Zeptali jste se někdy sami sebe, proč blockchain stále není běžnou součástí našeho života? Velké společnosti investují peníze do výzkumu blockchainu, implementují blockchainová řešení, chytří a úspěšní lidé mluví o DLT (technologie distribuované účetní knihy) jako o něčem revolučním, slyšíme, že budoucnost je decentralizovaná atd. Zároveň nejsme daleko od okamžiku, kdy jsme byli před lety – zdá se, že většina nejnovějších internetových trendů nemá s blockchainem, touto nejdůležitější novinkou, mnoho společného. Tak proč?

Mnoho lidí má tendenci spojovat blockchain pouze s kryptoměnami. Mohou říci, že kryptoměny jsou příliš volatilní, než aby byly vhodným platebním prostředkem. Toto prohlášení ignoruje skutečnost, že kryptoměny se již používají jako platební prostředky, i když fiat peníze jsou stále preferovaným nástrojem. V tomto článku se zaměříme na další vážnou nevýhodu blockchainové technologie – špatnou škálovatelnost. Po celá léta se vedoucí představitelé tohoto odvětví snaží najít řešení, aby byly sítě založené na blockchainu schopné zpracovávat tisíce nebo dokonce miliony transakcí za sekundu. Blockchain nebude běžnou každodenní technologií v žádné části světa, dokud nebude vyřešen problém se škálovatelností.

V tomto článku vysvětlíme, proč je význam vysoké rychlosti transakce nesmírně významný, a uvedeme několik řešení zaměřených na zvýšení rychlosti. Budeme hovořit o Segregated Witness, Lightning Network a inovativních konsenzuálních protokolech, které zvyšují škálovatelnost, zmíníme také řešení vyvinutá pro jednotlivé platformy kryptoměny (na příkladu Freewallet), a zjistěte, co je dávkování transakcí a jak může pomoci provádět transakce rychlejší a levnější. Úplně prvním tématem je však rychlost transakce, její význam a výzvy při zvyšování této rychlosti.

Vyzkoušet Obchodujte až s 125násobnou pákou na Binance Vyzkoušet

Rychlost transakce

Vysoká škálovatelnost určitého blockchainu znamená, že síť má vysokou rychlost transakce. Umožňuje různým účtům rychlou nebo dokonce okamžitou výměnu dat mezi sebou bez ohledu na zatížení sítě. Vyžaduje rychlé potvrzení transakcí v síti.

Rychlost transakce závisí na následujících čtyřech parametrech: pevné hodnoty jako čas a velikost bloku a dva nekonstantní parametry: zatížení sítě a transakční poplatky.

• Velikost bloku je konstanta nastavená tvůrci blockchainu. Tato velikost určuje, kolik dat může obsahovat jeden blok. Například velikost bitcoinového bloku nemůže překročit 1 MB, i když s implementací SegWit a Lightning Network může tento parametr dosáhnout 2-4 MB.

• Čas bloku (který je někdy zaměňován s rychlostí transakce) je další konstanta, což znamená pevné časové období potřebné k vytvoření nového bloku. Na bitcoinovém blockchainu se každých 10 minut najde nový blok, zatímco vývojáři litecoinů tento údaj snížili na 2,5 minuty.

• Zatížení sítě (nebo provoz) znamená počet aktivních uzlů vyměňujících transakce v daném časovém okamžiku. Čím vyšší je počet aktivních uživatelů, tím větší je zatížení. Pochopitelně to negativně ovlivňuje rychlost transakce.
• Poplatek za transakci na většině blockchainových platforem určuje prioritu transakce. Čím vyšší je poplatek, tím vyšší je priorita.

Všechny tyto faktory společně ovlivňují rychlost každé transakce. Dokončení transakcí trvá několik minut až měsíců. Taková nejistota a nestálost rychlosti transakce činí blockchainové služby neúčinnými pro použití širším publikem. V době vrcholícího zatížení sítě se platformy zpomalují a ovlivňují tisíce lidí (kdysi blockchain Ethereum, který je životně důležitý pro tisíce společností ztratil 20% své rychlosti kvůli virální popularitě hry CryptoKitties postavené na platformě Ethereum). Taková situace není vhodná pro lidi žijící v roce 2020, kdy je rychlost internetu dostatečně vysoká, aby na takové problémy při používání centralizovaných platforem zapomněli.

Proto všichni (v poli s informacemi o blockchainu) mluví o šířce pásma (počet transakcí za sekundu). Platformy blockchain mají spoustu práce, protože Visa dokáže zpracovat až 24 000 transakcí za sekundu, PayPal provede pouze 193 TPS, zatímco bitcoin zpracovává kolem 7 transakcí za sekundu.

Samozřejmě nemůžeme posoudit rychlost transakcí všech platforem založených na blockchainu při pohledu na úspěchy bitcoinové sítě, protože je jednou z nejpomalejších v oboru. Ethereum je schopné zpracovat 20 transakcí za sekundu, Ripple je mnohem rychlejší než PayPal se zhruba 1,5 tisíci transakcemi za sekundu, ale přesto … Je třeba udělat spoustu práce, abychom tyto platformy dostali na novou úroveň a učinili je atraktivnějšími než banky pro širokou veřejnost. Mnozí vývojáři z blockchainového průmyslu říkají, že jejich platformy mají potenciál prokázat takovou škálovatelnost, která umožní zpracování tisíců, milionů nebo dokonce nekonečného počtu transakcí za sekundu. Pojďme se podívat na řešení diskutovaná v této oblasti a nezapomeňte zmínit příklady platforem, které již rychle nebo stabilně zpracovávají transakce.

