TL;DR
Η συμφόρηση δικτύου blockchain προκύπτει όταν ο αριθμός των συναλλαγών που υποβάλλονται στο δίκτυο υπερβαίνει τη δυνατότητα επεξεργασίας του δικτύου.
Οι αυξημένες δραστηριότητες συναλλαγών, τα μικρά μεγέθη block και ο αργός χρόνος block μπορούν να συμβάλουν στη συμφόρηση δικτύου.
Οι συνέπειες της συμφόρησης δικτύου περιλαμβάνουν αυξημένες προμήθειες συναλλαγών, πιο αργή επιβεβαίωση συναλλαγών και κακή εμπειρία χρήστη.
Την άνοιξη του 2023, υπήρξε συμφόρηση στο δίκτυο Bitcoin, καθώς οι αυξημένες δραστηριότητες συναλλαγών που σχετίζονται με τα Token BRC-20 προκάλεσαν την εκτόξευση των εκκρεμών συναλλαγών και των προμηθειών.
Τι είναι η συμφόρηση δικτύου;
Η συμφόρηση δικτύου προκύπτει όταν ο αριθμός των συναλλαγών που υποβάλλονται στο δίκτυο υπερβαίνει τη δυνατότητά του να επεξεργαστεί αυτές τις συναλλαγές. Πολλοί παράγοντες συμβάλλουν σε αυτό το φαινόμενο, όπως εξωτερικοί παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της μεταβλητότητας της αγοράς, καθώς και εγγενή χαρακτηριστικά του δικτύου, όπως το μέγεθος block και ο χρόνος block.
Πριν αναλύσουμε τις λεπτομέρειες, είναι σημαντικό να εξετάσουμε τη διαδικασία μέσω της οποίας προστίθενται block στο blockchain.
Πώς λειτουργεί η τεχνολογία blockchain;
Ένα blockchain αποτελείται από μια αλυσίδα από block και κάθε block περιέχει δεδομένα συναλλαγών τα οποία δημιουργούνται από χρήστες. Κάθε νέο block που προστίθεται στην αλυσίδα είναι μόνιμο και αμετάβλητο.
Αυτά τα block διαδίδονται σε ένα αποκεντρωμένο δίκτυο κόμβων, ο καθένας από τους οποίους αποθηκεύει ένα αντίγραφο του blockchain. Με την ασφάλεια που παρέχουν η κρυπτογράφηση και η θεωρία παιγνίων, το blockchain αποτελεί τη ραχοκοκαλιά των κρυπτονομισμάτων όπως το Bitcoin και το Ethereum.
Για να κατανοήσουμε πλήρως γιατί μπορεί να προκύψει συμφόρηση στα δίκτυα blockchain, θα χρειαστεί να διερευνήσουμε τις βασικές έννοιες που παίζουν ρόλο στην ικανότητα ενός δικτύου να επεξεργάζεται συναλλαγές: mempool, υποψήφια block, οριστικοποίηση και αρχή της μεγαλύτερης αλυσίδας.
Τι είναι το "mempool";
Το mempool αναφέρεται στη συλλογή μη επιβεβαιωμένων συναλλαγών που περιμένουν να συμπεριληφθούν στο επόμενο block.
Για παράδειγμα, όταν μια συναλλαγή μεταδίδεται στο δίκτυο Bitcoin, δεν προστίθεται αμέσως στο blockchain. Αντ' αυτού, οδηγείται πρώτα στο mempool (συντομογραφία για το memory pool, δηλαδή pool μνήμης), το οποίο είναι ουσιαστικά ένας χώρος αναμονής για όλες τις εκκρεμείς συναλλαγές. Μια συναλλαγή θα αφαιρεθεί από το mempool μόλις επιβεβαιωθεί.
Τι είναι τα "υποψήφια block";
Τα υποψήφια block, γνωστά και ως "προτεινόμενα block", είναι τα block τα οποία οι εξορύκτες ή οι επικυρωτές προτείνουν να προστεθούν στο blockchain. Αυτά τα block περιέχουν μη επιβεβαιωμένες συναλλαγές, οι οποίες έχουν μεταδοθεί στο δίκτυο αλλά δεν έχουν συμπεριληφθεί στο blockchain.
Για να καταστεί ένα υποψήφιο block επιβεβαιωμένο, πρέπει να εξορυχθεί ή να επικυρωθεί σύμφωνα με τον μηχανισμό ομοφωνίας του blockchain. Για παράδειγμα, ο μηχανισμός ομοφωνίας Proof of Work (PoW) του Bitcoin επιτρέπει στους εξορύκτες να ανταγωνίζονται για να λύσουν έναν σύνθετο μαθηματικό γρίφο. Ο πρώτος εξορύκτης που θα λύσει τον γρίφο, μπορεί να προσθέσει το υποψήφιο block του στο blockchain και να κερδίσει μια ανταμοιβή.
