Δημοσίευση επισκεπτών HodlX Υποβάλετε την ανάρτησή σας
Η έλλειψη επεκτασιμότητας είναι γνωστό ότι είναι το κύριο εμπόδιο που εμποδίζει τη μαζική υιοθέτηση της τεχνολογίας blockchain. Όλα τα υπάρχοντα έργα blockchain αναζητούν λύσεις που θα μπορούσαν να βελτιώσουν την απόδοση του δικτύου τους. Πολλά αναδυόμενα έργα ισχυρίζονται ότι έχουν μια μαγική σφαίρα που θα μπορούσε να λύσει το πρόβλημα. Ωστόσο, τέτοιοι ισχυρισμοί δεν είναι πάντα έγκυροι. Δυστυχώς, πολλοί παρατηρητές και επενδυτές δεν συνειδητοποιούν τον πυρήνα και τη ρίζα αυτού του προβλήματος. Χωρίς εμπεριστατωμένη έρευνα και σημαντικό τεχνικό υπόβαθρο, είναι δύσκολο να προσδιοριστούν κρυμμένα σημεία συμφόρησης και αντισταθμίσεις. Σε αυτήν την ανάρτηση, θα συζητήσουμε ένα γνωστό σημείο συμφόρησης που εμποδίζει το Bitcoin να κλιμακώσει.
Λίγο μετά την εφεύρεση του αποκεντρωμένου δικτύου peer-to-peer Bitcoin, οι ερευνητές ενδιαφέρθηκαν για το τι καθορίζει τα όρια της κλιμάκωσης του Bitcoin. Σύντομα το βασικό ζήτημα προσδιορίστηκε και περιγράφηκε ως προς τον χρόνο διάδοσης μπλοκ ή καθυστέρηση διάδοσης μπλοκ.
Είναι ένας μέσος χρόνος που απαιτείται για να φτάσει το νέο μπλοκ στην πλειονότητα των κόμβων στο δίκτυο. Σε ένα μεγάλο αποκεντρωμένο δίκτυο όπως το Bitcoin, όποτε δημιουργείται το νέο μπλοκ, μεταδίδεται σύμφωνα με το πρωτόκολλο Gossip. Εάν κάποιος κόμβος έχει το νέο έγκυρο μπλοκ, ενημερώνει τους κόμβους που είναι συνδεδεμένοι σε αυτόν για τη νέα κατοχή του. Στη συνέχεια, ο κόμβος μεταφέρει αυτό το μπλοκ σε εκείνους τους κόμβους που του ζήτησαν να το κάνει αυτό. Πριν το μπλοκ φτάσει σε κάθε πλήρη κόμβο στο δίκτυο, περνά μέσω επτά ενδιάμεσων κόμβων. Είναι σημαντικό κάθε ειλικρινής κόμβος να επαληθεύει το μπλοκ πριν το μεταδώσει σε άλλους συνομηλίκους. Προφανώς, το όλο θέμα χρειάζεται λίγο. Κάθε νέο μπλοκ ανακινεί το δίκτυο και δημιουργεί κόμβους και συνδέσεις ethernet μεταξύ τους που λειτουργούν με πλήρη ισχύ.
Κάποιος μπορεί να υποστηρίξει ότι από την έναρξη του δικτύου, υπήρξαν πολλές βελτιώσεις στο πρωτόκολλο Gossip. Για παράδειγμα, η πρόταση βελτίωσης Bitcoin BIP 0152 εισήγαγε την επιλογή μεταφοράς μόνο σύντομων αναγνωριστικών συναλλαγών, αντί ολόκληρης της λίστας συναλλαγών, στο κύριο τμήμα. Ωστόσο, εάν ο κόμβος δεν έχει αυτήν τη συναλλαγή στο mempool του, πρέπει να ζητήσει από τους συνομηλίκους του να τη μεταφέρουν σε ξεχωριστό μήνυμα. Εάν υπάρχει μεγάλος αριθμός τέτοιων συναλλαγών στο μπλοκ, τότε η βελτίωση από το BIP 0152 εξαφανίζεται.
