Scalabilità sulla Blockchain: c’è un problema?

Possiamo assistere all’era d’oro del Bitcoin solo se la scalabilità lo consente. Il semplice aumento delle dimensioni dei blocchi o la riduzione dei tempi di mining non sono sufficienti per risolvere i problemi. 4 transazioni al secondo: questa è la velocità media della blockchain di Bitcoin. In confronto, Visa fornisce circa 1.700 (TPS). La differenza è colossale! È chiaro che Bitcoin e altre criptovalute non sono ancora pronte per competere con tali indicatori.

Problemi di Bitcoin

Il risultato di 4 TPS completati sembra deludente, ma perché la blockchain di Bitcoin non potrebbe funzionare più velocemente? Ecco alcuni indizi:

  1. Limitazioni:

Con ogni nuova transazione in rete aumenta la dimensione della blockchain.

  1. Dimensione dei dati:

Con un limite massimo di blocco standard di 1 MB nella blockchain di Bitcoin, è difficile parlare di ridimensionamento efficace.

  1. Tempo di risposta:

In media, occorrono 10 minuti per estrarre un blocco nella blockchain di Bitcoin. Qualsiasi transazione online deve essere convalidata. Da qui parte la coda che dura per un tempo considerevole.

  1. Commissioni elevate:

Il processo di convalida costa di più perché il mining richiede una maggiore potenza di elaborazione.

Quali sono le soluzioni?

La blockchain di Bitcoin è diventata qualcosa di veramente enorme. Questo è un sistema con un nuovo livello di sicurezza, economia e libertà di azione. La comunità sta cercando di rendere ideale la blockchain, ma non è così semplice. Ogni decisione deve essere supportata dalla comunità crittografica e l’implementazione delle modifiche richiederà ancora più tempo e impegno. Ma ora ci sono alcune soluzioni.

Hard Fork

Basta immaginare un cambiamento completo delle regole del gioco per capire cos’è un hard fork. Ad esempio, hai giocato a calcio, ma ora devi giocare a basket. La palla c’è, ma le regole sono radicalmente diverse. Quindi, un hard fork fa sì che tutti i membri della rete Bitcoin scarichino un protocollo completamente nuovo. Tuttavia, ha una cronologia delle transazioni ma non la connessione con il vecchio sistema.

Forse tutti hanno sentito parlare di uno degli hard fork di maggior successo al momento: Bitcoin Cash. L’altcoin vive e prospera, rompendo con successo la dimensione del blocco fino a 32 MB.

grafici BCHUSD in tempoGrafici Bitcoin Cash di TradingView

Forchetta morbida

Segregated Witness (SegWit) è un aggiornamento del protocollo implementato che risolve il problema della malleabilità e scalabilità delle transazioni blockchain di Bitcoin. Ogni transazione è composta da due parti. Il primo è Informazioni di base. E la seconda parte è Witness, porta uno speciale codice crittografico. Questo codice è una conferma della transazione virtuale in valuta Bitcoin.

L’essenza del soft fork è memorizzare la firma del testimone in una sidechain. Questa mossa crea spazio libero all’interno del blocco. Allo stesso tempo, la dimensione del blocco aumenta senza effettivamente aumentare. Diamo un’occhiata ai pro e ai contro di SegWit.

Professionisti:

  1. L’aumento della dimensione del blocco di Bitcoin consente di contenere i dati della firma su altre transazioni in ciascuna di esse.

  2. L’ottimizzazione del tempo di verifica del pagamento migliorerà notevolmente il processo di conferma della transazione.

  3. Commissioni di riduzione delle forche morbide.

  4. SegWit elimina il problema della malleabilità delle transazioni di Bitcoin.

  5. Maggiore è l’importo della transazione in ciascun blocco, migliore è la commissione del minatore.

  6. La rete Bitcoin sta diventando meno vulnerabile agli hacker grazie a una diminuzione del volume delle transazioni.

Contro:

  1. Durante l’implementazione, possono sorgere problemi nel funzionamento del sistema, poiché i portafogli devono condurlo da soli.

