тестових середовищах. Цей апгрейд, ймовірно, ще більше зміцнить позицію Solana як найбільш масштабованого ланцюга Рівня 1 в індустрії блокчейну. Якщо Firedancer продемонструє хоча б частку пропускної здатності, досягнутої під час тестування, принаймні один блокчейн нарешті зможе заявити про рівні масштабованості, які можна порівняти з найшвидшими мережами Web 2.0. 

Інші високомасштабовані блокчейни, такі як Sui (SUI) та Monad (MON), також з'явилися в останні роки. Firedancer від Solana та ці нові ланцюги швидко скорочують розрив із високопродуктивними середовищами Web 2.0.

Інші основні блокчейни в галузі ще не досягли такого рівня масштабованості. Для порівняння, основні постачальники хмарних послуг, такі як Amazon Web Services (AWS) і Google Cloud, можуть опрацьовувати мільйони трансакцій або запитів за секунду, розподіляючи навантаження між величезними центрами обробки даних. Ці цифри роблять 7 TPS у Bitcoin — або навіть найвищий зафіксований TPS у Ethereum трохи менше 33 000 (досягнутий 1 грудня 2025 року) — надзвичайно скромними.

Однак загальний розрив у ефективності між індустрією блокчейну та провідними інфраструктурами Web 2.0 зараз швидко скорочується — завдяки модульним дизайнам, мережам Рівня 2, переходу до децентралізованого опрацювання через тисячі незалежних нод і, зокрема, великим надіям, які покладаються на нещодавно представлене програмне забезпечення клієнта-валідатора Firedancer від Solana.

Чому масштабованість важлива в блокчейнах?

Масштабованість блокчейну є життєво важливою, оскільки низька швидкість трансакцій та обмежена пропускна здатність створюють вузькі місця, що перешкоджають ширшому впровадженню цієї відносно нової технології. Згадані вище нещодавні досягнення в масштабованості блокчейну уможливили розробку високопродуктивних заявок промислового рівня на блокчейнах, особливо в таких нішах, як децентралізовані фінанси (DeFi) та геймінг.

Платформи DeFi залежать від швидкого підтвердження трансакцій для виконання угод, позик та інших фінансових операцій. Повільне опрацювання може призвести до затримок між запитом користувача та фактичним виконанням, а також може наражати користувачів на ризики, такі як цінове прослизання або невдалі трансакції. Останні покращення в масштабованості блокчейну допомогли вирішити багато з цих проблем, які переслідували попередні блокчейн-системи. 

Наприклад, станом на початок 2026 року, Solana та Sui є одними з найбільш швидкозростаючих платформ web3 з точки зору впровадження DeFi. Разом зі зростанням сектора DeFi, індустрія блокчейну зараз реалізує все більшу кількість проєктів токенізації активів реального світу (RWA). Завдяки покращеній масштабованості ризики невдалих трансакцій та високого прослизання більше не є основними перешкодами для ончейн-впровадження DeFi та RWA. 

Ігрові та бізнес-заявки

Подібно до DeFi, геймінг на основі блокчейну вимагає швидкої, безперебійної взаємодії для підтримки залучення гравців. Ігри, в яких виникають лаги або затримки відповідей, як правило, швидко втрачають користувачів, оскільки досвід не відповідає очікуванням реального часу, встановленим традиційними ігровими платформами. Нещодавні покращення в масштабованості блокчейну також привели тисячі ігрових найменувань у web3. Ончейн-ігри тепер можуть обробляти мільйони мікротрансакцій, таких як підвищення рівнів та угоди зі скінами, завдяки модульним архітектурам та середовищам паралельного виконання. 

Окрім цих орієнтованих на споживача заявок, останні покращення в масштабованості блокчейну створили ончейн-можливості для корпоративного світу. Багатьом компаніям потрібні системи, здатні миттєво обробляти величезну кількість трансакцій, зберігаючи при цьому безпеку та прозорість. Високопродуктивні сучасні блокчейни, особливо закриті мережі, глибоко інтегровані в операційні моделі підприємств у різних секторах. Наприклад, глобальні заявки з високим попитом, якими керують гіганти фінансової індустрії, використовують технологію блокчейн для платежів, розрахунків та казначейських операцій. 

