HodlX Guest Post ส่งโพสต์ของคุณ
การขาดความสามารถในการปรับขนาดเป็นที่ทราบกันดีว่าเป็นอุปสรรคสำคัญที่ขัดขวางการนำเทคโนโลยีบล็อกเชนมาใช้จำนวนมาก โครงการบล็อกเชนที่มีอยู่ทั้งหมดมองหาโซลูชันที่สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของเครือข่ายได้ โครงการที่เกิดขึ้นใหม่จำนวนมากอ้างว่าพวกเขามีกระสุนวิเศษที่สามารถแก้ปัญหาได้ อย่างไรก็ตามการยืนยันดังกล่าวไม่สามารถใช้ได้เสมอไป น่าเสียดายที่ผู้สังเกตการณ์และนักลงทุนจำนวนมากไม่ตระหนักถึงหลักและต้นตอของปัญหานี้ หากไม่มีการตรวจสอบอย่างละเอียดและมีพื้นฐานทางเทคนิคที่ชัดเจนก็ยากที่จะระบุปัญหาคอขวดและข้อเสียที่ซ่อนอยู่ ในโพสต์นี้เราจะพูดถึงปัญหาคอขวดที่รู้จักกันดีซึ่งป้องกันไม่ให้ Bitcoin ขยายขนาด.
ไม่นานหลังจากการคิดค้น Bitcoin แบบเครือข่ายแบบเพียร์ทูเพียร์แบบกระจายศูนย์นักวิจัยก็สนใจว่าอะไรเป็นตัวกำหนดขอบเขตของการปรับขนาดของ Bitcoin ในไม่ช้าปัญหาหลักก็ถูกกำหนดและอธิบายในแง่ของเวลาการเผยแพร่บล็อกหรือความล่าช้าในการเผยแพร่บล็อก.
เป็นเวลาโดยเฉลี่ยที่จำเป็นสำหรับการบล็อกใหม่ในการเข้าถึงโหนดส่วนใหญ่ในเครือข่าย ในเครือข่ายกระจายอำนาจขนาดใหญ่เช่น Bitcoin เมื่อใดก็ตามที่มีการสร้างบล็อกใหม่จะมีการถ่ายทอดตามโปรโตคอล Gossip หากโหนดบางโหนดมีบล็อกที่ถูกต้องใหม่จะแจ้งให้โหนดที่เชื่อมต่อกับโหนดเกี่ยวกับการครอบครองใหม่ จากนั้นโหนดจะโอนบล็อกนี้ไปยังโหนดเหล่านั้นซึ่งขอให้ทำเช่นนั้น ก่อนที่บล็อกจะไปถึงโหนดเต็มแต่ละโหนดในเครือข่ายบล็อกจะผ่านโหนดตัวกลางเจ็ดโหนด สิ่งสำคัญคือทุกโหนดที่ซื่อสัตย์จะต้องตรวจสอบการบล็อกก่อนที่จะส่งต่อไปยังเพื่อนคนอื่น ๆ เห็นได้ชัดว่าสิ่งทั้งหมดต้องใช้เวลาสักครู่ ทุกบล็อกใหม่จะเขย่าเครือข่ายและทำให้โหนดและการเชื่อมต่ออีเธอร์เน็ตระหว่างกันทำงานอย่างเต็มกำลัง.
อาจมีคนโต้แย้งว่านับตั้งแต่เปิดตัวเครือข่ายมีการปรับปรุงโปรโตคอล Gossip มากมาย ตัวอย่างเช่นข้อเสนอการปรับปรุง Bitcoin BIP 0152 ได้แนะนำตัวเลือกในการโอนเฉพาะรหัสธุรกรรมสั้น ๆ แทนที่จะเป็นรายการธุรกรรมทั้งหมดในเนื้อหาบล็อก อย่างไรก็ตามหากโหนดไม่มีธุรกรรมนั้นใน mempool โหนดนั้นจะต้องขอให้เพื่อนร่วมงานโอนเป็นข้อความแยกต่างหาก หากมีธุรกรรมดังกล่าวจำนวนมากในบล็อกการปรับปรุงจาก BIP 0152 จะหายไป.