Στον μηχανισμό ομοφωνίας Proof of Stake (PoS) του Ethereum, οι επικυρωτές επιλέγονται τυχαία για να προτείνουν υποψήφια block. Άλλοι επικυρωτές πιστοποιούν την εγκυρότητα του block. Όταν ένα block λάβει αρκετές βεβαιώσεις, μετατρέπεται από υποψήφιο block σε επιβεβαιωμένο block.
Τι είναι η "οριστικοποίηση" στο blockchain;
Η οριστικοποίηση πραγματοποιείται όταν μια συναλλαγή ή λειτουργία δεν μπορεί πλέον να αλλάξει ή να αντιστραφεί. Μόλις μια συναλλαγή οριστικοποιηθεί, καταγράφεται μόνιμα στο blockchain και δεν μπορεί να τροποποιηθεί ή να αφαιρεθεί.
Στο blockchain του Bitcoin, οι συναλλαγές μεταδίδονται στο δίκτυο και προστίθενται στο mempool. Οι εξορύκτες επιλέγουν και επαληθεύουν συναλλαγές από αυτό το pool και τις συμπεριλαμβάνουν σε νέα block που θα προστεθούν στο blockchain. Οι συναλλαγές που περιλαμβάνονται σε αυτό το block θεωρούνται επιβεβαιωμένες, αλλά θεωρητικά συνεχίζει να είναι δυνατό να εξορύξουν ένα ανταγωνιστικό block άλλοι εξορύκτες.
Η οριστικοποίηση των συναλλαγών αυξάνεται με τον αριθμό των επιβεβαιωμένων block. Οι συναλλαγές του Bitcoin συνήθως θεωρούνται "οριστικές" όταν προστεθούν έξι επιπλέον block στο block που περιέχει αυτές τις συναλλαγές. Λόγω του πιο σύντομου χρόνου block του Ethereum, συνιστάται μεγαλύτερος αριθμός επιβεβαιώσεων για να επιτευχθεί παρόμοιο επίπεδο εμπιστοσύνης στην "οριστικοποίηση".
Ποια είναι η αρχή της "μεγαλύτερης αλυσίδας";
Όπως φαίνεται παραπάνω, πολλαπλοί εξορύκτες μπορούν να παράγουν νέα έγκυρα block σε παρόμοιο χρόνο. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε προσωρινά fork στο blockchain.
Η αρχή της "μεγαλύτερης αλυσίδας" αναφέρεται στον κανόνα που ορίζει ότι η έγκυρη έκδοση του blockchain είναι αυτή στην οποία έχει γίνει η μεγαλύτερη επένδυση υπολογιστικής εργασίας, και συνήθως είναι αυτή με τη μεγαλύτερη αλυσίδα από block. Ως εκ τούτου, τα "έγκυρα" block στις μικρότερες αλυσίδες – τα οποία συχνά ονομάζονται orphan ή stale block – απορρίπτονται και οι συναλλαγές τους επιστρέφονται στο mempool.
Το Ethereum χρησιμοποιούσε την αρχή της μεγαλύτερης αλυσίδας όταν το δίκτυο χρησιμοποιούσε το Proof-of-Work (PoW). Μετά τη μετάβαση του Ethereum στο Proof of Stake (PoS) το 2022, το δίκτυο υιοθέτησε έναν ενημερωμένο αλγόριθμο επιλογής fork, ο οποίος μετρά το "βάρος" της αλυσίδας, δηλαδή το συσσωρευμένο άθροισμα των ψήφων των επικυρωτών, οι οποίες σταθμίζονται από τα υπόλοιπα ether με ενέργεια Staking των επικυρωτών.
Τι προκαλεί τη συμφόρηση δικτύου blockchain;
Η συμφόρηση δικτύου blockchain προκύπτει όταν ο αριθμός των συναλλαγών που υποβάλλονται στο δίκτυο υπερβαίνει τη δυνατότητα του δικτύου να τις επεξεργαστεί.
Υπάρχουν διάφοροι λόγοι για τους οποίους μπορεί να υπάρξει συμφόρηση στα δίκτυα blockchain:
Αυξημένη ζήτηση
Καθώς περισσότερα άτομα υποβάλλουν συναλλαγές στο blockchain, ο αριθμός των μη επιβεβαιωμένων συναλλαγών στο mempool μπορεί να ξεπεράσει αυτόν που μπορεί να συμπεριληφθεί σε ένα μεμονωμένο block. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για blockchain με εγγενείς περιορισμούς στο μέγεθος block και στον χρόνο block.
