TL;DR
Blokķēdes tīkla pārslodze rodas, ja tīklā iesniegto darījumu skaits pārsniedz tīkla apstrādes jaudu.
Palielinātas darījumu aktivitātes, mazi bloku izmēri un lēns bloka laiks var veicināt tīkla pārslodzi.
Tīkla pārslodzes sekas ir paaugstinātas darījumu maksas, lēnāka darījuma apstiprināšana un slikta lietotāja pieredze.
2023. gada pavasarī Bitcoin tīkls kļuva pārslogots, jo pieaugošās darījumu aktivitātes saistībā ar BRC-20 marķieriem izraisīja nepabeigto darījumu un maksu pieaugumu.
Kas ir tīkla pārslodze?
Tīkla pārslodze rodas, ja tīklā iesniegto darījumu skaits pārsniedz tā spēju apstrādāt šos darījumus. Šo parādību veicina vairāki faktori, piemēram, ārējie faktori, tostarp tirgus nepastāvība un tīkla iekšējās īpašības, piemēram, bloka lielums un bloķēšanas laiks.
Pirms iedziļināmies detaļās, ir ļoti svarīgi izpētīt procesu, kurā bloki tiek pievienoti blokķēdei.
Kā darbojas Blockchain tehnoloģija?
Blokķēde sastāv no bloku ķēdes, katrs bloks satur lietotāju izveidotos darījumu datus. Katrs jauns bloks, kas tiek pievienots ķēdei, ir pastāvīgs un nemainīgs.
Šie bloki tiek izplatīti pa decentralizētu mezglu tīklu, katrs saglabā blokķēdes kopiju. Nodrošināta ar kriptogrāfiju un spēļu teoriju, blokķēde veido tādu kriptovalūtu kā Bitcoin un Ethereum mugurkaulu.
Lai pilnībā saprastu, kāpēc blokķēdes tīkli var kļūt pārslogoti, mums būs jāizpēta galvenie jēdzieni, kas ietekmē tīkla spēju apstrādāt darījumus: mempooli, kandidātu bloki, galīgums un garākās ķēdes princips.
Kas ir “mempool”?
Mempool attiecas uz neapstiprinātu darījumu kolekciju, kas gaida iekļaušanu nākamajā blokā.
Piemēram, kad darījums tiek pārraidīts Bitcoin tīklā, tas netiek nekavējoties pievienots blokķēdei. Tā vietā tas vispirms nonāk mempool (saīsinājums no atmiņas baseina), kas būtībā ir visu neapstiprināto darījumu gaidīšanas zona. Tiklīdz darījums tiks apstiprināts, tas tiks noņemts no mempool.
Kas ir “kandidātu bloki”?
Kandidātu bloki, kas pazīstami arī kā "ierosinātie bloki", ir tie, kurus kalnrači vai pārbaudītāji iesaka pievienot blokķēdei. Šajos blokos ir neapstiprināti darījumi, kas ir pārraidīti tīklā, bet nav iekļauti blokķēdē.
Lai kandidāta bloks kļūtu par apstiprinātu bloku, tas ir jāiegūst vai jāapstiprina saskaņā ar blokķēdes konsensa mehānismu. Piemēram, Bitcoin's Proof of Work (PoW) vienprātības mehānisms ļauj kalnračiem sacensties, lai atrisinātu sarežģītu matemātisko mīklu. Pirmais kalnracis, kurš atrisina mīklu, pievieno savu kandidātu bloku blokķēdei un nopelna atlīdzību.
Ethereum Proof of Stake (PoS) vienprātības mehānismā validatori tiek nejauši atlasīti, lai piedāvātu kandidātu blokus. Citi pārbaudītāji apliecina bloka derīgumu. Kad bloks saņem pietiekami daudz apliecinājumu, tas pāriet no kandidāta bloka uz apstiprināto bloku.
Kas ir “galīgums” blokķēdē?
Galīgums ir tad, kad darījumu vai darbību vairs nevar mainīt vai atsaukt. Kad darījums ir sasniedzis galīgumu, tas tiek pastāvīgi reģistrēts blokķēdē un to nevar mainīt vai noņemt.
