Архітектура продукту: як створюють Fintech-рішення, здатні витримати масштабування
Ви відкриваєте криптогаманець, переказуєте стейблкоіни за кордон за кілька секунд із мінімальною комісією. Або розраховуєтесь криптокарткою у звичайному магазині незалежно від того, де ви перебуваєте. За цими діями стоїть складна архітектура, де традиційні фінтех-прийоми поєднуються з блокчейн-мережами. Але як зробити так, щоб при мільйонах користувачів мережа працювала так само ефективно, а сервіс не змушував витрачати час на затвердження блоку? Як витримати масштабування?
Розглянемо, як працює світ фінтеху та блокчейну сьогодні, з якими проблемами стикається на своєму шляху і які рішення пропонує – як самостійно, так і спільно.
Світ фінтеху сьогодні
У сучасному світі розвивається величезна кількість фінтех-рішень – мобільних банків і платіжних агрегаторів, страхових та інвестиційних ботів. Найбільші продукти у цій сфері, такі як PayPal чи Visa, обробляють такі обсяги транзакцій на добу, про які більшості блокчейн-мереж поки що навіть не снилося. За швидкістю класичний фінтех також випереджає крипту (крім окремих узагальнених випадків).
І це не дивно: централізовані системи будуються на налагодженій системі з передбачуваною затримкою та високою TPS. Однак у цієї системи є бар'єри.
- Довіра між сторонами. У ситуаціях, коли угоди укладаються між незнайомими сторонами, довіра – найдорожчий товар. Її забезпечує посередник – банк чи платіжна система – і бере чималу плату за свої послуги.
- Повільний кліринг. Банки не проводять великі платежі окремо – вони накопичують зобов’язання та розраховуються сесіями. Також потрібен час на регуляторні перевірки. Усі ці години гроші перебувають у «заморожуванні».
- Транскордонні перекази. Через кліринг і каскад посередників перекази коштують дорого і йдуть довго – кожен у ланцюжку бере комісію, витрачає час.
Блокчейн, як одне з кардинально фінтех-рішень, пропонує вирішити цю проблему:
-
1
Довіра замінюється математикою та криптографією. Замість того, щоб довіряти банкам, учасники покладаються на алгоритм консенсусу та незмінний реєстр.
-
2
Усі операції відбуваються миттєво. Навіть якщо клієнт використовує L2 (про що розповімо далі), транзакція буде завершена, а кошти надійдуть на рахунок.
-
3
Перекази стають швидкими та дешевими, тому що зникає ланцюжок посередників – незалежно від віддаленості одержувача, його юрисдикції.
Великі банки та компанії помічають це і приймають рішення, щоб не відставати: Visa запустила платформу для токенізованих активів і впровадила стейблкоіни, HSBC, JPMorgan та Deutsche Bank працюють над інтеграцією блокчейну у свою архітектуру.
Але у блокчейну є своя проблема
Фундаментальний архітектурний конфлікт – трилема масштабованості, яка стверджує, що будь-який блокчейн може мати лише дві з трьох властивостей одночасно:
- Децентралізація – відсутність єдиного центру, розподілене управління.
- Безпека – стійкість до атак, незмінність даних, криптографія.
- Масштабованість – здатність справлятися зі зростаючою кількістю транзакцій.
Перші два пункти рідко ставляться під сумнів. Натомість третій (і найважливіший для нас) викликає проблеми. Приклад: якщо зменшити кількість вузлів, щоб підвищити швидкість, то знижується рівень децентралізації – мережа стає більш залежною.
Підписуйтеся на наші соцмережі
Раніше всі блокчейни робили вибір: Bitcoin та Ethereum (до переходу на PoS) обрали децентралізацію та безпеку, жертвуючи швидкістю та дешевими транзакціями. Швидкі мережі, як Tron, знижували децентралізацію, віддаючи валідацію не тисячам вузлів, а вузькій групі «супервузлів». Але які фінтех-рішення ефективні сьогодні?
Розглянемо два погляди на питання: з боку блокчейну та з боку користувачів.
Масштабування з боку мереж
Час обробки блоків у Bitcoin становить близько 10 хвилин. За хвилину – близько 7 транзакцій, як у 2009 році, так і в 2029 році. Його архітектура незмінна, а тому рішення щодо масштабування пішли в обхід – не змінювати блокчейн, а побудувати систему.
Що можна змінити на першому рівні? Найяскравіший приклад – блокчейн Ethereum, який відмовився від енерговитратного Proof-of-Work, замінивши його на Proof-of-Stake. Однак це стало лише частиною рішення. Сьогодні його команда впроваджує шардінг – технологію, що ділить мережу на паралельні сегменти (шарди). Вони обробляють лише свої транзакції, і мережа збільшує швидкість лінійно з кількістю шардів.
Але у першого шару (L1) є обмеження, які не знімаються навіть таким чином:
- Кожна угода вимагає обчислювальних ресурсів. Чим складніша, тим дорожча.
- Навіть найшвидші L1 видають блок раз на кілька секунд. Для оплати це довго.
- Зберігати дані безпосередньо в блокчейні дорого. Ніхто не буде записувати все.