Οι αυξημένες συναλλαγές μπορούν να προκαλούνται από μια ξαφνική μεταβλητότητα των τιμών, η οποία οδηγεί σε αύξηση των δραστηριοτήτων συναλλαγών ή σε κύματα κύκλων μαζικής υιοθέτησης.
Μικρό μέγεθος block
Κάθε blockchain έχει ένα μέγεθος block, το οποίο καθορίζει το μέγιστο μέγεθος που μπορεί να έχει ένα block. Αυτό το μέγεθος block περιορίζει τον αριθμό των συναλλαγών που μπορεί να περιλαμβάνει ένα block.
Για παράδειγμα, το Bitcoin σχεδιάστηκε αρχικά για να έχει όριο μεγέθους block 1 megabyte. Το 2017, το Bitcoin εφάρμοσε μια αναβάθμιση που ονομάζεται Segregated Witness, ή SegWit, για να βελτιώσει τη διεκπεραιωτική ικανότητα των συναλλαγών. Αυξάνει το θεωρητικό όριο μεγέθους block έως περίπου 4 MB.
Εάν ο αριθμός των συναλλαγών υπερβεί αυτό το όριο, προκαλείται συμφόρηση δικτύου.
Αργοί χρόνοι block
Ο χρόνος block αναφέρεται στη συχνότητα κατά την οποία ένα νέο block προστίθεται στο blockchain. Το Bitcoin προσθέτει ένα νέο block περίπου κάθε 10 λεπτά. Εάν οι συναλλαγές δημιουργούνται με πολύ ταχύτερο ρυθμό και σε μεγαλύτερο όγκο, θα υπάρξει συσσώρευση συναλλαγών.
Ποιες είναι οι συνέπειες της συμφόρησης δικτύου;
Η συμφόρηση δικτύου blockchain μπορεί να οδηγήσει σε αρκετές αρνητικές συνέπειες, οι οποίες εμποδίζουν την ικανότητα ενός δικτύου να λειτουργεί ομαλά.
Αυξημένες προμήθειες συναλλαγών
Οι εξορύκτες έχουν κίνητρα να δίνουν προτεραιότητα στις συναλλαγές που πληρώνουν υψηλότερη προμήθεια. Ως εκ τούτου, όταν προκαλείται συμφόρηση σε ένα δίκτυο blockchain, οι χρήστες συχνά χρειάζεται να πληρώνουν υψηλότερες προμήθειες συναλλαγών για να παρακινήσουν τους εξορύκτες να δώσουν προτεραιότητα στις συναλλαγές τους. Αυτό μπορεί να καταστήσει τη χρήση του blockchain πιο ακριβή από το συνηθισμένο, ιδιαίτερα για μικρότερες συναλλαγές.
Καθυστερήσεις στον χρόνο επιβεβαίωσης συναλλαγής
Η συμφόρηση δικτύου μπορεί να οδηγήσει σε μεγαλύτερους χρόνους αναμονής για επιβεβαιώσεις συναλλαγής και οριστικοποίηση. Σε ακραίες περιπτώσεις, οι συναλλαγές ενδέχεται να μην επιβεβαιώνονται για αρκετές ώρες, ημέρες ή ακόμα και περισσότερο. Αυτό θα μπορούσε να προκαλέσει απογοήτευση στους χρήστες.
Κακή εμπειρία χρήστη
Οι υψηλές προμήθειες και οι αργοί χρόνοι επιβεβαίωσης μπορούν να οδηγήσουν σε κακή εμπειρία χρήστη, η οποία θα μπορούσε ενδεχομένως να μειώσει την υιοθέτηση και τη χρηστικότητα του blockchain.
Μεταβλητότητα της αγοράς
Η συμφόρηση θα μπορούσε να ενισχύσει την αβεβαιότητα και να συμβάλει στη μεταβλητότητα της αγοράς. Εάν υπάρχουν πολλοί χρήστες οι οποίοι προσπαθούν να πουλήσουν ένα κρυπτονόμισμα, αλλά το δίκτυο έχει τόσο αυξημένη συμφόρηση που δεν μπορεί να επεξεργαστεί αυτές τις συναλλαγές, οι χρήστες θα μπορούσαν να πανικοβληθούν και να επιχειρήσουν να μεταφέρουν γρήγορα το χαρτοφυλάκιό τους.