Bitcoin blokķēdē darījumi tiek pārraidīti tīklā un pievienoti mempool. Kalnrači atlasa un pārbauda darījumus no šī pūla un iekļauj tos jaunos blokos, kas jāpievieno blokķēdei. Šajā blokā iekļautie darījumi tiek uzskatīti par apstiprinātiem, taču teorētiski joprojām ir iespējams citiem kalnračiem iegūt konkurējošu bloku.
Darījumu galīgums palielinās līdz ar apstiprināto bloku skaitu. Bitcoin darījumi parasti tiek uzskatīti par “galīgiem”, kad blokam, kurā ir šie darījumi, ir pievienoti papildu seši bloki. Tā kā Ethereum ir īsāks bloķēšanas laiks, ir ieteicams veikt lielāku apstiprinājumu skaitu, lai sasniegtu līdzīgu pārliecības līmeni par “galīgumu”.
Kāds ir “garākās ķēdes” princips?
Kā parādīts iepriekš, vairāki kalnrači var izveidot jaunus derīgus blokus līdzīgos laikos. Tas var izraisīt pagaidu dakšas blokķēdē.
"Garākās ķēdes" princips attiecas uz noteikumu, ka derīgā blokķēdes versija ir tā, kurā ir ieguldīts vislielākais skaitļošanas darbs, kas parasti ir tā, kurai ir garākā bloku ķēde. Rezultātā īsāko ķēžu “derīgie” bloki, ko bieži sauc par bezsaimnieka vai novecojušiem blokiem, tiek izmesti, un to darījumi tiek atgriezti atmiņā.
Ethereum izmantoja garākās ķēdes principu, kad tīkls izmantoja darba pierādījumu (PoW). Pēc Ethereum pārejas uz Proof of Stake (PoS) 2022. gadā tīkls pieņēma atjauninātu dakšu izvēles algoritmu, kas mēra ķēdes “svaru”, kas ir uzkrātā validatora balsu summa, kas svērta pēc validatora liktā-ētera atlikumiem.
Kas izraisa blokķēdes tīkla sastrēgumus?
Blokķēdes tīkla pārslodze rodas, ja tīklā iesniegto darījumu skaits pārsniedz tīkla spēju tos apstrādāt.
Ir vairāki iemesli, kāpēc blokķēdes tīkli var kļūt pārslogoti:
Palielināts pieprasījums
Tā kā arvien vairāk cilvēku iesniedz darījumus blokķēdē, neapstiprināto darījumu skaits mempoolā var pārsniegt to, ko var iekļaut vienā blokā. Tas jo īpaši attiecas uz blokķēdēm, kurām ir raksturīgi bloka lieluma un bloka laika ierobežojumi.
Darījumu pieaugumu var izraisīt pēkšņas cenu svārstības, kas izraisa darījumu aktivitāšu pieaugumu vai masveida pieņemšanas ciklu viļņus.
Mazs bloka izmērs
Katrai blokķēdei ir bloka izmērs, kas nosaka maksimālo bloka izmēru. Šis bloka lielums ierobežo blokā var iekļaut darījumu skaitu.
Piemēram, Bitcoin sākotnēji tika izstrādāts tā, lai bloka lieluma ierobežojums būtu 1 megabaits. 2017. gadā Bitcoin ieviesa jauninājumu ar nosaukumu Segregated Witness jeb SegWit, lai uzlabotu darījumu caurlaidspēju. Tas palielina teorētisko bloka lieluma ierobežojumu līdz aptuveni 4 MB.
Ja darījumu skaits pārsniedz šo ierobežojumu, tas rada tīkla pārslodzi.
Lēni bloķēšanas laiki
Bloķēšanas laiks attiecas uz to, cik bieži blokķēdei tiek pievienots jauns bloks. Bitcoin pievieno jaunu bloku apmēram ik pēc 10 minūtēm. Ja darījumi tiek veidoti daudz ātrākā tempā un apjomā, radīsies darījumu uzkrājums.
Kādas ir tīkla pārslodzes sekas?
Blokķēdes tīkla pārslodze var izraisīt vairākas negatīvas sekas, kas kavē tīkla spēju darboties nevainojami.
