TL;DR
Plokiahela võrgu ülekoormus tekib siis, kui võrku edastatud tehingute arv ületab võrgu töötlemisvõimsuse.
Suurenenud tehingute arv, väikesed plokkide suurused ja aeglane plokiaeg võivad võrgu ülekoormatusele kaasa aidata.
Võrgu ülekoormatuse tulemus on suurenenud tehingutasud, aeglasem tehingukinnitus ja kehv kasutuskogemus.
2023. aasta kevadel muutus Bitcoini võrk ülekoormatuks, kuna BRC-20 tokenitega seotud tehingute arvude suurenemine põhjustas ootel olevate tehingute ja tasude hüppelise tõusu.
Mis on võrgu ülekoormatus?
Võrgu ülekoormatus tekib siis, kui võrku edastatud tehingute arv ületab võrgu võimet neid tehinguid töödelda. Sellel nähtusel on mitmeid soodustavaid väliseid tegureid, sealhulgas turu volatiilsus ja võrgu olemuslikud omadused, nagu ploki suurus ja plokiaeg.
Enne üksikasjadest rääkimist on ülioluline uurida protsessi, mille kaudu plokid plokiahelasse lisatakse.
Kuidas plokiahela tehnoloogia toimib?
Plokiahel koosneb plokkide ahelast, millest iga plokk sisaldab kasutajate loodud tehinguandmeid. Iga uus plokk, mis ahelasse lisatakse, on püsiv ja muutumatu.
Neid plokke levitatakse üle detsentraliseeritud sõlmede võrgu, millest igaüks salvestab plokiahela koopia. Krüptograafia ja mänguteooriaga turvatud plokiahel moodustab krüptorahade, nagu Bitcoin ja Ethereum, selgroo.
Arusaamiseks, miks plokiahela võrgud võivad olla ülekoormatud, peame uurima võtmemõisteid, millel on oluline roll võrgu võimes tehinguid töödelda: mempoolid, kandidaatplokid, lõplikkus ja pikima ahela põhimõte.
Mis on „mempool“?
„Mempool“ viitab kinnitamata tehingute kogumile, mis ootavad järgmisse plokki kaasamist.
Näiteks kui tehingut edastatakse Bitcoini võrgus, ei lisata seda kohe plokiahelasse. Selle asemel läheb see esmalt „mempooli“ (lühend sõnast mälukogum), mis on sisuliselt kõigi pooleliolevate tehingute ooteala. Tehing eemaldatakse „mempoolist“, kui see on kinnitatud.
Mis on „kandidaatplokid“?
„Kandidaatplokid“, tuntud ka kui „pakutud plokid“, on need, mida kaevandajad või valideerijad soovitavad plokiahelasse lisada. Need plokid sisaldavad kinnitamata tehinguid, mis on võrku edastatud, kuid mida pole plokiahelasse lisatud.
Selleks, et kandidaatplokist saaks kinnitatud plokk, tuleb see vastavalt plokiahela konsensusmehhanismile kaevandada või valideerida. Näiteks Bitcoini töötõenduse konsensusmehhanism võimaldab kaevuritel võistelda keeruka matemaatilise mõistatuse lahendamisel. Esimesena mõistatuse lahendanud kaevandajal on õigus lisada plokiahelasse uus tehinguplokk ja see võrku edastada.
Ethereumi panuse tõenduse konsensusmehhanismis valitakse valideerijad kandidaatplokkide väljapakkumiseks juhuslikult. Teised valideerijad kinnitavad ploki kehtivust. Kui plokk saab piisavalt kinnitusi, läheb see kandidaatploki staatusest üle kinnitatud plokile.
Mis on plokiahelas „lõplikkus“?
„Lõplikkus“ on see, kui tehingut või toimingut ei saa enam muuta ega tagasi pöörata. Kui tehing on lõplikult vormistatud, salvestatakse see jäädavalt plokiahelasse ja seda ei saa muuta ega eemaldada.
