Масштабирование Биткоина что это

Масштабируемость — главная проблема большинства криптовалют. Всё чаще мы видим это слово в постах сообществ, посвященных крипте. Этот термин используется во многих сферах. Среди них бизнес, криптовалюты, электроника, информатика и другие. В этой статье мы опишем общее значение термина и его специфику в криптовалюте.

Масштабируемость — это способность системы, сети или процесса справляться с увеличением нагрузки.

Есть два вида масштабируемости: вертикальный и горизонтальный:

  • Вертикальный — увеличение производительности отдельных элементов (к примеру — установка более мощных серверов, более емких и быстрых накопителей)
  • Горизонтальный — увеличение количества элементов в сети (например — дополнительные сервера, накопители и т.п.)

Примером из жизни может послужить любое производство. Предприятие работает в обычном режиме, но как только спрос на его продукцию возрастает возникает необходимость в масштабируемости: закупка дополнительного оборудования либо более мощного аналога, расширение штата сотрудников, оптимизация цикла производства.

В этой сфере масштабируемость — это способность криптовалюты справляться с наплывом большого числа транзакций в один момент.

Например, Bitcoin может обрабатывать только 7 транзакций в секунду. Если переводов будет больше чем 7/с, то все транзакции встают в очередь. Эта очередь формируется благодаря комиссии биткоина. То есть человек, заплативший бОльшую сумму в качестве комиссии, занимает приоритетное место в очереди.

Такая ситуация возникает из-за особенностей блокчейна Bitcoin. Суть в том, что каждый блок имеет ограничение по количеству информации (у Битка размер блока = 1 МБ), которую он может в себя вместить. Такие ограничения помогают системе защищаться от DDoS-атаки на сеть.

На создание каждого блока требуется время. У каждой криптовалюты оно своё, но у Биткоина этот процесс занимает

Чем больше транзакций, тем больше блоков нужно создать. Здесь на помощь приходят майнеры. Они занимаются созданием блоков с последующим подтверждением транзакций. Вроде бы проблема решена, но не тут то было…

Даже с большим количеством майнеров, крипта не может обеспечить успешного выполнения огромного числа операций.

То есть, в случае серьезного наплыва транзакций, сеть ожидает временный блэкаут (отключение) или просто отмена всей очереди транзакций. Это очень плохо скажется на репутации этой криптовалюты и как следствие на её курсе.

Но не всё так плохо. Уже существуют рабочие решения проблемы масштабируемости в криптовалюте.

В 2017 году был создан Bitcoin Cash. Он основан на протоколе Биткоина, но имеет увеличенную ёмкость блока — 8 МБ. Да, сейчас это действительно неплохой вариант, но стоит помнить, что даже размер блока в 8 МБ это не предел. Транзакций может быть больше, именно поэтому увеличение размера блока не может гарантировать большую пропускную способность при наплыве операций.

Такое решение было внедрено компанией Blockstream при помощи софт-форка SegWit (Segregated Witness). Он не затронул основной “скелет” Биткоина, лишь исправил некоторые недостатки.

Подпись транзакции занимала большую половину блока, именно поэтому было предложено увеличить блоки. Таким образом увеличенный блок с подписью занимает 4 мегабайта, а транзакции занимают всего 2 мегабайта самого блока.

Суть лайтнинга в том, что для проведения транзакции необходимы два узла и канал связи между ними. Затем оба узла устанавливают определённую сумму для поддержания работы канала, пропускная способность которого формируется из внесённых средств. То бишь, хотите быстро? Платите!

Лайтнинг позволит взаимодействовать пользователям друг с другом и не зависеть от третьей стороны в лице майнеров.

Внедрение PoS позволит ускорить процесс добавления блоков в цепочку, так как легче и быстрее проверить, у кого самая крупная доля, чем выяснить, кто обладает наибольшей вычислительной мощностью.

В то же время PoS упрощает реализацию шардинга (подробнее в следующем пункте). В сети с алгоритмом PoW злоумышленнику будет проще атаковать отдельные шарды, обладающие маленькой вычислительной мощностью.

Также, майнеры в сети с PoS не будут получать вознаграждений за создание блока. Они смогут зарабатывать только за счет комиссий за операции. Как следствие, они будут заинтересованы в увеличении размера блока, чтобы включать в него больше транзакций.

Шардинг, который мы упоминали выше, предполагает деление сети на множество мелких узлов, каждый из которых работает независимо от остальных.