เนื่องจากการส่งข้อมูลเป็นส่วนที่ใช้เวลานานที่สุดของบล็อกรีเลย์นักวิจัยจึงสนใจที่จะพิจารณาว่าจะต้องใช้เวลาเท่าใดในการส่งแพ็กเก็ตข้อมูลที่มีขนาดใดขนาดหนึ่งถึง 50%, 90% หรือ 95% ของโหนดในเครือข่าย พบว่าสำหรับบล็อกที่มีขนาดใหญ่กว่า 20kB ความล่าช้าในการเผยแพร่บล็อกนั้นเกือบจะเป็นสัดส่วนกับขนาดบล็อก.
จากผลการวิจัยที่ตีพิมพ์ในปี 2013 ข้อมูลทุกกิโลไบต์ที่เกินมาในบล็อกทำให้เกิดความล่าช้าในการเผยแพร่บล็อกเพิ่มอีก 80 มิลลิวินาที ตั้งแต่นั้นมามีการเผยแพร่เอกสารวิชาการและแบบสำรวจสองสามฉบับในหัวข้อนี้ทุกปี พวกเขาอัปเดตข้อมูลข้างต้นและหารือเกี่ยวกับข้อเสนอการปรับปรุงต่างๆ ยิ่งไปกว่านั้นไซต์จะตรวจสอบสถานะปัจจุบันของเครือข่าย Bitcoin และเวลาในการเผยแพร่บล็อก นอกจากนี้ยังมีแผนภูมิที่มีข้อมูลย้อนหลังเกี่ยวกับเรื่องนี้.
เครือข่ายบล็อกเชนที่มีชื่อเสียงส่วนใหญ่มีการออกแบบเช่นเดียวกับ Bitcoin เป็นผลให้เวลาเผยแพร่บล็อกในเครือข่ายเหล่านี้เป็นไปตามกฎเดียวกัน น่าเสียดายที่เวลาในการเผยแพร่บล็อกมีผลอย่างมากต่อความปลอดภัยของบล็อกเชน ยิ่งเวลาแพร่กระจายในเครือข่ายนานเท่าไหร่คนงานเหมืองก็มักจะขุดบนบล็อกเก่า ๆ เป็นผลให้การตีลูกโซ่หลักเกิดขึ้นบ่อยขึ้นและเปอร์เซ็นต์ของบล็อกเด็กกำพร้าเพิ่มขึ้น ความล่าช้าในการแพร่กระจายที่ยาวนานนำไปสู่สิ่งที่เรียกว่า Verifiers Dilemma.
บางโหนดอาจพบว่าการข้ามขั้นตอนการตรวจสอบบล็อกอาจเป็นกลยุทธ์ที่ทำกำไรได้ ในกรณีนี้พวกเขาต้องเผชิญกับความเสี่ยงในการขุดบนบล็อกที่ไม่ถูกต้อง อย่างไรก็ตามหากเวลาในการตรวจสอบบล็อกมีความสำคัญกลยุทธ์นี้อาจทำกำไรได้ นักวิจัยพบว่าความล่าช้าในการแพร่กระจายที่ยาวนานช่วยลดความต้านทานของโหนดต่อการโจมตี 51% และการขุดแบบเห็นแก่ตัว.
เพื่อแก้ไขปัญหาดังกล่าวผู้พัฒนาบล็อกเชนมักพยายามรักษาเวลาในการเผยแพร่บล็อกให้น้อยกว่า 1% ของเวลาบล็อกโดยเฉลี่ย.
นี่เป็นเรื่องจริงสำหรับ Bitcoin, Ethereum และเครือข่าย blockchain หลักอื่น ๆ ที่อยู่บนพื้นฐานของฉันทามติในการพิสูจน์การทำงาน ด้วยเหตุนี้เวลาในการบล็อกถึง 50% ของโหนดในเครือข่าย Bitcoin มักจะต่ำกว่า 6 วินาที.