Коротше кажучи, покращення в масштабованості блокчейну допомагають розкрити повний потенціал технології у фінансах, геймінгу, соцмережах, підприємництві та багатьох інших сферах.

Еволюція масштабованості блокчейну

Інновації, такі як Рівень 2, модульні дизайни, паралельне опрацювання та багато іншого, сприяють вражаючим покращенням у масштабованості блокчейну. Кілька критичних обмежень, які традиційно перешкоджали впровадженню децентралізованих мереж, зараз усуваються. 

Основними серед цих обмежень були пропускна здатність Рівня 1, високі комісії за трансакції та тривалий час підтвердження. 

Обмеження пропускної здатності базового рівня

Блокчейни раннього покоління, такі як Bitcoin, зі своєю монолітною структурою та повільним механізмом валідації, обмежені низькою пропускною здатністю. Мізерні 7 транзакцій за секунду (TPS) у Bitcoin часто наводяться як найбільш яскравий приклад таких обмежень. Мережі, такі як Litecoin (LTC) та Cardano (ADA), працюють не набагато краще, з максимальною пропускною здатністю 56 і 250 TPS відповідно.

Поява мереж ролапів Рівня 2 та архітектур шардингу допомогла значно підвищити пропускну здатність TPS нових блокчейнів. Ролапи Рівня 2 переносять опрацювання транзакцій офчейн у більш ефективні середовища, а потім пакетно публікують опрацьовані транзакції у базовий ланцюг Рівня 1. 

Шардинг також став корисною інновацією для підвищення масштабованості блокчейну, хоча й не такою мірою, як ланцюги Рівня 2. Шардинг означає розділення блокчейну на кілька підмереж, відомих як шарди. Кожен шард опрацьовує транзакції окремо та паралельно з іншими шардами в загальній мережі. Паралельне опрацювання допомагає досягти значно вищої пропускної здатності, ніж можуть досягти блокчейни з монолітною архітектурою.

Високі комісії за транзакції

Високі комісії за транзакції були особливістю багатьох блокчейнів. Ця проблема була особливо помітна в Ethereum (ETH), мережі, яка вважається піонером функціональності смарт-контрактів та децентралізованих додатків (DApps). 

Однак оновлення Fusaka в Ethereum наприкінці 2025 року допомогло відокремити комісію за газ від активності мережі, що призвело до різкого зниження вартості транзакцій у блокчейні. Для порівняння, типова комісія за транзакцію в Ethereum до оновлення становила в середньому кілька доларів США, зростаючи до двозначних сум під час перевантаження мережі. Після оновлення Fusaka комісія впала приблизно до $0.10–$0.20.

Окрім оновлення, кілька технічних впроваджень у блокчейні Ethereum — proto-danksharding (EIP-4844) та PeerDAS (EIP-7594) — також сприяли цьому зниженню комісій. Ці інновації дозволяють ефективно масштабувати ролапи, пов'язані з Ethereum, шляхом публікації великих обсягів даних про транзакції без перевантаження нод валідаторів Рівня 1. 

Деякі інші децентралізовані мережі пропонують ще нижчі комісії за транзакції. Solana, наприклад, завжди відрізнялася порівняно низькими комісіями в діапазоні від менш ніж цента до $0.02–$0.03. Крім того, багато мереж Рівня 2 стягують комісії за транзакції, які зазвичай становлять менше цента, що робить великі обсяги або часті транзакції дуже доступними як для бізнесу, так і для індивідуальних користувачів.

Тривалий час підтвердження

Час підтвердження транзакцій значно покращився порівняно з часами ранніх блокчейнів. Механізм консенсусу Доказ історії (PoH) від Solana, який є невід'ємною частиною його механізму валідації разом із доказом частки володіння (PoS), допомагає мінімізувати час підтвердження. 

