Питали ли сте се защо блокчейнът все още не е редовна част от живота ни? Големите компании инвестират пари в блокчейн проучвания, те прилагат блокчейн решения, интелигентните и успешни хора говорят за DLT (разпределени счетоводни технологии) като нещо революционно, чуваме, че бъдещето е децентрализирано и т.н. В същото време не сме далеч от момента, в който бяхме преди години – повечето от най-новите интернет тенденции изглеждат малко свързани с блокчейн, тази най-важна новост. Така че, защо?

Много хора са склонни да свързват блокчейн само с криптовалути. Те могат да кажат, че криптовалутите са твърде нестабилни, за да бъдат удобно средство за плащане. Това твърдение игнорира факта, че криптовалутите вече се използват като платежно средство, въпреки че фиатните пари все още са предпочитан инструмент. В тази статия ще се съсредоточим върху другия сериозен недостатък на блокчейн технологията – лошата мащабируемост. В продължение на години водещите умове на индустрията работят, за да намерят решението, за да направят базираните на блокчейн мрежи способни да обработват хиляди или дори милиони транзакции в секунда. Blockchain няма да бъде обичайна ежедневна технология в никоя част на света, докато проблемът с мащабируемостта не бъде решен.

В тази статия ще обясним защо значението на високата скорост на транзакциите е изключително важно и ще изброим няколко решения, насочени към увеличаване на скоростта. Ще говорим за Segregated Witness, Lightning Network и иновативни консенсусни протоколи, които увеличават мащабируемостта, също така ще споменем и решенията, разработени за отделни платформи за криптовалута (използвайки примера на Freewallet), и научете какво представлява пакетиране на транзакции и как може да помогне за извършването на транзакции по-бързо и по-евтино. Първата тема обаче е скоростта на транзакциите, нейната важност и предизвикателствата при повишаването на тази скорост.

Опитайте сега Търгувайте с до 125X ливъридж на Binance Опитайте сега

Скорост на транзакцията

Високата мащабируемост на определен блокчейн предполага, че мрежата има висока скорост на транзакция. Той позволява на различни акаунти да обменят данни помежду си бързо или дори незабавно, независимо от натоварването на мрежата. Изисква бързо потвърждение на транзакциите в мрежата.

Скоростта на транзакцията зависи от следните четири параметъра: такива фиксирани цифри като времето на блока и размера на блока и два непостоянни параметъра: натоварването на мрежата и таксите за транзакции.

• Размерът на блока е константа, зададена от създателите на блокчейн. Този размер определя колко данни могат да се съдържат в един блок. Например размерът на блока Bitcoin не може да надвишава 1 MB, въпреки че с внедряването на SegWit и Lightning Network този параметър може да достигне 2-4 MB.

• Времето на блока (което понякога се бърка със скоростта на транзакцията) е друга константа, което означава фиксиран период от време, необходим за създаване на нов блок. В блокчейн Bitcoin се открива нов блок на всеки 10 минути, докато разработчиците на Litecoin намаляват тази цифра до 2,5 минути.

• Натоварването на мрежата (или трафикът) означава броя на активните възли, обменящи транзакции в дадения момент от времето. Колкото по-голям е броят на активните потребители, толкова по-голямо е натоварването. Разбира се, това влияе негативно на скоростта на транзакцията.
• Такса за транзакция на повечето от блокчейн платформите определя приоритета на транзакцията. Колкото по-висока е таксата, толкова по-висок е приоритетът.

Всички тези фактори в комбинация влияят на скоростта на всяка транзакция. Транзакциите отнемат от няколко минути до месеци, за да бъдат завършени. Такава несигурност и нестабилност в скоростта на транзакциите правят блокчейн услугите неефективни за използване на по-широката аудитория. На върховете на натоварването на мрежата платформите стават бавни и хиляди хора се засягат (веднъж блокчейн на Ethereum, който е жизненоважен за хиляди компании е загубил 20% от скоростта си поради вирусната популярност на играта CryptoKitties, изградена върху платформата Ethereum). Подобна ситуация не е подходяща за хората, живеещи през 2020 г., когато скоростта на интернет е достатъчно висока, за да забравят за подобни проблеми, докато използват централизирани платформи.

Ето защо всички (в информационното поле на блокчейн) говорят за честотна лента (брой транзакции в секунда). Блокчейн платформите имат много работа, тъй като Visa е способна да обработва до 24 000 транзакции в секунда, PayPal прави само 193 TPS, докато Bitcoin обработва около 7 транзакции в секунда.

Разбира се, не можем да съдим за скоростта на транзакциите на всички базирани на блокчейн платформи, гледайки постиженията на биткойн мрежата, тъй като тя е една от най-бавните в бранша. Ethereum е способен да обработва 20 транзакции в секунда, Ripple е много по-бърз от PayPal с около 1,5 хиляди транзакции в секунда, но все пак … Има много работа, която трябва да се направи, за да се изведат тези платформи на ново ниво и да се направят по-привлекателни от банките за широката публика. Нещо повече, много разработчици от индустрията на блокчейн казват, че техните платформи имат потенциал да демонстрират такава мащабируемост, която ще позволи обработка на хиляди, милиони или дори безкраен брой транзакции в секунда. Нека хвърлим един поглед на решенията, обсъдени в тази област, и не забравяме да споменем примерите на платформите, които вече обработват транзакциите бързо или стабилно.

