Масштабируемость криптовалют

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.

Значение термина:

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.

Масштабируемость в криптовалюте

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 ~10 минут.

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.

Варианты решения

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

Увеличение размера блока

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.

Перенос подписи транзакции в другую структуру (SegWit в сети Bitcoin)
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.

Lightning Network

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!