Υπάρχουν και άλλες συνέπειες, συμπεριλαμβανομένων των κινδύνων ασφάλειας και του κινδύνου να γίνει το δίκτυο κεντρικό. Συγκεκριμένα, οι μεγαλύτεροι χρόνοι επιβεβαίωσης μπορεί να αυξήσουν τον κίνδυνο επιθέσεων διπλής δαπάνης, και οι υψηλές προμήθειες θα μπορούσαν να οδηγήσουν στο να γίνει η ισχύς εξόρυξης κεντρική.
Παραδείγματα συμφόρησης δικτύου
Αμφότερα τα δίκτυα Bitcoin και Ethereum γνώρισαν σημαντική συμφόρηση δικτύου.
Συμφόρηση δικτύου Bitcoin
Η αξιοσημείωτη αύξηση της τιμής του Bitcoin μεταξύ του τέλους του 2017 και των αρχών του 2018 οδήγησε σε ένα από τα πιο σημαντικά γεγονότα συμφόρησης δικτύου μέχρι σήμερα. Η αύξηση της δημοτικότητας του Bitcoin οδήγησε σε μαζική αύξηση της ζήτησης και των συναλλαγών, με αποτέλεσμα να υπάρξουν σημαντικές καθυστερήσεις και εντυπωσιακές αυξήσεις στις προμήθειες συναλλαγών. Κάποια στιγμή, η μέση προμήθεια συναλλαγής ήταν πάνω από 50 $.
Την άνοιξη του 2023, υπήρξε συμφόρηση στο δίκτυο Bitcoin, καθώς οι αυξημένες δραστηριότητες συναλλαγών που σχετίζονταν με τα Token BRC-20, προκάλεσαν την εκτόξευση των εκκρεμών συναλλαγών και των προμηθειών. Κάποια στιγμή, καταγράφηκαν σχεδόν 400.000 ανεπιβεβαίωτες συναλλαγές, προκαλώντας συμφόρηση στο mempool. Οι προμήθειες συναλλαγών αυξήθηκαν κατά περισσότερο από 300% μέσα σε λίγες εβδομάδες.
Συμφόρηση δικτύου Ethereum
Ένα αξιοσημείωτο παράδειγμα συμφόρησης του δικτύου Ethereum προέκυψε το 2017, όταν το έργο "CryptoKitties" έγινε viral και επιβράδυνε σημαντικά το δίκτυο. Υπήρξε επίσης συμφόρηση δικτύου λόγω της έκρηξης του DeFi, με αποτέλεσμα να υπάρξουν αυξήσεις στην τιμή Gas.
Μπορεί να υπάρξει συμφόρηση σε οποιοδήποτε δίκτυο blockchain. Ωστόσο, οι περιπτώσεις συμφόρησης στα δίκτυα Bitcoin και Ethereum έχουν προσελκύσει περισσότερη προσοχή από ό,τι άλλων blockchain, επειδή είχαν μεγαλύτερο αντίκτυπο λόγω της δημοτικότητας και της σημασίας τους.
Λύσεις για την εξάλειψη της συμφόρησης δικτύου
Η αντιμετώπιση της συμφόρησης δικτύου blockchain είναι ένα περίπλοκο ζήτημα. Υπάρχουν πολλές προσεγγίσεις και η καθεμία έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά της.
Αύξηση του μεγέθους block
Η αύξηση του μεγέθους block επιτρέπει την επεξεργασία περισσότερων συναλλαγών ανά block, αυξάνοντας αποτελεσματικά την απόδοση του δικτύου. Αλλά τα μεγαλύτερα block χρειάζονται περισσότερο χρόνο για να διαδοθούν μέσω του δικτύου, αυξάνοντας τον κίνδυνο προσωρινών fork. Απαιτούν επίσης μεγαλύτερο χώρο αποθήκευσης, ο οποίος θα μπορούσε να οδηγήσει σε αυξημένη συγκέντρωση.
Μείωση του χρόνου block
Η μείωση του χρόνου block μπορεί να επιτρέψει στο δίκτυο να επεξεργάζεται τις συναλλαγές πιο γρήγορα. Ωστόσο, οι πιο σύντομοι χρόνοι block μπορεί να αυξήσουν τον αριθμό των orphan block και να θέσουν σε κίνδυνο την ασφάλεια.
Λύσεις επιπέδου 2
Αυτές οι λύσεις εκτός αλυσίδας επεξεργάζονται συναλλαγές εκτός του βασικού blockchain και καταγράφουν την τελική κατάσταση στην αλυσίδα. Το δίκτυο Lightning του Bitcoin και το Plasma του Ethereum είναι παραδείγματα αυτών των λύσεων. Αυτές οι λύσεις μπορούν να αυξήσουν την κλιμάκωση αλλά είναι πολύπλοκες στην εφαρμογή και μπορούν να δημιουργήσουν πρόσθετους κινδύνους ασφαλείας.