Сеть постоянно адаптируется под нагрузки, разбиваясь на ещё большее количество фрагментов. Скорость транзакций увеличивается по мере расширения сети. Это позволяет выполнять несколько тысяч транзакций параллельно без замедления работы системы.

Читайте также:  Биткоин форекс что это такое

С проблемой масштабируемости до сих пор не разобрались и со временем она становится только хуже. PROFVEST помогает разобраться, в чем там дело!

Биткоин функционирует на коде, написанном одним или несколькими программистами, известным под ником Сатоши Накамото в 2009 г. За это время было проведено большое количество изменений, однако основа системы осталась прежней.

На данный момент структура рынка и сферы применения криптовалюты стали немного другими. Количество пользователей увеличилось многократно. Вместе с этим растёт количество операций: в день их число может достигать нескольких сотен тысяч. Сегодня главная проблема кроется в том, что Биткоин не способен быстро обрабатывать такое большое количество транзакций.

Данная проблема заключена в размере блоков. Все переводы, происходящие в блокчейне, записываются в блоки. Они представляют собой последовательность, образующую общий реестр данных. Он надёжно защищён и его невозможно подделать или как-нибудь взломать. Все блоки имеют криптографический код, защищающий информацию об операциях, произошедших за последние 10 минут.

В 2010 г в блокчейн было введено ограничение на объём блока в 1 Мб. Это означает, что записи, превышающие установленный объем, не принимаются сетью. Решение было принято для защиты сети от DDoS-атак, предпринимаемых хакерами. К сожалению, оно негативно отразилось на производительности сети Биткоина.

Транзакции содержат информацию об отправителе и получателе валюты. Сами по себе они имеют небольшой размер, однако в большом количестве занимают много места.

Сейчас блоки могут работать с 3-7 операциями в секунду. Но этого уже недостаточно, при этом количество пользователей только растет.

Внешне это выглядит так: сеть работает в обычном режиме, но при больших нагрузках ее производительность снижается и возникают большие задержки. Пользователи сообщают об ожиданиях по несколько часов и даже дней.

Кроме того, время, за которое майнеры обработают операцию, зависит от установленного вознаграждения. Таким образом, быстро провести сделку получится, только если выставить большую комиссию.

Поначалу вознаграждение было небольшим – доли цента. Теперь для ускорения операции придется выложить несколько долларов, а то и больше.

Вариантов решения предлагалось несколько, но никакой из них не подошел. Первые предложения поступили в 2015 г. Их представили разработчики ядра Биткойна – Д. Гарзик и Г. Андресен. Решения имели в основе изменение размеров блока, и подразумевали хардфорк, что означало бы создание новой сети, для которой старые блоки были бы невалидны. Разница между предложениями была в том, сделать размер блока настраиваемым (BIP100) или единожды увеличить его до 8 Мб (BIP101).

Споры об этих идеях продлились весь 2015 год, но все было без толку. Ни одно решение не было принято.

Результатом дискуссий стала мысль, что если подогнать размер записи под все нужды, то его размер будет равен нескольким петабайтам. Однако это приведёт к централизации системы. Мелкие узлы просто перестанут работать. Это идёт вразрез с основной идеей Биткоина об управлении пользователями.

Данное решение предусмотрено для увеличения ёмкости блока, без увеличения их размеров. Первоначально SegWit разрабатывался, чтобы увеличить гибкость транзакций. Алгоритм нужен был для выведения некоторых данных за пределы блока.

Если некоторые данные попросту не записывать блок, то освободится место и получится записать больше транзакций. Такой вариант мог бы привести к повышению производительности сети на 60-70%. Но была бы лишь временная мера! Чтобы полностью справится с проблемой масштабируемости предлагалась надстройка над сетью – Lightning Network, позволяющая сделать операции быстрее и дешевле.

Еще один из вариантов решения проблемы – это некий компромисс между увеличением объёма блока и применением SegWit. Именно он считается наиболее корректным и адекватным в сообществе Биткойна.

В некоторой степени компромисс был выработан во время мероприятия в Гонконге в 2016 году. В дискуссии участвовали представители команды Bitcoin Core, создавшие концепцию SegWit, и представители крупнейших майнинговых компаний, выступающие за расширение физического объёма блока. Конечным решением той встречи стало планомерное продвижение в разработке SegWit и по увеличению блока до 2 Мб.

Окончательная активация протокола произошла 24 августа в 01:57 по всемирному времени на блоке 481 824. Его выпуск ознаменовал конец многолетним спорам об улучшении кода.