Paaugstinātas darījumu maksas
Kalnrači tiek mudināti piešķirt prioritāti darījumiem, maksājot augstākas maksas. Tātad, kad blokķēdes tīkls kļūst pārslogots, lietotājiem bieži ir jāmaksā lielāka transakcijas maksa, lai mudinātu kalnračus noteikt savu darījumu prioritāti. Tas var padarīt blokķēdes izmantošanu dārgāku nekā parasti, īpaši mazākiem darījumiem.
Aizkavēti darījuma apstiprināšanas laiki
Tīkla pārslodze var izraisīt ilgāku gaidīšanas laiku uz darījumu apstiprinājumiem un galīgumu. Ārkārtējos gadījumos darījumi var netikt apstiprināti vairākas stundas, dienas vai pat ilgāk. Tas var izraisīt lietotāju neapmierinātību.
Slikta lietotāja pieredze
Augstas maksas un lēns apstiprināšanas laiks var izraisīt sliktu lietotāja pieredzi, kas, iespējams, var samazināt blokķēdes pārņemšanu un lietojamību.
Tirgus nepastāvība
Sastrēgumi varētu palielināt nenoteiktību un veicināt tirgus nestabilitāti. Ja daudzi lietotāji mēģina pārdot kriptovalūtu, bet tīkls ir pārāk pārslogots, lai apstrādātu šos darījumus, lietotāji var krist panikā un mēģināt ātri izkraut savus krājumus.
Ir arī citas sekas, tostarp drošības riski un tīkla centralizācijas riski. Konkrēti, garāks apstiprināšanas laiks var palielināt dubultu tēriņu uzbrukumu risku, un augstas maksas var novest pie kalnrūpniecības enerģijas centralizācijas.
Tīkla pārslodzes piemēri
Gan Bitcoin, gan Ethereum tīkli ir piedzīvojuši ievērojamu tīkla pārslodzi.
Bitcoin tīkla pārslodze
Bitcoin ievērojamais cenu pieaugums no 2017. gada beigām līdz 2018. gada sākumam izraisīja vienu no līdz šim ievērojamākajiem tīkla pārslodzes notikumiem. Bitcoin popularitātes kāpums izraisīja milzīgu pieprasījuma un darījumu pieaugumu, kā rezultātā radās ievērojama kavēšanās un darījumu maksas pieaugums. Vienā brīdī vidējās darījumu maksas pārsniedza USD 50.
2023. gada pavasarī Bitcoin tīkls kļuva pārslogots, jo pieaugošās darījumu aktivitātes saistībā ar BRC-20 marķieriem izraisīja nepabeigto darījumu un maksu pieaugumu. Vienā brīdī tika reģistrēti gandrīz 400 000 neapstiprinātu darījumu, kas radīja sastrēgumu mempoolā. Darījumu maksas pāris nedēļu laikā pieauga par vairāk nekā 300%.
Ethereum tīkla pārslodze
Viens ievērojams Ethereum tīkla pārslodzes piemērs notika 2017. gadā, kad projekts “CryptoKitties” kļuva populārs un ievērojami palēnināja tīkla darbību. DeFi uzplaukuma dēļ ir radusies arī tīkla pārslodze, kā rezultātā pieauga gāzes cenas.
Jebkurš blokķēdes tīkls var kļūt pārslogots. Taču tīkla pārslodzes gadījumi Bitcoin un Ethereum tīklos ir piesaistījuši lielāku uzmanību nekā citi blokķēdes, jo tiem ir bijusi plašāka ietekme to popularitātes un nozīmīguma dēļ.
Risinājumi tīkla pārslodzes mazināšanai
Blokķēdes tīkla pārslodzes novēršana ir sarežģīts jautājums. Ir vairākas pieejas, un katrai no tām ir savas priekšrocības un trūkumi.
Bloka izmēra palielināšana
Bloka lieluma palielināšana ļauj apstrādāt vairāk darījumu vienā blokā, tādējādi efektīvi palielinot tīkla caurlaidspēju. Bet lielākiem blokiem ir nepieciešams ilgāks laiks, lai izplatītos tīklā, palielinot pagaidu dakšu risku. Tiem ir nepieciešams arī vairāk vietas uzglabāšanai, kas var palielināt centralizāciju.
