Mērogojamība blokķēdē – vai ir kāda problēma?

Mēs varam būt liecinieki Bitcoin zelta laikmetam tikai tad, ja to ļauj mērogojamība. Lai novērstu problēmas, nepietiek tikai ar bloku izmēru palielināšanu vai ieguves laika samazināšanu. 4 darījumi sekundē – tas ir vidējais Bitcoin blokķēdes ātrums. Salīdzinājumam – Visa nodrošina aptuveni 1700 (TPS). Atšķirība ir kolosāla! Ir skaidrs, ka Bitcoin un citas kriptovalūtas vēl nav gatavas konkurēt ar šādiem rādītājiem.

Bitcoin problēmas

4 pabeigto TPS rezultāts izklausās vilties, bet kāpēc Bitcoin blokķēde nevarētu darboties ātrāk? Šeit ir dažas norādes:

  1. Ierobežojumi:

Ar katru jaunu darījumu tīklā palielinās blokķēdes lielums.

  1. Datu lielums:

Ar standarta bloku cieto vāciņu 1 MB Bitcoin blokķēdē ir grūti runāt par efektīvu mērogošanu.

  1. Reakcijas laiks:

Viena bloka iegūšana Bitcoin blokķēdē vidēji prasa 10 minūtes. Visi tiešsaistes darījumi ir jāapstiprina. No šejienes rinda, kas ilgst ilgu laiku.

  1. Augstas maksas:

Apstiprināšanas process maksā vairāk, jo kalnrūpniecībai nepieciešama lielāka apstrādes jauda.

Kādi ir risinājumi?

Bitcoin’s blockchain ir kļuvis par kaut ko patiešām milzīgu. Šī ir sistēma ar jaunu drošības, ekonomikas un rīcības brīvības līmeni. Sabiedrība mēģina padarīt blokķēdi ideālu, taču tas nav tik vienkārši. Katrs lēmums ir jāatbalsta kriptogrāfijas kopienai, un izmaiņu ieviešana prasīs vēl vairāk laika un pūļu. Bet tagad ir daži risinājumi.

Cietā dakša

Pietiek iedomāties pilnīgu spēles noteikumu maiņu, lai saprastu, kas ir cietais dakša. Piemēram, jūs spēlējāt futbolu, bet tagad jums ir jāspēlē basketbols. Bumba ir tur, bet noteikumi ir radikāli atšķirīgi. Tātad, cietā dakša liek visiem Bitcoin tīkla dalībniekiem lejupielādēt pilnīgi jaunu protokolu. Tomēr tam ir darījumu vēsture, bet nav savienojuma ar veco sistēmu.

Varbūt visi ir dzirdējuši par vienu no visveiksmīgākajām cietajām dakšām šobrīd – Bitcoin Cash. Altcoin dzīvo un plaukst, veiksmīgi pārtraucot bloka lieluma atzīmi līdz 32 MB.

laika BCHUSD diagrammasBitcoin Cash diagrammas pēc TradingView

Mīksta dakša

Atdalītais liecinieks (SegWit) ir ieviests protokola atjauninājums, kas atrisina jautājumu par Bitcoin blokķēdes darījumu kaļamo un pielāgojamību. Katrs darījums sastāv no divām daļām. Pirmais ir Pamatinformācija. Otrā daļa ir liecinieks. Tajā ir īpašs kriptogrāfiskais kods. Šis kods ir virtuālā darījuma Bitcoin valūtā apstiprinājums.

Mīkstās dakšas būtība ir liecinieka paraksta glabāšana sānu ķēdē. Šis solis rada brīvu vietu bloka iekšpusē. Tajā pašā laikā bloka lielums palielinās, faktiski nepalielinoties. Apskatīsim SegWit plusus un mīnusus.

Plusi:

  1. Bitcoin bloka lieluma palielināšana ļauj saturēt paraksta datus par citiem darījumiem katrā no tiem.

  2. Maksājuma pārbaudes laika optimizēšana ievērojami uzlabos darījuma apstiprināšanas procesu.

  3. Mīkstās dakšu samazināšanas maksas.

  4. SegWit novērš Bitcoin darījumu kaļamības problēmu.

  5. Jo lielāka darījuma summa katrā blokā, jo labāka kalnraču maksa.

  6. Pateicoties darījumu apjoma samazinājumam, Bitcoin tīkls kļūst mazāk neaizsargāts pret hakeriem.

Cons:

  1. Ieviešanas laikā var rasties problēmas ar sistēmas darbību, jo maciņiem tā jāveic pašiem.

  2. Radikālas darbības var nodalīt sabiedrību.

  3. Kalnrači saņems mazāk maksu.

  4. Resursu patēriņš pieaugs, palielinoties joslas platumam un darījumu skaitam.

  5. Kalnračiem nav jāmaksā par ķēdes uzturēšanu, atšķirībā no galvenā Bitcoin tīkla.

Zibens tīkls

Tehnisko risinājumu, kas pazīstams kā Lightning Network, var nosaukt par visveiksmīgāko no visiem, kas pašreizējo problēmu risina ar mērogu. Izvietots virs Bitcoin, LN izmanto uzlabotus viedos līgumus, lai panāktu lielāku darījumu joslas platumu, vienlaikus saglabājot Bitcoin protokola vienādranga raksturu.

