Проблема масштабируемости блокчейна и некоторые многообещающие решения

Блокчейн революционен. Но масштабируемость блокчейна – серьезная проблема, с которой мы сталкиваемся сегодня. Он не может приспособиться к огромным рабочим нагрузкам, что пугает. И это по своей сути медленное.

В любом случае, при правильном использовании он может усилить безопасность и конфиденциальность данных. И это может помочь предотвратить кражу личных данных – серьезную проблему во всем мире. Кроме того, блокчейн способствует более быстрым трансграничным платежам и значительно снижает транзакционные издержки..

И мы слышали, что блокчейн никуда не денется. Если это необходимо, блокчейн должен ускорить обработку транзакций; по крайней мере, до уровня платежной сети Visa.

Здесь мы обсуждаем проблему масштабируемости блокчейна, уделяя особое внимание,

  1. Биткойн – первая в истории широко успешная криптовалюта
  2. Ethereum – платформа блокчейн, которая упрощает распределенные приложения и смарт-контракты. Даже вы можете создать свою собственную криптовалюту поверх Ethereum; и по той же причине многие первоначальные предложения монет, криптовалютная версия IPO акций, проводятся на Ethereum..

Почему блокчейн медленный?

Кто угодно может заниматься майнингом. И единовременно можно публиковать только один блок. Как только блок будет опубликован, другие майнеры будут его проверять, что требует времени..

Кроме того, максимальный размер каждого блока ограничен. Это проблема масштабируемости блокчейна.

Биткойн предназначен для публикации одного блока каждые десять минут. Причем размер блока ограничен 1 МБ. Итак, если транзакций больше, то эти транзакции должны подождать еще десять минут. Таким образом, чем больше транзакций, тем больше времени требуется на их подтверждение..

Несмотря на эту проблему, майнеры будут пытаться включать транзакции с более высокими комиссиями, поскольку нет ограничений на размер комиссии. Отсюда откладывание тех, у кого низкие комиссии; потому что майнеры – это те, кто получает эти комиссионные за переход. Из-за этого, когда транзакции происходят в большом объеме, для более быстрого подтверждения необходимо платить более высокие комиссии. И для криптовалюты не имеет смысла взимать огромные комиссии..

Однако Ethereum имеет более быстрое время блока. В среднем один блок публикуется каждые 15 секунд. И у него нет ограничения на размер блока. В любом случае существует ограничение на совокупную комиссию за транзакцию для каждого блока. То есть майнер может включать в блок столько транзакций, сколько он может, при условии, что общая комиссия, взимаемая этими транзакциями, не превышает определенного предела..

Помните, что Ethereum – это блокчейн-платформа, которая имеет не только собственную криптовалюту Ether (ETH), но и множество других криптовалют, часто называемых токенами или монетами, и распределенные приложения. И каждая операция, выполняемая этими приложениями, стоит денег, поскольку майнеры предоставляют им вычислительную мощность. В свою очередь, эти платежи также производятся в транзакциях, что увеличивает объемы, которые можно увидеть в биткойнах..

Можно сказать, что доказательство работы – это проблема, которая вызывает проблему масштабируемости блокчейна..

Что такое доказательство работы?


Когда блок создается с транзакциями, майнер должен затратить определенную вычислительную мощность для публикации блока. И обычно это связано с решением сложной математической задачи..

Когда майнер публикует блок вместе с решением, его проверяют другие. Хотя проверить решение очень просто и быстро. Решение проблемы – не что иное, как доказательство работы – поскольку майнер доказывает, что он выполнил свою работу..

Количество потребляемой мощности зависит от общей доступной вычислительной мощности сети..

Доказательство работы – отличный способ сохранить работоспособность и децентрализацию блокчейна. Однако это также препятствие для более быстрой обработки транзакций..

Прекрати. Что такое децентрализация?

Федеральная резервная система контролирует доллар США. Вы можете спросить что-нибудь, хотят ли они напечатать больше долларов? Нет, у тебя нет шансов. Тем не менее, то же самое можно сказать и о подавляющем большинстве центральных банков по всему миру, которые контролируют фиатные валюты. И эти организации гораздо меньше привлекают общественность к принятию решений; и иногда их интересы не совпадают с общественными интересами..

Децентрализация – это распределение контроля между людьми, участвующими в системе, вместо того, чтобы ограниченное количество людей контролировало операции и процесс принятия решений. Это одна из причин, по которой все больше и больше людей используют криптовалюты. В текущей экосистеме блокчейна, чем больше людей присоединяется к сети, тем серьезнее становится проблема масштабируемости блокчейна..