Bitcoini plokiahelas edastatakse tehingud võrku ja lisatakse „mempooli“. Kaevurid valivad ja kontrollivad selle kogumi tehinguid ning lisavad need uutesse plokkidesse, mis lisatakse plokiahelasse. Selles plokis sisalduvad tehingud loetakse kinnitatuks, kuid teoreetiliselt on teistel kaevandajatel siiski võimalik konkureerivat plokki kaevandada.
Tehingute lõplikkus suureneb kinnitatud plokkide arvuga. Bitcoini tehinguid peetakse tavaliselt „lõplikeks“, kui neid tehinguid sisaldavale plokile on lisatud kuus täiendavat plokki. Ethereumi lühema blokeerimisaja tõttu on samasuguse kindlustunde saavutamiseks vaja „lõpliku“ staatuse saamiseks teha suurem arv kinnitusi.
Mis on „pikima ahela“ põhimõte?
Nagu ülal näidatud, võivad mitu kaevurit samal ajal uusi kehtivaid plokke toota. Selle tulemuseks võivad olla plokiahelas ajutised kahvlid.
„Pikima ahela“ põhimõte viitab reeglile, et plokiahela kehtiv versioon on see, millesse on pandud kõige rohkem arvutustööd, mis on tavaliselt pikima plokiahelaga versioon. Selle tulemusena visatakse lühemate kettide „kehtivad“ plokid (mida sageli nimetatakse orb- või aegunud plokkideks) kõrvale ja nende tehingud tagastatakse „mempooli“.
Ethereum kasutas pikima ahela põhimõtet, kui võrk kasutas töötõendust. Pärast Ethereumi üleminekut panuse tõendusele 2022. aastal võttis võrk vastu uuendatud kahvli valiku algoritmi, mis mõõdab ahela „kaalu“, mis on valideerija häälte akumuleeritud summa, mida on kaalutud valideerija panustatud Etheri saldodega.
Mis põhjustab plokiahela võrgu ülekoormatust?
Plokiahela võrgu ülekoormatus tekib siis, kui võrku edastatavate tehingute arv ületab võrgu võime neid töödelda.
Plokiahela võrgud võivad olla ülekoormatud mitmel põhjusel:
Suurenenud nõudlus
Kuna plokiahelasse esitab tehinguid suurem hulk inimesi, võib „mempoolis“ olevate kinnitamata tehingute arv ületada ühe ploki mahutavuse. See on eriti oluline plokiahelate puhul, millel on ploki suuruse ja ploki aja piirangud.
Tehingute arvu suurenemise põhjuseks võivad olla äkilised hinnakõikumised, mis põhjustavad tehinguaktiivsuse tõusu või massilise kasutuselevõtu tsüklite laineid.
Väike ploki suurus
Igal plokiahelal on ploki suurus, mis määrab ploki maksimaalse suuruse. See ploki suurus tekitab piirangud, kui palju tehinguid plokk võib sisaldada.
Näiteks Bitcoin loodi algselt nii, et ploki suuruse piirang oli 1 megabait. 2017. aastal võttis Bitcoin tehingute läbilaskvuse parandmiseks kasutusele uuenduse nimega Segregated Witness ehk SegWit. See suurendab teoreetilise ploki suuruse piirangut kuni ligikaudu 4 MB-ni.
Kui tehingute arv ületab selle piiri, põhjustab see võrgu ülekoormatust.
Aeglane ploki tekkimise aeg
Ploki tekkimise aeg viitab sellele, kui sageli lisatakse plokiahelasse uus plokk. Bitcoin lisab uue ploki umbes iga 10 minuti järel. Kui tehinguid luuakse palju kiiremas tempos ja mahus, tekib tehingute mahajäämus.
Millised on võrgu ülekoormatuse tagajärjed?