Читайте также:  Как по Биткоин номеру узнать приватный ключ

Активированный в конце августа протокол Segregated Witness (SegWit) запустил своего рода цепную реакцию и позволил разработчикам биткоина начать работу над другими обновлениями, призванным оптимизировать состояние сети. В частности, уже образовалась отдельная команда разработчиков, ведущая работу над так называемыми подписями Шнорра.

Важно отметить, как много времени потребовалось для внедрения этого самого крупного за всю историю существования Биткоина апгрейда. Скандалы шли с 2015 года. И хотя главная цель SegWit — обеспечить светлое будущее для Биткоина, сообщество вряд ли прекратит бесконечные споры, продолжающиеся уже несколько лет. Так, некоторые пользователи всё ещё уверены, что SegWit был плохим выбором.

Причём они настолько верят в свою правоту, что устроили форк блокчейна, создав совершенно новую версию — Bitcoin Cash, в которой используются другие технологии масштабирования.

Решение SegWit нацелено на резкое снижение уровня перегруженности. Однако основным барьером, который до поры сдерживал широкое применение SegWit, стал тот факт, что его нужно специально дополнительно активировать на платформах кошельков и бирж. Это означает, что вам нужно было иметь определенный SegWit-адрес кошелька, и даже они, в свою очередь, не могут использоваться для связи не-SegWit транзакций с SegWit переводами.

До этого доля SegWit транзакций в сети составляла в среднем 15%. Однако после объявлений ведущих игроков рынка об интеграции решения на свои платформы – уровень использования SegWit транзакций взлетел в два раза. На данный момент более 28% всех транзакций в сети Биткоин совершается с использованием решения SegWit.

Доброго времени суток, уважаемые посетители и читатели нашего сайта. Вне всякого сомнения, биткоин на сегодняшний день является одним из ключевых трендов, чего отрицать никак нельзя.

p, blockquote 1,0,0,0,0 —>

Наверное, уже и не осталось людей, которые хотя бы краем уха не слышали о его существовании. Ясное дело, что есть люди, которые выступают за биткоин и видят в нем будущее, есть и те, кто являются его ярыми противниками, считая, что он просто олицетворение пузыря, и в конечном итоге просто громко лопнет.

p, blockquote 2,0,0,0,0 —>

Можно к нему относиться хорошо, можно относиться плохо, но нельзя отрицать того факта, что он имеет большое количество достоинств. Но, есть и недостатки, в частности, это масштабируемость биткоина. Масштабируемость биткоина и многих других криптовалют в значительной мере сдерживает их потенциал, в виду сниженной пропускной способности.

p, blockquote 3,0,0,0,0 —>

Понятное дело, что многие ищут решения этой проблемы, и, справедливости ради скажем, что такие решения уже существуют.

p, blockquote 4,0,0,0,0 —>

p, blockquote 5,0,0,0,0 —>

Все мы знаем, что биткоин, как программное обеспечение, доступен всем. При этом он имеет открытый исходный код, и пользователи могут вносить в него свои изменения, формируя новые протоколы. С момента создания самого биткоина еще в 2008 году, его сети испытала на себе множество форков.

p, blockquote 6,0,1,0,0 —>

С помощью этих самых форков были попытки решения проблем с машстабируемостью, которые бы потенциально позволили бы увеличить пропускную способность биткоина и снизить тем самым общую нагрузку на сеть.

p, blockquote 7,0,0,0,0 —>

Этот форк позволил блоками биткоина вмещать больше информации, но это никак негативно не повлияло на работу самой системы.

p, blockquote 8,0,0,0,0 —>

p, blockquote 9,0,0,0,0 —>

При хардфорке формируется уже совершенно новая цепь, которая начинает работать по новым правилам, не зависящим от старых. В данном случае, новые и старые ноды никак не смогут взаимодействовать, так как в виду изменений в сети меняется и алгоритм консенсуса. Посредством хардфорка пользователи пытаются решить ключевую проблему – масштабируемость биткоина.

p, blockquote 10,0,0,0,0 —>

Как известно, блок в сети биткоина весит 1 Мб, и по мнению пользователей, его размер должен быть больше, чтобы вмещать больше информации и увеличить пропускную способность. По сути дела, хардфорки позволяют создавать абсолютно новую криптовалюту, обладающую своими уникальными особенностями.

p, blockquote 11,0,0,0,0 —>

Уже по иронии, люди в этом вопросе разделились на два лагеря. Одни считали, что это все противоречит чистой идеологии Накомото, и весьма скептически отнеслись к новой идее. Другие же наоборот, очень даже радушно встретили новые изменения. Вообще, многие считали, что Bitcoin Cash создали китайские майнеры, чтобы вытеснить с рынка оригинальный биткоин, но эта теория не доказана.