  2. Le azioni radicali possono separare la comunità.

  3. I minatori riceveranno meno commissioni.

  4. Il consumo di risorse crescerà con l’aumento della larghezza di banda e del numero di transazioni.

  5. Nessuna commissione per i minatori per la manutenzione della catena, a differenza della rete principale di Bitcoin.

Rete fulmini

La soluzione tecnica, nota come Lightning Network, può essere definita la più riuscita di tutte quelle che risolvono il problema attuale con scala. Distribuito su Bitcoin, LN utilizza contratti intelligenti avanzati per ottenere una maggiore larghezza di banda delle transazioni mantenendo la natura peer-to-peer del protocollo Bitcoin.

Utilizzo di Lightning Network al giorno d'oggiGrafici di Lightning Network di p2sh.info

L’idea principale del servizio è di non registrare tutte le transazioni nella blockchain poiché la sovraccarica. Se i partecipanti trasferiscono i fondi tra loro più volte, non è necessario registrare ogni trasferimento. Basterà solo aprire il canale di pagamento e registrare i dati sulla sua apertura nella blockchain. Il canale rimarrà aperto fino a quando uno dei partecipanti non deciderà di chiuderlo aggiungendo i dati rilevanti alla blockchain.

I vantaggi forniti da Lightning Network:

  • Ridurre il carico sulla blockchain di Bitcoin.

  • Significativo aumento delle transazioni al secondo.

  • Ridurre la coda di verifica.

  • Ridurre al minimo le commissioni dei minatori per la manutenzione delle transazioni.

Svantaggi di Lightning Network:

  • Sebbene il Lightning Network sia attivamente sviluppato e implementato da un numero sempre maggiore di servizi, è ancora in fase sperimentale.

  • La natura dei protocolli P2P consente di effettuare solo transazioni online, il che significa che il destinatario e il mittente devono essere nella rete al momento dell’invio.

  • Ci sono preoccupazioni sulla sicurezza della rete perché tutto accade sopra Bitcoin, e quindi Lightning Network non utilizza il modello di sicurezza Bitcoin fornito dai minatori.

  • L’alta probabilità di centralizzazione della rete, il livello di controllo della rete da parte di un giocatore ha raggiunto il 64% della capacità, che è incredibilmente alto.

In ogni caso LN è un vero e proprio sistema, in grado di far fronte al problema della scalabilità della blockchain di Bitcoin.

Plasma

Plasma è simile a Lightning Network, ad eccezione di Ethereum. Questo è un sistema di contatti costruito sulla blockchain principale. Il contratto di rete radice gestisce solo alcuni obblighi da blockchain affiliati, che, di regola, possono gestire un’enorme quantità di calcoli. Gli obblighi vengono periodicamente tradotti dalle catene figlio alla radice. Si può affermare che la blockchain di radice riveste il ruolo del giudice supremo da cui emana l’autorità dei tribunali subordinati.

Ma poiché i dati vengono trasmessi completamente solo a coloro che confermano un particolare stato, i partecipanti devono monitorare in modo indipendente le catene di interesse per punire i truffatori. In caso di attacco, i partecipanti saranno in grado di effettuare rapidamente e facilmente un’uscita di massa dalla blockchain del bambino alla radice.

Le blockchain possono essere allineate in una struttura ad albero gerarchica. Ciò consente di bilanciare il sistema, rendere i dati il ​​più accessibili e sicuri possibile e ridurre i costi. Il mining viene eseguito con completa affidabilità solo nella blockchain di root e il resto riceve l’autenticazione dei dati da esso.

Conclusione

La rete di Bitcoin e altre criptovalute sta crescendo rapidamente. Più grande è la rete, più nitido è il problema della scalabilità. Abbiamo esaminato i metodi popolari per risolvere questi problemi. La comunità sta cercando di trovare soluzioni appropriate e nuove idee.

Una delle soluzioni di maggior successo e discusse nei media è Lightning Network, la cui capacità ha superato i 700 BTC e il numero di nodi è vicino a 6.500, ma nuove vette obbediscono alla comunità. Ad esempio, la dimensione massima del blocco nella rete Bitcoin SV ha già superato i 128 MB e nel 2019 si prevede di raggiungere la dimensione di 1 GB. Parallelamente, continua l’implementazione di SegWit.

Per quanto riguarda quello che succederà dopo, vedremo, ma non è prevista una soluzione finale al problema della scalabilità di Bitcoin nel prossimo futuro.