Plokiahela võrgu ülekoormatusel võivad olla mitmed negatiivsed tagajärjed, mis takistavad võrgu sujuvat toimimist.
Suurenenud tehingutasud
Kaevureid motiveeritakse eelistama tehinguid, mille eest makstakse kõrgemaid tasusid. Seega, kui plokiahela võrk muutub ülekoormatuks, peavad kasutajad sageli maksma kõrgemaid tehingutasusid, et motiveerida kaevureid nende tehinguid eelistama. See võib muuta plokiahela kasutamise tavapärasest kallimaks, eriti väiksemate tehingute puhul.
Tehingu kinnitamise hilinemine
Võrgu ülekoormatuse tõttu võivad tehingukinnituse ja lõplikkuse ooteajad pikeneda. Äärmuslikel juhtudel ei pruugita tehinguid kinnitada mitu tundi, päeva või isegi kauem. See võib kasutajaid frustreerida.
Halb kasutajakogemus
Kõrged tasud ja aeglased kinnitusajad võivad põhjustada kehva kasutuskogemuse, mis võib potentsiaalselt vähendada plokiahela kasutuselevõttu ja kasutatavust.
Turu volatiilsus
Ülekoormatus võib suurendada ebakindlust ja soodustada turu volatiilsust. Kui krüptoraha üritab müüa palju kasutajaid, kuid võrk on nende tehingute töötlemiseks liiga ülekoormatud, võivad kasutajad sattuda paanikasse ja proovida oma osalusest kiiresti lahti saada.
Sellel on ka muid tagajärgi, sealhulgas turva- ja võrgu tsentraliseerimise riskid. Täpsemalt võivad pikemad kinnitusajad suurendada topeltkulutuste rünnakute riski ja kõrged tasud võivad viia kaevandusvõimsuse tsentraliseerimiseni.
Võrgu ülekoormatuse näited
Nii Bitcoini kui ka Ethereumi võrgud on olnud päris palju ülekoormatud.
Bitcoini võrgu ülekoormatus
Bitcoini märkimisväärne hinnatõus 2017. aasta lõpust 2018. aasta alguseni põhjustas seni ühe silmapaistvama võrgu ülekoormatuse. Bitcoini populaarsuse kasv tõi kaasa nõudluse ja tehingute tohutu kasvu, mille tulemuseks olid märkimisväärsed viivitused ja tehingutasude tõus. Ühel hetkel olid keskmised tehingutasud üle 50 dollari.
2023. aasta kevadel muutus Bitcoini võrk ülekoormatuks, kuna BRC-20 tokenitega seotud tehingute arvude suurenemine põhjustas ootel olevate tehingute ja tasude hüppelise tõusu. Ühel hetkel registreeriti ligi 400 000 kinnitamata tehingut, mis tekitas „mempoolis“ kitsaskoha. Tehingutasud kasvasid paari nädalaga üle 300%.
Ethereumi võrgu ülekoormatus
Üks märkimisväärne näide Ethereumi võrgu ülekoormatusest leidis aset 2017. aastal, kui projekt „CryptoKitties“ levis ja aeglustas oluliselt võrku. DeFi buumi tõttu tekkis ka võrgu ülekoormatus, mille tulemuseks oli gaasihindade tõus.
Iga plokiahela võrk võib muutuda ülekoormatuks. Kuid Bitcoini ja Ethereumi võrkude ülekoormatuse juhtumid on äratanud rohkem tähelepanu kui teiste polokiahelate omad, kuna nende populaarsuse ja tähtsuse tõttu on neil olnud laialdasem mõju.
Lahendused võrgu ülekoormatuse leevendamiseks
Plokiahela võrgu ülekoormatuse probleemi lahendada on keeruline. On mitmeid lähenemisviise ning igal neist on oma eelised ja puudused.