Zibens tīkla izmantošana mūsdienāsZibens tīkla diagrammas pēc p2sh.info

Pakalpojuma galvenā ideja ir nereģistrēt visus darījumus blokķēdē, jo tas to pārslogo. Ja dalībnieki vairākas reizes pārskaita līdzekļus viens otram, katrs pārskaitījums nav jāreģistrē. Pietiks tikai atvērt maksājumu kanālu un ierakstīt datus par tā atvēršanu blokķēdē. Kanāls paliks atvērts, līdz kāds no dalībniekiem nolems to slēgt, pievienojot attiecīgos datus blokķēdei.

Priekšrocības, ko nodrošina Lightning Network:

  • Bitcoin blokķēdes slodzes samazināšana.

  • Būtisks darījuma pieaugums sekundē.

  • Verifikācijas rindas samazināšana.

  • Minimizēt kalnraču maksu par darījumu apkalpošanu.

Zibens tīkla trūkumi:

  • Lai gan Zibens tīkls aktīvi attīsta un ievieš arvien vairāk pakalpojumu, tas joprojām ir eksperimenta stadijā.

  • Protokolu P2P raksturs ļauj veikt tikai tiešsaistes darījumus, kas nozīmē, ka saņēmējam un sūtītājam sūtīšanas laikā jābūt tīklā.

  • Pastāv bažas par tīkla drošību, jo viss notiek virs Bitcoin, un tāpēc Lightning Network neizmanto kalnraču piedāvāto Bitcoin drošības modeli.

  • Liela tīkla centralizācijas varbūtība, viena spēlētāja tīkla kontroles līmenis ir sasniedzis 64% no jaudas, kas ir neticami augsts.

Jebkurā gadījumā LN ir reāla sistēma, kas spēj tikt galā ar Bitcoin blokķēdes mērogojamības problēmu.

Plazma

Plazma ir līdzīga zibens tīklam, izņemot Ethereum. Šī ir kontaktu sistēma, kas izveidota virs galvenā blokķēdes. Saknes tīkla līgums izpilda tikai dažas saistītās saistīto bloku ķēdes, kuras, kā likums, var apstrādāt milzīgu skaitļošanas apjomu. Pienākumi tiek periodiski tulkoti no bērnu ķēdēm līdz saknēm. Var teikt, ka saknes blokķēde spēlē augstākā tiesneša lomu, no kura izriet pakļauto tiesu autoritāte.

Bet, tā kā dati tiek pilnībā nosūtīti tikai tiem, kas apstiprina konkrētu stāvokli, dalībniekiem neatkarīgi jāpārrauga interesējošās ķēdes, lai sodītu krāpniekus. Uzbrukuma gadījumā dalībnieki varēs ātri un ērti veikt masveida izeju no bērna blokķēdes līdz saknei.

Blokķēdes var ierindoties hierarhiskā koka struktūrā. Tas ļauj līdzsvarot sistēmu, padarīt datus pēc iespējas pieejamākus un drošākus un samazināt izmaksas. Ieguve tiek veikta ar pilnīgu ticamību tikai sakņu blokķēdē, un pārējie no tā saņem datu autentifikāciju.

Secinājums

Bitcoin un citu kriptovalūtu tīkls strauji pieaug. Jo lielāks tīkls, jo asāks ir mērogojamības jautājums. Mēs pārskatījām populārās metodes šo problēmu risināšanai. Sabiedrība cenšas atrast piemērotus risinājumus un jaunas idejas.

Viens no veiksmīgākajiem un plašsaziņas līdzekļos apspriestajiem risinājumiem ir Lightning Network, kura jauda pārsniedza 700 BTC, un mezglu skaits ir tuvu 6500, taču kopienai pakļaujas jauni augstumi. Piemēram, maksimālais bloka lielums Bitcoin SV tīklā jau ir pārsniedzis 128 MB un 2019. gadā plānots sasniegt 1 GB lielumu. Paralēli turpinās SegWit ieviešana.

Attiecībā uz to, kas notiks tālāk, mēs redzēsim, bet tuvākajā nākotnē galīgais risinājums Bitcoin mērogojamības problēmai nav gaidāms.