Δεδομένου ότι η μετάδοση δεδομένων είναι το πιο χρονοβόρο μέρος του ρελέ μπλοκ, οι ερευνητές ενδιαφέρθηκαν να καθορίσουν πόσος χρόνος απαιτείται για ένα πακέτο δεδομένων συγκεκριμένου μεγέθους να φτάσει το 50%, το 90% ή το 95% των κόμβων στο δίκτυο. Διαπιστώθηκε ότι για μπλοκ μεγαλύτερα από 20kB, η καθυστέρηση διάδοσης μπλοκ είναι σχεδόν ανάλογη με το μέγεθος μπλοκ.
Σύμφωνα με έρευνα που δημοσιεύθηκε το 2013, κάθε επιπλέον kB δεδομένων στο μπλοκ προκάλεσε επιπλέον καθυστέρηση διάδοσης 80ms. Από τότε, δύο ακαδημαϊκές δημοσιεύσεις και έρευνες για αυτό το θέμα δημοσιεύονται κάθε χρόνο. Ενημερώνουν τα προαναφερθέντα δεδομένα και συζητούν διάφορες προτάσεις βελτίωσης. Επιπλέον, ο ιστότοπος παρακολουθεί την τρέχουσα κατάσταση του δικτύου Bitcoin και τον χρόνο διάδοσης του μπλοκ. Επίσης, παρέχει διαγράμματα με ιστορικά δεδομένα σχετικά με αυτό το θέμα.
Η πλειονότητα των καθιερωμένων δικτύων blockchain έχουν τον ίδιο σχεδιασμό με το Bitcoin. Ως αποτέλεσμα, ο χρόνος διάδοσης μπλοκ σε αυτά τα δίκτυα συμμορφώνεται με τους ίδιους κανόνες. Δυστυχώς, ο χρόνος διάδοσης του μπλοκ έχει τεράστια επίδραση στην ασφάλεια του blockchain. Όσο μεγαλύτερος είναι ο χρόνος διάδοσης στο δίκτυο, τόσο πιο συχνά ορυχείο ανθρακωρύχων ξεπερνά τα παλιά μπλοκ. Ως αποτέλεσμα, η διακλάδωση της κύριας αλυσίδας εμφανίζεται συχνότερα και το ποσοστό των ορφανών μπλοκ αυξάνεται. Η μεγάλη καθυστέρηση διάδοσης οδηγεί στο λεγόμενο δίλημμα επαληθευτών.
Ορισμένοι κόμβοι μπορεί να διαπιστώσουν ότι η παράλειψη του βήματος επαλήθευσης μπλοκ θα μπορούσε να είναι μια κερδοφόρα στρατηγική. Σε αυτήν την περίπτωση, αντιμετωπίζουν τον κίνδυνο εξόρυξης πάνω από λάθος μπλοκ. Ωστόσο, εάν ο χρόνος επαλήθευσης αποκλεισμού είναι σημαντικός, αυτή η στρατηγική θα μπορούσε να είναι επικερδής. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μια μεγάλη καθυστέρηση διάδοσης μειώνει την αντίσταση του κόμβου έναντι επιθέσεων 51% και εγωιστικής εξόρυξης.
Προκειμένου να αντιμετωπιστεί το προαναφερθέν πρόβλημα, οι προγραμματιστές blockchain συχνά προσπαθούν να διατηρήσουν το χρόνο διάδοσης του μπλοκ μικρότερο από το 1% του μέσου χρόνου αποκλεισμού.
Αυτό ισχύει για τα Bitcoin, Ethereum και άλλα μεγάλα δίκτυα blockchain που βασίζονται σε συναίνεση απόδειξης εργασίας. Για αυτόν τον λόγο, ο χρόνος διάδοσης μπλοκ στο 50% των κόμβων στο δίκτυο Bitcoin είναι συχνά κάτω από 6 δευτερόλεπτα.
Αν και το γρήγορο ρελέ μπλοκ, όπως αυτό που περιγράφεται στο BIP 0152, μειώνει τον μέσο χρόνο διάδοσης μπλοκ, στο χειρότερο σενάριο μπορεί να χρειαστεί περισσότερος χρόνος από το βασικό πρωτόκολλο. Είναι σημαντικό ακόμη και στο χειρότερο σενάριο, η καθυστέρηση διάδοσης να είναι λογική, έτσι ώστε οι ανθρακωρύχοι να διατηρούν τους κόμβους τους συγχρονισμένους τις περισσότερες φορές και να επαληθεύουν πάντα τα προτεινόμενα μπλοκ.