Sharding
Το Sharding είναι μια τεχνική στην οποία το blockchain χωρίζεται σε πολλά μικρότερα shard, το καθένα από τα οποία είναι ικανό να επεξεργαστεί συναλλαγές και έξυπνες συμβάσεις. Αυτό μπορεί να αυξήσει σημαντικά τη χωρητικότητα ενός δικτύου. Ωστόσο, όπως και οι λύσεις επιπέδου 2, το Sharding αυξάνει την πολυπλοκότητα και μπορεί επίσης να δημιουργήσει πρόσθετους κινδύνους ασφαλείας.
Άλλες πιθανές λύσεις για τη συμφόρηση δικτύου περιλαμβάνουν προσαρμογές προμήθειας και λύσεις κλιμάκωσης, όπως optimistic rollup και rollup μηδενικής γνώσης. Ο μηχανισμός ομοφωνίας Proof of Stake (PoS) είναι γενικά ταχύτερος από το Proof-of-Work (PoW).
Συμπεράσματα
Καθώς η τεχνολογία blockchain αναμένεται να υιοθετηθεί από περισσότερους χρήστες τα επόμενα χρόνια, τα ζητήματα συμφόρησης δικτύου αποκτούν ιδιαίτερη σημασία. Η ικανότητα ενός δικτύου να επεξεργάζεται αποτελεσματικά μεγάλο όγκο συναλλαγών είναι καθοριστικής σημασίας για την ευρεία υιοθέτηση και τη χρηστικότητα. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για συστήματα blockchain τα οποία σκοπεύουν να διευκολύνουν τις καθημερινές συναλλαγές σε πραγματικό χρόνο.
Ενώ η συμφόρηση δικτύου blockchain θέτει σημαντικές προκλήσεις, η κοινότητα συνεχίζει να αναπτύσσει λύσεις για να βοηθήσει στον μετριασμό αυτών των προβλημάτων. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η έρευνα γύρω από τη βελτίωση της κλιμάκωσης του blockchain αποτελεί πρώτη προτεραιότητα εντός του κλάδου.
Για περαιτέρω ανάγνωση
Τι είναι το blockchain και πώς λειτουργεί;
Τι είναι οι προμήθειες συναλλαγής του Blockchain;
Πώς γίνεται η εξόρυξη Bitcoin;
Ποια είναι η αναλογία προμήθειας προς ανταμοιβή του Bitcoin;
Αποποίηση ευθυνών και Προειδοποίηση κινδύνου: Αυτό το περιεχόμενο παρουσιάζεται σε εσάς "ως έχει" μόνο για γενική ενημέρωση και εκπαιδευτικούς σκοπούς, χωρίς καμία δήλωση ή εγγύηση οποιουδήποτε είδους. Δεν θα πρέπει να ερμηνεύεται ως οικονομική, νομική ή άλλη επαγγελματική συμβουλή, ούτε σκοπεύει να προτείνει την αγορά οποιουδήποτε συγκεκριμένου προϊόντος ή υπηρεσίας. Θα πρέπει να αναζητήσετε μόνοι σας συμβουλές από κατάλληλους επαγγελματίες συμβούλους. Όταν το άρθρο αποτελεί συνεισφορά τρίτου, λάβετε υπόψη ότι οι απόψεις που εκφράζονται ανήκουν στον τρίτο συνεισφέροντα και δεν αντικατοπτρίζουν απαραίτητα εκείνες της Ακαδημίας Binance. Διαβάστε την πλήρη δήλωση αποποίησης ευθυνών εδώ για περισσότερες λεπτομέρειες. Οι τιμές των ψηφιακών περιουσιακών στοιχείων ενδέχεται να είναι ασταθείς. Η αξία της επένδυσής σας μπορεί να μειωθεί ή να αυξηθεί, ενώ είναι επίσης πιθανό να μην σας επιστραφεί το ποσό που επενδύσατε. Έχετε την αποκλειστική ευθύνη για τις αποφάσεις σχετικά με τις επενδύσεις σας και η Ακαδημία Binance δεν φέρει καμία ευθύνη για οποιαδήποτε ενδεχόμενη ζημία προκύψει. Αυτό το υλικό δεν πρέπει να ερμηνεύεται ως οικονομική, νομική ή άλλη επαγγελματική συμβουλή. Για περισσότερες πληροφορίες, ανατρέξτε στους Όρους Χρήσης και την Προειδοποίηση κινδύνου.