Саме через ці обмеження галузь почала рухатися в бік другого рівня (L2).
Це окремі мережі або протоколи, які використовують L1 лише для фіналізації транзакцій, а всі рутинні дії беруть на себе. Найпопулярніші механізми:
-
1
Роллапи, які об’єднують тисячі транзакцій в пакет даних і «публікують» його в мережі першого рівня. Це скорочує час обробки до секунд, а комісії – до мінімуму (комісія за транзакцію розподіляється між усіма учасниками пакета L2).
-
2
Канали станів – механізм, що відкриває канали безпосередньо між сторонами. Учасники переказують активи – миттєво і без комісій – і закривають його; після цього формується транзакція з підсумковими даними, що й записуються в L1. Найвідоміший приклад: Lightning Network для Bitcoin.
-
3
Сайдчейни – окремі блокчейни зі своїми алгоритмами та своїми вузлами, пов'язані з L1. Найпопулярніші в системі Ethereum (Polygon, Base).
L2 поки що не вирішив усіх проблем, і не всі з них дійсно не жертвують нічим заради масштабованості. Однак це найефективніший спосіб обійти трилемму на сьогодні: L1 відповідає за децентралізацію та захист, L2 бере на себе масштабування.
Масштабування на рівні користувача
Кожного разу, коли людина відкриває гаманець, запитує баланс або надсилає транзакцію, додаток звертається до RPC-вузла – точки входу в блокчейн. Якщо сервіс має 10 мільйонів користувачів і кожен оновлює баланс раз на хвилину – це 10 мільйонів запитів на хвилину. Жоден публічний RPC-вузол на таке не здатний.
Рішенням цієї проблеми зазвичай виступає розподілена RPC-архітектура (власні вузли або спеціалізовані RPC-провайдери, резервні вузли та кешування), але сьогодні вже з'явилися й більш технологічні фінтех-рішення – розумні гаманці.
- Це так звана абстракція облікового запису (стандарт ERC-4337 у мережі Ethereum), яка перетворює звичайний гаманець на програмований рахунок.
- Це дозволяє виконувати кілька дій (ланцюжок операцій) за одну транзакцію. Також відкриває унікальну для блокчейну функцію перенесення комісії з відправника на одержувача (або сервіс).
- Додавши до цього мультичейн (гаманці для активів з різних мереж), можна отримати ідеальне середовище для управління всіма криптовалютами з підвищеною безпекою (соціальне відновлення через MPC-ключі).
Реальна архітектура масштабування – гібридна
Протягом багатьох років головною проблемою у впровадженні криптовалют була складність роботи з ними. І хоча L2-рішення дійсно спрощують багато чого (швидше, дешевше), вони все ще далекі від зручного користувацького досвіду. І тут з’являється наступний рівень – гібридний, який поєднує блокчейн із класичними системами.
Найяскравіший приклад – криптокартки.
- Коли ви прикладаєте криптокарту, криптовалюта не переказується в мережі. Гаманець перевіряє, чи достатньо коштів, блокує їх у системі та надсилає сигнал до платіжного сервісу (Visa/Mastercard). Все це займає частки секунди.
- Сервіс, наприклад, раз на день, підбиває підсумок і відправляє одну транзакцію в блокчейн, яка фактично переміщує кошти на крипторахунках.
Чим платить гібридний підхід? Децентралізацією. Але ця жертва компенсується іншими технологіями – просунутою криптографією, мультипідписом, апаратними модулями безпеки, 2FA та PassKey. І головна іронія в тому, що найвужче місце криптокартки – не блокчейн, а сам класичний процесинг Visa/Mastercard.
Роль провайдерів криптокарток, як ByBit (серед бірж) і Trustee Plus (серед сервісів):
- Зберігають ліквідність у стейблкоінах.
- Конвертують криптовалюту у фіатні гроші під час оплати за внутрішнім курсом.
- Взаємодіють із Visa/Mastercard від імені користувача на найвигідніших умовах. У більшості найкращих карток усі розрахунки здійснюються з 0% комісією.
- Пропонують сучасний рівень захисту та широкий вибір активів.
Як створюють Fintech-рішення, здатні витримати масштабування
Якщо говорити дуже просто: використовують архітектуру, яка масштабується разом із навантаженням. У класичному фінтеху – горизонтальне розширення, черги та шардінг баз даних. У блокчейні – L2 (роллапи, сайдчейни), які беруть на себе основну частину транзакцій, залишаючи основному блокчейну лише фіналізацію. І там, і там ключовий принцип один: не змушувати систему обробляти кожну операцію в реальному часі – розділяти процеси і чітко знати, чим можна пожертвувати.
Але є важливий нюанс.
Архітектура масштабованого крипто-фінтеху сьогодні – майже завжди гібрид. Нова технологія не скасувала класичні підходи. Трилема масштабованості нікуди не зникла. ZK-ролапи стають швидшими та дешевшими, абстракція криптогаманця поступово перетворюється на стандарт, а великі банки все частіше експериментують із блокчейном. Але жодне рішення не дає всього одразу, і, ймовірно, не дасть ще довго.