Шардинг також сприяв покращенню часу підтвердження, уможлививши паралельне опрацювання транзакцій.

Нарешті, використання м'якої фіналізації є ще одним ключовим інструментом у прагненні скоротити середню тривалість підтвердження транзакцій. «М'яка фіналізація» стосується майже миттєвого попереднього підтвердження транзакції в блокчейні до того, як вона досягне незворотної «жорсткої фіналізації» у незмінному реєстрі мережі.

Рішення для масштабованості блокчейну: Вирішення трилеми

Були запропоновані та впроваджені різні рішення для масштабованості блокчейну, щоб забезпечити швидші та дешевші транзакції, швидку фіналізацію та високу пропускну здатність. Ці рішення зазвичай зосереджуються або на архітектурних модифікаціях базового ланцюга Рівня 1, або, як альтернатива, на використанні модульних конструкцій та мереж Рівня 2.

Рішення Рівня 1

Рішення Рівня 1 — це зміни на рівні протоколу, які безпосередньо модифікують архітектуру блокчейну з метою покращення пропускної здатності та підвищення ефективності. Ці зміни впливають на спосіб опрацювання, перевірки та зберігання транзакцій у мережі.

Покращення механізму консенсусу

Механізми консенсусу визначають, як ноди в блокчейні узгоджують дійсність транзакцій та стан реєстру. Найстаріший у світі життєздатний ланцюг, блокчейн Bitcoin, використовує механізм консенсусу доказ виконання роботи (PoW), який забезпечує надійну безпеку, але страждає від низької пропускної здатності та високого енергоспоживання. Як оригінальна модель консенсусу, впроваджена в індустрії, PoW залишається популярним і, окрім Bitcoin, використовується такими мережами, як Bitcoin Cash (BCH), Dogecoin (DOGE), Litecoin та багатьма іншими. 

Ключовим способом досягнення кращої масштабованості на Рівні 1 став перехід від PoW до новіших, більш масштабованих алгоритмів консенсусу. Мабуть, найпоширенішим серед них є PoS, який зараз використовується Ethereum та багатьма іншими мережами з підтримкою смарт-контрактів. 

PoS зменшує обчислювальне навантаження, дозволяючи валідаторам опрацьовувати та засвідчувати блоки транзакцій на основі їхнього стейкінгу (тобто активів у токенах, заблокованих у мережі). Натомість PoW вимагає від валідаторів блоків (яких зазвичай називають майнерами в мережах на основі PoW) вирішувати складні енергозатратні «головоломки» шифрування, щоб додавати нові блоки до реєстру мережі. Цей перехід від PoW до PoS підвищив ефективність новіших блокчейнів, зменшив споживання енергії та покращив загальну масштабованість.

Інші орієнтовані на ефективність механізми консенсусу, як-от делегований доказ частки володіння (DPoS), що використовується в мережах на зразок TRON (TRX), та доказ історії (PoH), що використовується Solana (SOL), додатково оптимізують створення блоків і масштабованість. Ці альтернативи надають пріоритет вищій пропускній спроможності транзакцій, що робить їх привабливими для заявок, які вимагають роботи в реальному часі або в режимі, наближеному до реального часу.

Proto-danksharding

Шардинг — це метод розділення мережі блокчейн на менші керовані частини, які називаються шардами. Кожен шард обробляє власний набір транзакцій і підтримує підмножину загальних даних, зменшуючи навантаження на будь-яку окрему ноду та збільшуючи загальну пропускну здатність мережі.

Замість того, щоб вимагати від усіх нод перевірки кожної транзакції, шардинг дозволяє здійснювати паралельне опрацювання різними компонентами. Це значно збільшує кількість транзакцій, які можуть оброблятися одночасно.