2 Решения для улучшения масштабируемости блокчейна

С момента изобретения блокчейна прошло всего десять лет. И многие исследователи работают над тем, чтобы сделать блокчейн быстрее..

Здесь мы обсуждаем некоторые интересные разработки, направленные на решение проблемы масштабируемости блокчейна..

1. Каналы оплаты

Вместо того, чтобы вводить каждую транзакцию в блокчейн, будет открыт платежный канал между набором сущностей. Между сетевыми объектами – пользователями, продавцами и майнерами может быть открыто любое количество каналов. А канал можно закрыть в любой момент.

В блокчейне будет отмечено только открытие и закрытие платежного канала..

Давайте рассмотрим пример, чтобы увидеть, как это работает..

В сети пять человек: Алиса, Боб, Чарли, Дэвид и Эллен..

Алиса и Боб открыли между собой платежный канал. У Алисы 5 долларов, а у Боба 30 долларов. Эти 35 долларов сейчас в сейфе. Сейф создается при открытии канала.

Когда Боб хочет отправить Алисе 5 долларов, вместо прямого перевода денег меняется право собственности на деньги. Деньги просто остаются в сейфе. Когда платежный канал закрыт, сейф открывается. И Боб получит 25, так как он сделал 5-долларовый перевод. Алиса получит 10 долларов.

Но как Алиса может отправить деньги Дэвиду или Эллен??

Есть два пути.

  1. Алиса открывает новый платежный канал с Дэвидом и Эллен.
  2. В противном случае, допустим, Дэвид и Эллен уже открыли канал с Чарли. Более того, между Чарли и Бобом открыт платежный канал. Здесь платежные каналы взаимодействуют друг с другом. Теперь транзакция Алисы Дэвиду и Эллен сначала доходит до Боба, а затем Боб пересылает ее Чарли. Наконец, Чарли отправит деньги Дэвиду и Эллен..

Чем больше каналов платежей доступно, тем быстрее становится платежная сеть. И отмечать транзакции в блокчейне становится все реже. Следовательно, меньше транзакций в блокчейне. Таким образом, обработка транзакций выполняется молниеносно..

В случае с биткойнами эта система называется Сеть Lightning. А для Ethereum это Сеть Raiden. Основная концепция одинакова в обеих реализациях..

2. Шардинг для масштабируемости блокчейна

При шардинге майнеры делятся на несколько групп (шардов), и затем каждой группе будут предоставлены разные транзакции для обработки. Каждая группа работает отдельно, чтобы публиковать по одному блоку одновременно..

Поскольку все больше блоков публикуется часто, процесс проверки транзакции ускоряется..

Более того, эти осколки часто общаются друг с другом, так что не будет зеленых сигналов для транзакции двойного расходования..

Вот как может происходить транзакция с двойным расходом.

У Алисы 10 долларов. И она посылает Бобу 10 долларов. Shard1 получает сообщение для подтверждения этой транзакции..

Сразу же Алиса снова отправляет Чарли поддельную транзакцию на 10 долларов, хотя у нее нет денег. Это возможно, потому что Shard1 еще не подтвердил транзакцию Алисы с Бобом, то есть Боб не получил денег. И это незаконно, поскольку Алиса тратит больше, чем имеет, из воздуха..

Теперь Shard2 получает транзакцию Алисы Чарли..

Если майнеры из Shard1 и Shard2 не часто общаются друг с другом, они оба могут одобрить две транзакции. И это нарушает правила денежной системы. Таким образом, шарды должны постоянно обмениваться данными, чтобы предотвратить плохие транзакции..

Однако эту проблему лучше решать, когда есть смарт-контракты – самоисполняющиеся программы..

Смарт-контракт будет знать, сколько у Алисы на балансе. Когда она отправляет транзакцию, смарт-контракт автоматически останавливает Алису от отправки второй поддельной транзакции. И это никогда не дойдет до Shard2.

Еще одно решение для масштабирования dApps на основе Ethereum – это Plasma, вы можете прочитать более подробную информацию в нашем недавнем руководстве: Что такое Ethereum Plasma? Как можно масштабировать Ethereum?.

Вывод

Платежные каналы и сегментирование – многообещающие решения проблемы масштабируемости блокчейна. И это при активных исследованиях и разработках. И это только верхушка айсберга. Но большинство существующих решений еще не созрели. Как только решение будет добавлено в блокчейн, только мы сможем оценить, насколько они помогают масштабироваться..

Скрести пальцы. Надеюсь, впереди у блокчейна будут более быстрые дни.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
Adblock
detector
map