Řešení & Příklady

Na první pohled se zdá, že řešení je zřejmé. Rychlost se zvyšuje, když se velikost bloku zvětší a čas bloku se zkrátí. Ale jako obvykle, ďábel je v detailech. Pokud je čas bloku krátký, existuje šance, že blok nenajde svůj nadřazený blok, nedostane se do hlavního řetězce a ve výsledku se stane osiřelým blokem. Takové bloky jsou neplatné a transakce v těchto blocích jsou zahozeny, přestože jsou potvrzeny. Bitcoin má velkou dobu blokování (10 minut), ale na druhou stranu síť bitcoinů neměla za posledních deset let jediný osiřelý blok.

Malá velikost bloku je důležitá, aby se zabránilo útokům DDoS v sítích. Spamování s 1 MB bloky není tak nebezpečné jako spamování se 100 MB bloky. Proto je zvětšení velikosti bloku vždy rizikem. Všimněte si, že bitcoin byl celou dobu bezpečnou platformou s počáteční velikostí bloku a časem bloku. Také to bylo pomalé a stále je to pomalé.

Naštěstí bylo nalezeno řešení pro zrychlení bitcoinové sítě. Prostřednictvím implementace takzvané Lightning Network vývojáři doufají, že vyřeší problém škálovatelnosti první kryptoměny. Transakce mají být okamžité a levné (nebo dokonce zdarma). Lightning Network se stal možným po aktivaci protokolu Segregated Witness (SegWit), který umožňuje zvětšení velikosti bloku bez invazivních změn ve struktuře sítě. SegWit byl aktivován již v roce 2017, ale Lightning Network je stále ve vývoji a má spoustu problémů. navíc, varují někteří vědci že implementace Lightning Network povede k nebezpečné centralizaci bitcoinové sítě.

Dalším řešením je dávkování malých transakcí do jedné transakce. Zmenší velikost zúčastněných transakcí, takže každý blok bude obsahovat více plateb. Pouze malé procento váhy transakce souvisí s částkou odeslaných peněz. Kombinace několika částek do jedné tedy snižuje poplatky a šetří mnoho místa pro další transakce ve stejném bloku. I když je řešení docela elegantní, je zřejmé, že nejde o měnič her. Dávkové transakce se však pro burzy kryptoměn staly běžnou věcí, která závisí na vysoké kapacitě umožnit obchodníkům provádět transakce včas. Nejzávažnějším problémem tohoto řešení je, že nelze dávkové transakce pocházející z různých peněženek. Metoda funguje pouze v případě, že jedna osoba / instituce posílá peníze několika příjemcům najednou. Stejně jako Lightning Network je tato metoda navíc dobrá pouze pro bitcoiny a měny založené na bitcoinech.

Kromě populárních konsensuálních protokolů, jako je Proof-of-Work nebo Proof-of-Stake, existují platformy s exotičtějšími mechanismy, které umožňují větší počet transakcí za sekundu, například Freewallet.

Byla by mylná představa, že pouze vývojáři blockchainů a ekosystémů posouvají rychlost transakcí vpřed. S řešením občas přicházejí i menší platformy zabývající se výměnou mincí. Například ve společném úsilí, Freewallet a Changelly poskytly svým uživatelům funkci rychlých směnných transakcí. Údajně jsou popraveni v nejhorším případě za 3 minuty. Společnosti dále prohlašují, že tato služba zachovává vyšší soukromí transakcí. Nebudeme se zde ponořovat do podrobností o architektuře služeb a pouze si povšimneme, že možnou nevýhodou této funkce je, že je omezena na počet 54 podporovaných mincí (několik tokenů ERC20, BTC, USDT, LTC, DOGE atd. on) a závislost na centralizovaných platformách.

Závěr

Zatím bohužel většinu stávajících řešení škálovatelnosti trápí pokles decentralizace, a tedy i bezpečnost. Potřebujeme řešení, která neohrozí decentralizaci, protože je to jedna z hlavních charakteristik blockchainu, které jí dodávají revoluční potenciál.

Jakmile bude problém škálovatelnosti vyřešen, lidstvo bude mít příležitost změnit způsob globální a lokální interakce v mnoha sférách, protože blockchainy učiní mnoho komplikovaných věcí transparentnějšími a jednoduššími a eliminují potřebu záviset na důvěře, protože podvody budou nemožné nebo příliš nákladné. Proto bychom měli na této diskusi o škálovatelnosti sledovat oči a uši, protože je to jedna z posledních překážek, které nás oddělují od budoucnosti. Pro kohokoli, kdo si přeje zůstat naladěný na skutečné technologie, je Lightning Network, SegWit, dávkování transakcí, sharding a mnoho dalších řešení problému škálovatelnosti (včetně těch, které nejsou zmíněny v tomto článku) smysluplnou znalostí.