Bloķēšanas laika samazināšana
Bloķēšanas laika samazināšana var ļaut tīklam ātrāk apstrādāt darījumus. Tomēr īsāki bloķēšanas laiki var palielināt bezsaimnieka bloku skaitu un, iespējams, apdraudēt drošību.
2. slāņa risinājumi
Šie ārpusķēdes risinājumi apstrādā darījumus ārpus galvenās blokķēdes un reģistrē gala stāvokli ķēdē. Bitcoin's Lightning Network un Ethereum's Plasma ir šo risinājumu piemēri. Šie risinājumi var palielināt mērogojamību, taču to ieviešana ir sarežģīta un var radīt papildu drošības problēmas.
Sadalīšana
Sadalīšana ir paņēmiens, kurā blokķēde tiek sadalīta vairākās mazākās lauskas, no kurām katra spēj apstrādāt darījumus un viedos līgumus. Tas var ievērojami palielināt tīkla jaudu. Taču līdzīgi kā 2. slāņa risinājumiem, sadalīšana palielina sarežģītību un var arī radīt papildu drošības riskus.
Citi potenciālie tīkla pārslodzes risinājumi ietver maksas korekcijas un mērogošanas risinājumus, tostarp optimistiskus un nulles zināšanu apkopojumus. Proof of Stake (PoS) vienprātības mehānisms parasti ir ātrāks nekā Proof of Stake (PoW).
Noslēguma domas
Tā kā ir sagaidāms, ka turpmākajos gados blokķēdes tehnoloģiju pieņems arvien vairāk lietotāju, tīkla pārslodzes problēmas kļūst arvien aktuālākas. Tīkla spējai efektīvi apstrādāt lielu darījumu apjomu ir būtiska nozīme plašai ieviešanai un lietojamībai. Tas jo īpaši attiecas uz blokķēdes sistēmām, kuru mērķis ir atvieglot ikdienas darījumus reāllaikā.
Lai gan blokķēdes tīkla pārslodze rada ievērojamas problēmas, sabiedrība turpina izstrādāt risinājumus, lai palīdzētu mazināt šīs problēmas. Tāpēc pētījumi par blokķēdes mērogojamības uzlabošanu ir nozares priekšgalā.
Tālāka lasīšana
Kas ir Blockchain un kā tas darbojas?
Kas ir Blockchain darījumu maksas?
Kā iegūt Bitcoin
Kāda ir Bitcoin maksas un atlīdzības attiecība?
Atruna un brīdinājums par risku: šis saturs jums tiek piedāvāts “tāds, kāds ir” tikai vispārīgas informācijas un izglītošanas nolūkos, bez jebkāda veida pārstāvniecības vai garantijas. To nevajadzētu interpretēt kā finansiālu, juridisku vai citu profesionālu padomu, kā arī tas nav paredzēts, lai ieteiktu iegādāties kādu konkrētu produktu vai pakalpojumu. Jums jālūdz savs padoms pie atbilstošiem profesionāliem konsultantiem. Ja rakstu ir pievienojis trešās puses līdzautors, lūdzu, ņemiet vērā, ka šie paustie viedokļi pieder trešās puses līdzautoram un ne vienmēr atspoguļo Binance Academy uzskatus. Lūdzu, izlasiet mūsu pilno atrunu šeit, lai iegūtu sīkāku informāciju. Digitālo aktīvu cenas var būt nepastāvīgas. Jūsu ieguldījuma vērtība var samazināties vai pieaugt, un jūs, iespējams, neatgūsit ieguldīto summu. Jūs esat pilnībā atbildīgs par saviem investīciju lēmumiem, un Binance Academy nav atbildīgs par jebkādiem zaudējumiem, kas jums var rasties. Šo materiālu nevajadzētu uzskatīt par finansiālu, juridisku vai citu profesionālu padomu. Lai iegūtu papildinformāciju, skatiet mūsu lietošanas noteikumus un brīdinājumu par risku.