Решения & Примери

На пръв поглед решението изглежда очевидно. Скоростта става по-висока, когато размерът на блока стане по-голям и времето на блока се съкрати. Но както обикновено, дяволът е в детайлите. Ако времето за блокиране е кратко, има шанс блокът да не намери родителския си блок, да не влезе в основната верига и в резултат да стане осиротел. Такива блокове са невалидни и транзакциите в такива блокове се отхвърлят, въпреки че са потвърдени. Биткойнът има голямо време за блокиране (10 минути), но от друга страна, мрежата на Биткойн не е имала нито един сирак блок през повече от десет години.

Малкият размер на блока е важен, за да се предпазят мрежите от DDoS атаки. Спамът с блокове от 1 MB не е толкова опасен, колкото спамът с блокове от 100 MB. Ето защо увеличаването на размера на блока винаги е риск. Имайте предвид, че през цялото това време Биткойн беше безопасна платформа с първоначалния си размер на блока и времето на блока. Освен това беше бавно и все още е бавно.

За щастие беше намерено решението за ускоряване на биткойн мрежата. Чрез внедряването на така наречената Lightning Network, разработчиците се надяват да решат проблема с мащабируемостта на първата криптовалута. Сделките трябва да бъдат незабавни и евтини (или дори безплатни). Lightning Network стана възможно след активирането на протокола Segregated Witness (SegWit), който позволява увеличаване на размера на блока без инвазивни промени в структурата на мрежата. SegWit беше активиран през 2017 г., но все пак Lightning Network е в процес на разработка и има много проблеми. освен това, някои изследователи предупреждават че внедряването на Lightning Network ще доведе до опасна централизация на биткойн мрежата.

Друго решение е групирането на малки транзакции в една транзакция. Това ще намали размера на участващите транзакции, така че всеки блок ще съдържа повече плащания. Само малък процент от теглото на транзакцията е свързан със сумата на изпратените пари. Така че комбинирането на няколко суми в едно намалява таксите и спестява много място за други транзакции в същия блок. Въпреки че решението е доста елегантно, очевидно е, че това не е игра за промяна. Пакетните транзакции обаче се превърнаха в нормално нещо за борсите с криптовалути, които зависят от високия капацитет да позволят на търговците да извършват транзакции навреме. Най-сериозният проблем с това решение е, че не могат да се извършват групови транзакции, идващи от различни портфейли. Методът работи само ако едно лице / институция изпраща пари на няколко получатели наведнъж. Освен това, подобно на Lightning Network, този метод е добър само за валути Bitcoin и Bitcoin.

Освен популярните консенсусни протоколи като Proof-of-Work или Proof-of-Stake, има платформи с по-екзотични механизми, позволяващи по-голям брой транзакции в секунда, като например Freewallet.

Би било погрешно схващане, че само разработчиците на блокчейн и екосистеми движат напред скоростта на транзакциите. Понякога по-малките платформи, занимаващи се с обмен на монети, също предлагат своите решения. Например в съвместни усилия, Freewallet и Changelly са предоставили на своите потребители функция за бързи транзакции. Според съобщенията те биват екзекутирани за 3 минути в най-лошия случай. Освен това компаниите декларират, че тази услуга поддържа по-голяма поверителност на транзакциите. Тук няма да се задълбочаваме в детайлите на архитектурата на услугата и само ще отбележим, че възможните недостатъци на тази функция са, че тя е ограничена до брой от 54 поддържани монети (няколко токена ERC20, BTC, USDT, LTC, DOGE и т.н. on) и зависимостта от централизирани платформи.

Заключение

Понастоящем, за съжаление, повечето от съществуващите решения за мащабиране са подложени на намаляване на децентрализацията и следователно безопасността. Имаме нужда от решенията, които няма да компрометират децентрализацията, тъй като това е една от основните характеристики на блокчейн, която й дава революционен потенциал.

Веднага след като проблемът с мащабируемостта бъде решен, човечеството ще има възможност да промени начина на глобално и локално взаимодействие в много сфери, тъй като блокчейнът ще направи много сложни неща по-прозрачни и прости и ще премахне необходимостта да зависи от доверието, защото измамите ще бъдат невъзможни или твърде скъпо. Ето защо трябва да държим очите и ушите си върху тази дискусия за мащабируемост, тъй като тя е една от последните бариери, които ни отделят от бъдещето. За всеки, който желае да следи по отношение на действителните технологии, Lightning Network, SegWit, пакетиране на транзакции, рязкост и много други решения на проблема с мащабируемостта (включително тези, които не са споменати в тази статия) е смислено знание.