Ploki suuruse tõstmine
Ploki suuruse tõstmine võimaldab ühe ploki kohta töödelda rohkem tehinguid, suurendades hästi võrgu läbilaskevõimet. Kuid suuremate plokkide liikumine võrgus võtab kauem aega, suurendades ajutiste kahvlite ohtu. Need nõuavad lisaks rohkem salvestusruumi, mis võib kaasa tuua suurema tsentraliseerimise.
Plokiaja vähenemine
Plokiaja vähenemine võimaldab võrgul tehinguid kiiremini töödelda. Lühemad plokiajad võivad aga suurendada orvuks jäänud plokkide arvu ja ohustada turvalisust.
2. kihi lahendused
Need ahelavälised lahendused töötlevad tehinguid peamisest plokiahelast väljaspool ja salvestavad lõppoleku ahelas. Nende lahendustest on näited Bitcoini Lightning Network ja Ethereumi Plasma. Need lahendused võivad suurendada skaleeritavust, kuid neid on keeruline kasutada ja need võivad tekitada täiendavaid turbeprobleeme.
Killustumine
Killustumine on tehnika, kus plokiahel jagatakse mitmeks väiksemaks killuks, millest igaüks on võimeline töötlema tehinguid ja nutilepinguid. See võib märkimisväärselt suurendada võrgu läbilaskevõimet. Kuid sarnaselt 2. kihi lahendustele suurendab killustumine keerukust ja võib kaasa tuua ka täiendavaid turvariske.
Teised potentsiaalsed lahendused võrgu ülekoormatusele on tasude korrigeerimine ja skaleerimislahendused, sealhulgas 'optimistic' ja teadmise puudumise rollupid. Panuse tõenduse konsensusmehhanism on üldiselt kiirem kui töötõendus.
Lõppmärkused
Kuna plokiahela tehnoloogia peaks lähiaastatel saama üha rohkem kasutajaid, on võrgu ülekoormatusprobleemid muutumas üha olulisemaks. Laialdase kasutuselevõtu ja kasutatavuse jaoks on otsustava tähtsusega võrgu võime tõhusalt töödelda suurt hulka tehinguid. See on eriti oluline plokiahela süsteemide puhul, mis kavatsevad hõlbustada reaalajas igapäevaste tehingute sooritamist.
Kuigi plokiahela võrgu ülekoormatus kujutab endast olulisi väljakutseid, jätkab kogukond nende probleemide leevendamiseks lahenduste väljatöötamist. Seetõttu on tööstuses esmatähtis plokiahela skaleeritavuse parandamise uurimine.
Lisalugemist
Mis on plokiahel ja kuidas see töötab?
Mis on plokiahela tehingutasud?
Mis on bitcoini teenustasu ja tulu suhe?
Vastutuse välistamine ja riskihoiatus: käesolevat sisu esitatakse „nagu see on“ põhimõttel, ainult üldise teabe ja harimise eesmärgil, ilma igasuguse kinnituse või garantiita. Seda ei tohiks tõlgendada kui finants-, juriidilist või muud professionaalset nõuannet ega soovitust konkreetse toote või teenuse ostmiseks. Peaksid küsima nõu oma asjakohastelt professionaalsetelt nõustajatelt. Kui artikli on koostanud kolmandast osapoolest kaastöötaja, pea meeles, et väljendatud seisukohad kuuluvad kolmandast osapoolest kaastöötajale ja ei pruugi kajastada Binance Academy seisukohti. Lisateabe saamiseks loe täielikku teksti meie vastutuse välistamise kohta siit. Digitaalsete varade hinnad võivad olla kõikuvad. Sinu investeeringu väärtus võib langeda või tõusta ja sa ei pruugi investeeritud summat tagasi saada. Sina vastutad ainuisikuliselt oma investeerimisotsuste eest ja Binance Academy ei vastuta võimalike kahjude eest. Seda materjali ei tohiks tõlgendada finants-, juriidilise või muu professionaalse nõuandena. Lisateabe saamiseks vaata meie kasutustingimusi ja riskihoiatust.