Κάθε φορά που οι άνθρωποι μιλούν για επεκτασιμότητα του blockchain, αναφέρουν την απόδοση των συναλλαγών του συστήματος. Ωστόσο, οι άνθρωποι ξέχασαν ότι οι βελτιώσεις στην απόδοση των συναλλαγών δεν πρέπει να θέτουν σε κίνδυνο την ασφάλεια του δικτύου ή να αυξάνουν τις απαιτήσεις αποθήκευσης δεδομένων για κόμβους που επιθυμούν να συμμετάσχουν στο δίκτυο. Αυτές οι τροποποιήσεις θα μπορούσαν να μειώσουν τον αριθμό των ανεξάρτητων επικυρωτών συναλλαγών στο δίκτυο, μειώνοντας έτσι την αποκέντρωση.
που
Το Bsize είναι το μέγεθος μπλοκ σε byte.
Το Tsize είναι το μέσο μέγεθος της εγγραφής συναλλαγών στο μπλοκ.
Το Btime είναι ο μέσος χρόνος μεταξύ διαδοχικών μπλοκ στο blockchain.
Προφανώς, η απόδοση συναλλαγής θα μπορούσε να αυξηθεί αυξάνοντας το μέγεθος μπλοκ, μειώνοντας το μέγεθος εγγραφής συναλλαγής, ή μειώνοντας το διάστημα μεταξύ μπλοκ. Είναι μάλλον δύσκολο να μειωθεί το μέγεθος των εγγραφών συναλλαγών. Μπορεί κανείς να δοκιμάσει τις άλλες δύο επιλογές. Ωστόσο, αυτές οι ενέργειες θα αυξήσουν το ποσοστό του χρόνου που αφιερώνεται στη διάδοση μπλοκ. Έτσι, η ασφάλεια και η αποκέντρωση του δικτύου θα μπορούσαν να τεθούν σε κίνδυνο.
Κάποιος μπορεί να παρατηρήσει ότι στο περιγραφόμενο πρωτόκολλο Bitcoin, οι πόροι του δικτύου χρησιμοποιούνται αναποτελεσματικά. Κάθε κόμβος επεξεργάζεται και μεταδίδει τα ζωτικά δεδομένα για ένα νέο μπλοκ μόνο ένα μικρό κλάσμα του χρόνου. Το εύρος ζώνης του δικτύου του είναι πολύ σημαντικό, αλλά χρησιμοποιείται πλήρως για λίγα δευτερόλεπτα κάθε φορά. Τον υπόλοιπο χρόνο, αυτός ο κόμβος μεταδίδει μόνο εκκρεμείς συναλλαγές και βοηθητικά δεδομένα. Αυτή η παρατήρηση έχει εμπνεύσει τους ερευνητές να αναζητήσουν πιο αποτελεσματικά σχέδια πρωτοκόλλου που θα μπορούσαν να βελτιώσουν δραματικά την απόδοση των συναλλαγών χωρίς να διακυβεύεται η ασφάλεια και η αποκέντρωση του δικτύου. Στην επόμενη δημοσίευσή μας, θα συζητήσουμε προσεγγίσεις για την επίλυση του προβλήματος διάδοσης μπλοκ που έχουν προταθεί τα τελευταία χρόνια.
Ο Vinod Manoharan είναι επιχειρηματίας τεχνολογίας και ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της Jax Multiversal Holdings, μια εταιρεία χαρτοφυλακίου του οποίου το χαρτοφυλάκιο περιλαμβάνει διαδικτυακές εταιρείες τυχερών παιχνιδιών, πύλες πληρωμής και εταιρείες τεχνολογίας Blockchain. Ο Manoharan είναι επίσης ο ιδρυτής του JAX.Δίκτυο, μια τεχνολογική εκκίνηση στην Ουκρανία, επικεντρωμένη στην τεχνολογία blockchain και πιο συγκεκριμένα, επιλύοντας το περίφημο trilemma επεκτασιμότητας blockchain.
Προτεινόμενη εικόνα: Shutterstock / whiteMocca