แม้ว่ารีเลย์บล็อกแบบเร็วเช่นเดียวกับที่อธิบายไว้ใน BIP 0152 จะช่วยลดเวลาในการเผยแพร่บล็อกโดยเฉลี่ย แต่ในกรณีที่เลวร้ายที่สุดอาจใช้เวลามากกว่าโปรโตคอลพื้นฐาน สิ่งสำคัญคือแม้ในสถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุดความล่าช้าในการเผยแพร่ก็ควรมีความสมเหตุสมผลเพื่อที่คนงานเหมืองจะทำให้โหนดของพวกเขาซิงโครไนซ์เกือบตลอดเวลาและจะตรวจสอบการบล็อกที่เสนอเสมอ.
เมื่อใดก็ตามที่ผู้คนพูดถึงความสามารถในการขยายขนาดของบล็อกเชนพวกเขาจะกล่าวถึงปริมาณธุรกรรมของระบบ อย่างไรก็ตามผู้คนลืมไปว่าการปรับปรุงปริมาณงานธุรกรรมไม่ควรลดทอนความปลอดภัยของเครือข่ายหรือเพิ่มข้อกำหนดในการจัดเก็บข้อมูลสำหรับโหนดที่ต้องการเข้าร่วมในเครือข่าย การปรับเปลี่ยนเหล่านี้อาจลดจำนวนตัวตรวจสอบธุรกรรมอิสระในเครือข่ายซึ่งจะช่วยลดการกระจายอำนาจ.
ที่ไหน
Bsize คือขนาดบล็อกเป็นไบต์
Tsize คือขนาดเฉลี่ยของบันทึกธุรกรรมในบล็อก
Btime คือเวลาเฉลี่ยระหว่างบล็อกที่ต่อเนื่องกันในบล็อกเชน.
เห็นได้ชัดว่าทรูพุตของธุรกรรมสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเพิ่มขนาดบล็อกโดยการลดขนาดบันทึกธุรกรรมหรือโดยการลดช่วงเวลาระหว่างบล็อก ค่อนข้างยากที่จะลดขนาดของบันทึกธุรกรรม หนึ่งอาจลองใช้อีกสองตัวเลือกแทน อย่างไรก็ตามการดำเนินการเหล่านี้จะเพิ่มเปอร์เซ็นต์ของเวลาที่ใช้ในการเผยแพร่บล็อก ดังนั้นความปลอดภัยและการกระจายอำนาจของเครือข่ายอาจถูกบุกรุก.
อาจสังเกตได้ว่าในโปรโตคอล Bitcoin ที่อธิบายไว้ทรัพยากรเครือข่ายถูกใช้อย่างไม่มีประสิทธิภาพ ทุกโหนดประมวลผลและส่งข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับบล็อกใหม่โดยใช้เวลาเพียงเล็กน้อยเท่านั้น แบนด์วิดท์เครือข่ายมีความสำคัญมาก แต่จะใช้เต็มเพียงไม่กี่วินาทีต่อครั้ง ในช่วงเวลาที่เหลือโหนดนี้จะส่งเฉพาะธุรกรรมที่รอดำเนินการและข้อมูลเสริมเท่านั้น ข้อสังเกตนี้เป็นแรงบันดาลใจให้นักวิจัยมองหาการออกแบบโปรโตคอลที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นซึ่งสามารถปรับปรุงปริมาณงานธุรกรรมได้อย่างมากโดยไม่กระทบต่อความปลอดภัยและการกระจายอำนาจของเครือข่าย ในโพสต์ถัดไปเราจะพูดถึงแนวทางในการแก้ปัญหาการเผยแพร่บล็อกที่ได้รับการเสนอในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา.
Vinod Manoharan เป็นผู้ประกอบการด้านเทคโนโลยีและเป็นผู้ก่อตั้งและซีอีโอของ Jax Multiversal Holdings, บริษัท โฮลดิ้งที่มีผลงานรวมถึง บริษัท เกมออนไลน์เกตเวย์การชำระเงินและ บริษัท เทคโนโลยีบล็อกเชน Manoharan ยังเป็นผู้ก่อตั้ง JAX.Network, การเริ่มต้นเทคโนโลยีในยูเครนที่มุ่งเน้นไปที่เทคโนโลยีบล็อกเชนและโดยเฉพาะอย่างยิ่งการแก้ปัญหาความสามารถในการปรับขนาดของบล็อกเชนที่น่าอับอาย.
ภาพเด่น: Shutterstock / whiteMocca