Хоча використання архітектури шардингу допомогло покращити масштабованість блокчейну, виграш від стандартного паралельного виконання на основі шардингу на Рівні 1 був відносно скромним. 

Однак ця тенденція радикально змінилася з появою proto-danksharding в Ethereum у 2024 році. Proto-danksharding дозволяє ланцюжкам Рівня 2 публікувати тимчасові дані великого розміру (так звані «блоби») в Ethereum без розділення виконання на Рівні 1. Натомість традиційний шардинг розділяє сам Рівень 1 на паралельні шарди, кожен з яких обробляє транзакції незалежно. 

Proto-danksharding призвів до значного покращення масштабованості, дозволивши рішенням Рівня 2 обробляти величезну кількість транзакцій офчейн, не вимагаючи від мережі Ethereum розділення або управління кількома шардами. 

Такі інновації, як proto-danksharding (EIP-4844), блоби та PeerDAS (EIP-7594), підняли масштабованість сучасних ролапів Рівня 2, пов'язаних з Ethereum, на абсолютно нові висоти. 

Segregated Witness (SegWit)

Segregated Witness, або SegWit, був представлений для вирішення проблеми обмеження розміру блоку Bitcoin шляхом відокремлення ключової частини метаданих, яка називається даними підпису, від основних даних транзакції. Завдяки переміщенню підписів за межі основного блоку транзакцій звільняється більше місця для додаткових транзакцій, що ефективно збільшує пропускну здатність.

SegWit зменшує розмір транзакції та допомагає запобігти певним типам втручання в транзакції. Це оновлення збільшує кількість транзакцій на блок і покращує ефективність розповсюдження блоків у мережі.

Спочатку запропонований для мережі Bitcoin, SegWit був вперше активований у Litecoin у травні 2017 року, а через кілька місяців — у Bitcoin. Впровадження SegWit проклало шлях для інновацій в екосистемі Bitcoin, таких як платформа Lightning Network Рівня 2 і протокол Ordinals, який започаткував еру NFT на базі Bitcoin.

Паралельне виконання транзакцій

Раніше, під час обговорення традиційного шардингу, ми торкалися поняття паралельного виконання. Оригінальна реалізація паралельного опрацювання в Ethereum спиралася на концепцію шардингу. Однак деякі нові блокчейни реалізували паралельне опрацювання транзакцій безпосередньо на своїх Рівнях 1 без необхідності розділяти свої базові платформи на шарди.

Прикладами таких ланцюжків є Sei (SEI), запущений у серпні 2023 року, та Monad, чия основна мережа запрацювала в листопаді 2025 року.

Рівень 2 і модульні рішення

Попередні спроби вирішити проблему низької пропускної здатності Рівня 1 зосереджувалися на масштабованих, економічно ефективних мережах Рівня 2 і сайдчейнах. Останнім часом модульні конструкції блокчейнів стали кращим рішенням проблем масштабованості.

Сайдчейни

Сайдчейн — це незалежний блокчейн, який працює паралельно з основним ланцюжком Рівня 1. Він з'єднується за допомогою двосторонніх мостів або якорів. Активи можуть переміщатися між основною мережею блокчейн і сайдчейном, що дозволяє виконувати транзакції та смарт-контракти в останньому.

Сайдчейни дозволяють експериментувати з різними моделями консенсусу, розмірами блоків або логікою конкретних програм, не впливаючи на стабільність основного ланцюжка. Вони можуть обробляти транзакції швидше і з меншими витратами, а потім фіксувати остаточні результати в первинному блокчейні. Сайдчейни часто можуть забезпечити навіть більшу масштабованість, ніж ролапи.

Одним з обмежень сайдчейнів є те, що, на відміну від ролапів Рівня 2, вони не успадковують повні гарантії безпеки основного ланцюжка. Безпека залежить від власного набору валідаторів сайдчейна або моделі консенсусу, що створює окремий рівень довіри. З цієї причини сайдчейни можуть бути підходящим рішенням для програм з низьким рівнем ризику і високою пропускною здатністю, таких як ігри Web3.

