• Bitcoin $ 11,324.17 (4.9025%)
  • Ethereum $ 313.17 (2.03734%)
 01.06.2019 в 19:25   coinnews

Масштабируемость блокчейна биткоина - основные проблемы и способы решения

Мы становимся свидетелями золотой эры биткоина и дальнейшее его распространение упирается в масштабируемость. Простого увеличения размеров блоков или сокращения времени майнинга недостаточно для решения проблем. 4 транзакции в секунду — это средняя скорость выполнения в сети блокчейна биткоина. Для сравнения, Visa обеспечивает около 1700 (TPS), а в максимуме 24000 (TPS). Разница колоссальная! Понятно, что Биткоин и другие криптовалюты еще не готовы конкурировать с такими показателями.

Проблемы Биткоина

Результат в 4 TPS звучит неутешительно, но почему блокчейн Биткоина не может работать быстрее? Вот несколько подсказок:

  1. Ограничения :

С каждой новой транзакцией в сети увеличивается размер блокчейна

  1. Размер данных :

При стандартном ограничении блока в 1 МБ в блокчейне Биткойн трудно говорить об эффективном масштабировании.

  1. Время отклика :

В среднем для поиска одного блока в сети биткойна требуется 10 минут. Любая онлайн транзакция должна быть проверена. Отсюда очередь, которая длится в течение значительного времени.

  1. Высокие сборы :

Процесс валидации стоит дороже, потому что майнинг требует более высокой вычислительной мощности.

Каковы решения?

 Блокчейн биткойна стал чем-то   действительно огромным. Это система с новым уровнем безопасности, экономики и свободы действий. Сообщество пытается сделать блокчейн идеальным, но не все так просто. Каждое решение должно быть поддержано крипто сообществом, а внедрение изменений потребует еще больше времени и усилий. Но сейчас есть несколько решений.

Hard Fork

Достаточно представить полное изменение правил игры, чтобы понять, что такое хард-форк. Например, вы играли в футбол, но теперь вы должны играть в баскетбол. Мяч есть, но правила радикально отличаются. Таким образом, хард-форк заставляет всех участников сети Биткойн загружать совершенно новый протокол. Однако у него есть история транзакций, но нет связи со старой системой.

Возможно, все слышали об одном из самых успешных хард-форков на данный момент - Bitcoin Cash. Альткойн живет и процветает, успешно преодолев отметку размера блока в 32 МБ.

SegWit (мягкая вилка)

 Сегрегированный свидетель (SegWit) — это внедренное обновление протокола, которое решает проблему гибкости и масштабируемости транзакций блокчейна Биткоина. Каждая сделка состоит из двух частей. Первый — это Основная информация. А вторая часть — «Свидетель», он несет специальный криптографический код. Этот код является подтверждением виртуальной транзакции в валюте Биткойн.

 Суть мягкой вилки заключается в том, чтобы хранить подпись Свидетеля в боковой цепи. Этот шаг создает свободное пространство внутри блока. В то же время размер блока увеличивается без фактического увеличения. Давайте посмотрим на плюсы и минусы SegWit.

Плюсы:

  1. Увеличение размера биткойн-блока позволяет в каждой из них содержать данные подписи о других транзакциях.

  2. Оптимизация времени подтверждения платежа значительно улучшит процесс подтверждения транзакции.

  3. Комиссия за мягкую вилку.

  4. SegWit устраняет проблему гибкости транзакций в сети Биткоин

  5. Чем больше сумма транзакции в каждом блоке, тем выше оплата майнеру

  6. Сеть Биткойн становится менее уязвимой для хакеров благодаря уменьшению объема транзакций

Минусы :

  1. В ходе реализации могут возникнуть проблемы в работе системы, поскольку кошельки должны проводить ее самостоятельно

  2. Радикальные действия могут разделить сообщество

  3. Майнеры будут получать меньше сборов

  4. Потребление ресурсов будет расти с увеличением пропускной способности и количества транзакций

  5. У майнеров нет платы за обслуживание сети, в отличие от основной сети Биткоин

Lightning Network

 Техническое решение, известное как Lightning Network, можно назвать самым успешным из всех, что решают текущую проблему с масштабированием. Развернутая поверх сети Биткойн, LN использует расширенные умные контракты для достижения более высокой пропускной способности транзакций при сохранении одноранговой природы протокола Биткойн.

Основная идея сервиса — не записывать все транзакции в блокчейн, так как он перегружает его. Если участники переводят средства друг другу несколько раз, нет необходимости регистрировать каждый перевод. Достаточно будет просто открыть платежный канал и записать данные об его открытии в блокчейн. Канал будет оставаться открытым, пока один из участников не решит закрыть его, добавив соответствующие данные в цепочку блоков.

Преимущества, предоставляемые Lightning Network :

  • Снижение нагрузки на сеть биткойн

  • Значительное увеличение транзакции в секунду

  • Уменьшение времени на очередь проверки

  • Минимизация комиссий майнеров за обслуживание транзакций.

Недостатки сети Lightning :

  • Хотя сеть Lightning Network активно развивается и внедряется она все еще находится в экспериментальной стадии

  • P2P-природа протоколов позволяет совершать только онлайн-транзакции и означает, что получатель и отправитель должны быть в сети во время отправки.

  • Есть опасения по поводу безопасности сети, потому что все происходит поверх сети Биткоин и поэтому Lightning Network не использует модель безопасности Биткоин, предоставленную майнерами

  • При высокой вероятности централизации сети уровень управления сетью одним игроком достиг 64% емкости, что невероятно высоко

В любом случае LN — это реальная система, способная справиться с проблемой масштабируемости биткоин блокчейна.

Plasma

Плазма похожа на Lightning Network но только для Ethereum. Это контактная система, построенная на основном блокчейне. Контракт с корневой сетью обрабатывает только несколько обязательств от дочерних блокчейнов, которые как правило, могут обрабатывать огромное количество вычислений. Обязательства периодически переводятся из дочерних цепочек в корень. Можно сказать, что корневой блокчейн играет роль верховного судьи, от которого исходит авторитет подчиненных судов.

Но поскольку данные полностью передаются только тем, кто подтверждает конкретное состояние, участники должны самостоятельно отслеживать цепочки интересов, чтобы наказать мошенников. В случае атаки участники смогут быстро и легко сделать массовый выход из начальной цепочки в корень.

Блокчейны могут выстраиваться в иерархической древовидной структуре. Это позволяет сбалансировать систему, сделать данные максимально доступными и безопасными, а также сократить расходы. Майнинг выполняется с полной надежностью только в корневой цепочке блоков, а остальные получают данные аутентификации от него.

Заключение

Сеть биткойнов и других криптовалют быстро растет. Чем больше сеть, тем острее проблема масштабируемости. Мы рассмотрели популярные методы решения этих проблем. Сообщество пытается найти подходящие решения и новые идеи.

Одним из наиболее успешных и обсуждаемых решений в области средств массовой информации является сеть Lightning, емкость которой превысила 700 BTC, а количество узлов приближается к 6500, но сообщество по-прежнему ожидает новые разработки. Например, максимальный размер блока в сети Bitcoin SV уже превысил 128 МБ, а в 2019 году планируется достичь размера 1 ГБ. Параллельно продолжается реализация SegWit.

Что касается того, что будет дальше, мы увидим новые идеи, но окончательное решение проблемы масштабируемости биткоинов в ближайшее время не ожидается.

Комментарии: