Мащабируемост на блокчейна – има ли проблем?

Можем да станем свидетели на златната ера на биткойн само ако мащабируемостта го позволява. Само увеличаването на размерите на блоковете или намаляването на времето за добив не е достатъчно, за да се отстранят проблемите. 4 транзакции в секунда – това е средната скорост на Bitcoin блокчейн. За сравнение, Visa осигурява около 1700 (TPS). Разликата е колосална! Ясно е, че Bitcoin и други криптовалути все още не са готови да се конкурират с такива показатели.

Проблеми на биткойн

Резултатът от 4 завършени TPS звучи разочароващо, но защо блокчейнът на Биткойн не може да работи по-бързо? Ето няколко улики:

  1. Ограничения:

С всяка нова транзакция в мрежата се увеличава размерът на блокчейна.

  1. Размер на данните:

Със стандартно блокирано твърдо ограничение от 1MB в блокчейн Bitcoin е трудно да се говори за ефективно мащабиране.

  1. Време за реакция:

Средно отнема 10 минути, за да се извлече един блок в биткойн блокчейна. Всички онлайн транзакции трябва да бъдат валидирани. Оттук опашката, която продължава значително време.

  1. Високи такси:

Процесът на валидиране струва повече, защото добивът изисква по-голяма мощност за обработка.

Какви са решенията?

Блокчейнът на биткойн се превърна в нещо наистина огромно. Това е система с ново ниво на сигурност, икономичност и свобода на действие. Общността се опитва да направи блокчейна идеален, но не е толкова просто. Всяко решение трябва да бъде подкрепено от крипто общността, а внедряването на промени ще изисква още повече време и усилия. Но сега има някои решения.

Hard Fork

Достатъчно е да си представите пълна промяна на правилата на играта, за да разберете какво е хард форк. Например, играли сте футбол, но сега трябва да играете баскетбол. Топката е там, но правилата са коренно различни. И така, хард форк кара всички членове на мрежата на Биткойн да изтеглят изцяло нов протокол. Той обаче има история на транзакции, но не и връзката със старата система.

Може би всички са чували за един от най-успешните хард форкове в момента – Bitcoin Cash. Алткойнът живее и процъфтява, като успешно пробива знака за размер на блока до 32 MB.

време BCHUSD диаграмиГрафики на Bitcoin Cash от TradingView

Мека вилица

Сегрегиран свидетел (SegWit) е внедрена актуализация на протокола, която решава проблема с ковкостта и мащабируемостта на транзакциите на Bitcoin. Всяка транзакция се състои от две части. Първият е Основна информация. И втората част е Witness, тя носи специален криптографски код. Този код е потвърждение на виртуалната транзакция във валута Bitcoin.

Същността на меката вилица е да съхранявате подписа на Свидетеля в странична верига. Този ход създава свободно пространство вътре в блока. В същото време размерът на блока се увеличава, без действително да се увеличава. Нека разгледаме плюсовете и минусите на SegWit.

Професионалисти:

  1. Увеличаването на размера на блока на Биткойн позволява да се съдържат данни за подписи за други транзакции във всяка от тях.

  2. Оптимизирането на времето за проверка на плащането значително ще подобри процеса на потвърждаване на транзакцията.

  3. Меки такси за намаляване на вилицата.

  4. SegWit елиминира проблема с ковкостта на транзакциите на Биткойн.

  5. Колкото по-голяма е сумата на транзакцията във всеки блок, толкова по-добра е таксата на миньора.

  6. Биткойн мрежата става все по-малко уязвима за хакери благодарение на намаляването на обема на транзакциите.

Минуси:

  1. По време на изпълнението могат да възникнат проблеми в работата на системата, тъй като портфейлите трябва да я провеждат сами.

  2. Радикалните действия могат да разделят общността.

  3. Миньорите ще получават по-малко такси.

  4. Потреблението на ресурси ще нараства с увеличаване на честотната лента и броя на транзакциите.