Ролапи

Ролапи об'єднують — або «згортають» — кілька транзакцій в один пакет, який потім публікується в основному блокчейні. Обчислення та зберігання виконуються офчейн, тоді як ончейн записуються лише зведені дані та докази. Це значно зменшує навантаження на базовий рівень, зберігаючи при цьому безпеку основної мережі.

Використовуються два основні типи ролапів: ролапи Optimism та ролапи з нульовим знанням (ZK). Ролапи Optimism припускають, що трансакції, розміщені в базовому блокчейні, є дійсними за замовчуванням, і вони покладаються на докази шахрайства, надані валідаторами Рівня 1, для виявлення будь-якої недійсної активності. Тим часом, ZK-ролапи використовують криптографічні докази для перевірки всіх трансакцій у пакеті, пропонуючи швидший розрахунок трансакцій, ніж ролапи Optimism, але з більшою технічною складністю.

Ролапи вже були розгорнуті в Ethereum зі значним ефектом, забезпечуючи швидші та дешевші трансакції для користувачів, одночасно розвантажуючи базову мережу. Вони представляють один із найперспективніших напрямків для масштабованості без шкоди для децентралізації та безпеки.

Доступність даних (DA)

Найновіші підходи до вирішення проблем масштабованості блокчейну зосереджені на модульних конструкціях, в яких деякі з ключових рівнів блокчейну — розрахунок, виконання та доступність даних (DA) — обробляються окремими модулями, кожен з яких оптимізований для найкращої ефективності на своєму рівні. Один популярний підхід полягає в тому, щоб залишити розрахунок та виконання на Рівні 1, але винести рівень DA назовні. Цей рівень зберігає всі дані, необхідні валідаторам для перевірки та підтвердження трансакцій.

З оновленням Fusaka та запуском proto-danksharding на Ethereum, мережа Ethereum перейшла на використання блобів (blobs) — великих тимчасових частин даних, що розміщуються ролапами, відокремлюючи таким чином рівень DA від рівня виконання.

Також спостерігається зростання спеціалізованих DA-ланцюжків, які пропонують іншим платформам можливість передати свої операції з DA на аутсорсинг. Прикладами таких ланцюжків є Celestia (TIA) та Avail (AVAIL). 

Рівень підключення: Сумісність та абстракція ланцюжка

Покращена сумісність між мережами також допомогла вирішити проблеми масштабованості, перетворивши фрагментований світ блокчейнів на єдине середовище, де переваги швидкості, вартості та пропускної здатності можуть бути розподілені легше. 

Такі технології, як абстракція ланцюжка, значно розширили вибір сумісних рішень Рівня 2 для базових блокчейнів. Завдяки таким платформам, як AggLayer від Polygon та Superchain від Optimism, які активно використовують абстракцію ланцюжка та розвивають мультичейн-всесвіти, мережі Рівня 1 тепер можуть отримати доступ до більшої кількості ролапів для інтеграції. 

Крім того, такі платформи, як LayerZero (ZRO) та Wormhole (W), забезпечують єдину ліквідність, допомагаючи ланцюжкам Рівня 1 отримувати доступ до більшої кількості активів та кросчейн можливостей.

Прикінцеві думки

Хоча ранні блокчейн-мережі, такі як Bitcoin та Litecoin, заклали основу для децентралізованих систем, їхня обмежена пропускна здатність спонукала до зусиль, спрямованих на підвищення пропускної здатності, зниження комісій та забезпечення масового впровадження. Поява на сцені Solana (з оновленням Firedancer), впровадження proto-danksharding в Ethereum, зростання паралельної обробки даних, платформи Рівня 2 та модульні архітектури — все це сприяло значному покращенню масштабованості платформ Web3, яке ми маємо сьогодні. Станом на початок 2026 року, саме модульна архітектура блокчейну стала одним із провідних драйверів цих покращень.

#LearnWithBybit