Читайте также:  Как продать Биткоины в xapo

p, blockquote 12,0,0,0,0 —>

p, blockquote 13,1,0,0,0 —>

Наверное, это является нововведением, которое ожидают многие люди. Этот протокол может решить многие проблемы биткоина с масштабируемостью, снизить издержки сети и увеличить скорость подтверждения транзакций.

p, blockquote 14,0,0,0,0 —>

Впервые подобная идея начала фигурировать еще в начале 2016 года, а уже в 2017 году была запущена альфа версия протокола. Вообще, Lightning Network задумывался в качестве некой доработки для биткоина, которая состояла из двух платежных каналов, в рамках которых можно было совершать неограниченное число транзакций.

p, blockquote 15,0,0,0,0 —>

Соответственно, пользователи смогут проводить огромное число транзакций, которые не будут отражаться в блокчейне, а туда будет записываться только итоговый результат. Учитывая этот факт, новый протокол потенциально позволит разгрузить сам блокчейн.

p, blockquote 16,0,0,0,0 —>

Для того, чтобы иметь возможность использовать данный протокол, пользователю нужно будет открыть соответствующий платежный канал и использовать его при надобности проведения транзакций. После проведения всех необходимых манипуляций, пользователь может программно закрыть канал и вывести средства. Соответственно, информация о закрытии канала заносится в протокол и передается майнерам.

p, blockquote 17,0,0,0,0 —>

p, blockquote 18,0,0,0,0 —>

В данном случае, пользователи, использующие этот протокол, смогут торговать криптовалютой моментально, и не нужно будет прибегать к услугам третьих лиц, и тем самым снизятся и общие издержки. Примечательно, что данный протокол поддерживают многие специалисты из криптовалютной сферы, считая, что это позитивно скажется и на развитии биткоина в целом.

p, blockquote 19,0,0,0,0 —>

p, blockquote 20,0,0,1,0 —>

SEGWIT – это второе по популярность потенциальное решение проблем по вопросам масштабируемости биткоина. Суть его состоит в том, что необходимо сокращать сам размер транзакций в сети. Суть состоит в том, что во время проведения транзакций она будет дробиться на две части, и в рамках этого процесса цифровая подпись подтверждения транзакции выносится из блока.

p, blockquote 21,0,0,0,0 —>

Таким образом, чтобы проверить действительность транзакции, нужно будет загрузить расширенный блок, куда будет входить основной блок и блок-свидетель. При этом, основной блок будет содержать информацию о транзакции, а дополнительный блок будет содержать подпись о ее подтверждении. Учитывая тот факт, что подписи занимали порядка 60% всего весьма транзакции, то их вынесение за скобки позволит увеличить пропускную способность сети и снизить издержки.

p, blockquote 22,0,0,0,0 —>

p, blockquote 23,0,0,0,0 —>

Многие пользователи тоже весьма оптимистически встретили данную идею, считая, что она во многом действительно поможет снизить возможные издержки, попутно решив проблемы с масштабируемостью. Пока данный протокол проходит альфа тестирование и имеет все шансы, чтобы действительно снискать успех.

p, blockquote 24,0,0,0,0 —>

В общем, нельзя отрицать того факт, что биткоин является уникальным активом, который позволил обществу с другой стороны посмотреть на мир цифровых активов. К нему можно относиться хорошо, можно относиться плохо, но при этом все равно нельзя отрицать, что биткоин имеет огромный потенциал и задел на развитие в будущем.

p, blockquote 25,0,0,0,0 —>

Как бы там ни было, но ничего в нашем мире не лишено недостатков, и биткоин является ярким примером этому. Масштабируемость биткоина – это один из важнейших вопросов, который уже длительное время пытаются решить, и все работы в этом направлении активно ведутся. Вне всякого сомнения, я уверен, что в ближайшей перспективе вопрос с масштабируемостью биткоина будет решен.

p, blockquote 26,0,0,0,0 —> p, blockquote 27,0,0,0,1 —>

Это позволит активно переродиться вновь. Конечно же, мы не можем знать, как оно будет все в будущем, мы же только можем выступать в качестве зрителей и наблюдать процессом со стороны. В любом случае, криптовалютная сфера развивается, появляется все больше людей, которые хотят развиваться в данном направлении, и отрицать этого нельзя.






(3 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Читайте далее:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Adblock detector