  5. Без такса за миньори за поддръжка на веригата, за разлика от основната биткойн мрежа.

Мълниеносна мрежа

Техническото решение, известно като Lightning Network, може да се нарече най-успешното от всички, които решават настоящия проблем с мащаб. Разположен на върха на Биткойн, LN използва усъвършенствани интелигентни договори, за да постигне по-висока честотна лента на транзакциите, като същевременно запазва естествения характер на протокола Биткойн.

Използване на Lightning Network в наши дниГрафики на Lightning Network от p2sh.info

Основната идея на услугата е да не записва всички транзакции в блокчейна, тъй като тя я претоварва. Ако участниците прехвърлят средства един на друг няколко пъти, не е необходимо да регистрират всеки превод. Достатъчно е само да отворите платежния канал и да запишете данните за отварянето му в блокчейна. Каналът ще остане отворен, докато някой от участниците не реши да го затвори, като добави съответните данни към блокчейна.

Предимствата, предоставени от Lightning Network:

  • Намаляване на натоварването на биткойн блокчейна.

  • Значително увеличение на транзакцията в секунда.

  • Намаляване на опашката за проверка.

  • Минимизиране на таксите на миньорите за обслужване на транзакции.

Недостатъци на Lightning Network:

  • Въпреки че Мълниеносната мрежа активно се развива и внедрява от все повече услуги, тя все още е в експериментален етап.

  • P2P естеството на протоколите позволява извършването само на онлайн транзакции, което означава, че получателят и подателят трябва да са в мрежата по време на изпращането.

  • Има опасения относно сигурността на мрежата, защото всичко се случва на върха на Биткойн, и следователно Lightning Network не използва модела за сигурност на Биткойн, предоставен от миньори.

  • Високата вероятност за централизация на мрежата, нивото на мрежов контрол от един играч е достигнало 64% ​​от капацитета, което е невероятно високо.

Във всеки случай LN е истинска система, способна да се справи с проблема с мащабируемостта на блокчейн Bitcoin.

Плазма

Плазмата е подобна на Lightning Network, с изключение на Ethereum. Това е система за контакти, изградена върху основната блокчейн. Договорът за коренна мрежа обработва само няколко задължения от свързани блокове, които като правило могат да се справят с огромно количество изчисления. Задълженията периодично се превеждат от дъщерни вериги към корена. Може да се каже, че основната блокчейн играе ролята на върховен съдия, от когото произтича авторитетът на подчинените съдилища.

Но тъй като данните се предават изцяло само на тези, които потвърждават определено състояние, участниците трябва независимо да наблюдават веригите от интереси, за да накажат измамниците. В случай на атака, участниците ще могат бързо и лесно да направят масов изход от блокчейна на детето към корена.

Blockchains могат да се подредят в йерархична дървовидна структура. Това ви позволява да балансирате системата, да направите данните възможно най-достъпни и безопасни и да намалите разходите. Копаенето се извършва с пълна надеждност само в root blockchain, а останалите получават удостоверяване на данни от него.

Заключение

Мрежата от биткойни и други криптовалути бързо се разраства. Колкото по-голяма е мрежата, толкова по-остър е въпросът за мащабируемостта. Прегледахме популярните методи за решаване на тези проблеми. Общността се опитва да намери подходящи решения и нови идеи.

Едно от най-успешните и обсъждани решения в медиите е Lightning Network, чийто капацитет надвишава 700 BTC, а броят на възлите е близо 6500, но нови висоти се подчиняват на общността. Например, максималният размер на блока в Bitcoin SV мрежата вече е надхвърлил 128 MB и през 2019 г. се планира да достигне размера от 1 GB. Успоредно с това, внедряването на SegWit продължава.

Що се отнася до това, което ще се случи по-нататък, ще видим, но окончателно решение на проблема с мащабируемостта на биткойни не се очаква в близко бъдеще.