TL;DR
Congestionarea rețelei blockchain apare atunci când numărul de tranzacții transmise în rețea depășește capacitatea de procesare a rețelei.
Activitățile de tranzacționare crescute, dimensiunile mici ale blocurilor și timpul lent de bloc pot contribui la congestionarea rețelei.
Consecințele congestionării rețelei includ comisioane de tranzacție crescute, confirmare mai lentă a tranzacțiilor și o experiență mai neplăcută pentru utilizator.
În primăvara anului 2023, rețeaua Bitcoin a devenit aglomerată, deoarece activitățile de tranzacționare crescute corelate cu tokenurile BRC-20 au determinat creșterea vertiginoasă a numărului de tranzacții în așteptare și a comisioanelor.
Ce este congestionarea rețelei ?
Congestionarea rețelei apare atunci când numărul de tranzacții transmise în rețea depășește capacitatea acesteia de a procesa tranzacțiile respective. Mai mulți factori contribuie la acest fenomen, cum ar fi factori externi, inclusiv volatilitatea pieței și caracteristicile intrinseci ale rețelei, cum ar fi dimensiunea blocului și timpul de bloc.
Înainte de a discuta detaliile, este esențial să examinăm procesul prin care blocurile sunt adăugate la blockchain.
Cum funcționează tehnologia blockchain?
Un blockchain constă dintr-un lanț de blocuri, fiecare bloc conținând date despre tranzacțiile create de utilizatori. Fiecare bloc nou care este adăugat în lanț este permanent și imuabil.
Aceste blocuri sunt propagate printr-o rețea descentralizată de noduri, fiecare stocând o copie a blockchainului. Securizat de criptografie și teoria jocurilor, blockchainul formează structura de bază a criptomonedelor precum Bitcoin și Ethereum.
Pentru a înțelege pe deplin de ce rețelele blockchain se pot aglomera, va trebui să explorăm conceptele cheie care joacă un rol în capacitatea unei rețele de a procesa tranzacții: mempools, blocuri candidate, finalitate și principiul celui mai lung lanț.
Ce este un „mempool”?
Un mempool se referă la colecția de tranzacții neconfirmate care așteaptă să fie incluse în blocul următor.
De exemplu, atunci când o tranzacție este transmisă în rețeaua Bitcoin, aceasta nu este adăugată imediat în blockchain. În schimb, intră mai întâi în mempool (prescurtare de la „memory pool”, adică „centralizator de memorie”), care este, în esență, o zonă de așteptare pentru toate tranzacțiile în așteptare. O tranzacție va fi eliminată din mempool odată ce a fost confirmată.
Ce sunt „blocurile candidate”?
Blocurile candidate, cunoscute și sub denumirea de „blocuri propuse”, sunt cele pe care minerii sau validatorii le propun pentru a fi adăugate în blockchain. Aceste blocuri conțin tranzacții neconfirmate care au fost transmise în rețea, dar nu au fost incluse în blockchain.
Pentru ca un bloc candidat să devină un bloc confirmat, acesta trebuie să fie minat sau validat conform mecanismului de consens al blockchainului. De exemplu, mecanismul de consens Proof of Work (PoW) Bitcoin permite minerilor să concureze pentru a rezolva un puzzle matematic complex. Primul miner care rezolvă puzzle-ul poate să-și adauge blocul candidat în blockchain și să câștige o recompensă.
În mecanismul de consens Proof of Stake (PoS) al Ethereum, validatorii sunt selectați aleatoriu pentru a propune blocuri candidate. Alți validatori atestă validitatea blocului. Când un bloc primește suficiente atestări, acesta trece de la a fi bloc candidat la a fi bloc confirmat.
Ce este „finalitatea” în blockchain?
Finalitatea este atunci când o tranzacție sau o operațiune nu mai poate fi modificată sau inversată. Odată ce o tranzacție a atins finalitatea, aceasta este înregistrată permanent pe blockchain și nu poate fi modificată sau eliminată.
Pe blockchainul Bitcoin, tranzacțiile sunt transmise în rețea și adăugate la mempool. Minerii selectează și verifică tranzacțiile din acest centralizator și le includ în blocuri noi care urmează să fie adăugate în blockchain. Tranzacțiile incluse în acel bloc sunt considerate confirmate, dar, teoretic, este totuși posibil ca alți mineri să mineze un bloc concurent.
Finalitatea tranzacțiilor crește odată cu numărul de blocuri confirmate. Tranzacțiile Bitcoin sunt, de obicei, considerate „finale” odată ce încă șase blocuri au fost adăugate peste blocul care conține acele tranzacții. Datorită timpului de blocare mai scurt al Ethereum, se recomandă un număr mai mare de confirmări pentru a obține un nivel similar de încredere în „finalitate”.
Ce este principiul „celui mai lung lanț”?
După cum am ilustrat mai sus, mai mulți mineri pot produce noi blocuri valide în momente similare. Acest lucru poate duce la bifurcări temporare în blockchain.
Principiul „celui mai lung lanț” se referă la regula conform căreia versiunea validă a blockchainului este cea în care s-a investit cea mai multă muncă de calcul, adică, de obicei, cea cu cel mai lung lanț de blocuri. Prin urmare, blocurile „valide” de pe lanțurile mai scurte – numite adesea blocuri orfane sau perimate – sunt abandonate, iar tranzacțiile lor sunt retrimise în mempool.
Ethereum a folosit principiul celui mai lung lanț atunci când rețeaua folosea Proof of Work (PoW). După tranziția Ethereum la Proof of Stake (PoS) în 2022, rețeaua a adoptat un algoritm actualizat de alegere a bifurcării, care măsoară „ponderea” lanțului, adică suma acumulată a voturilor validatorului ponderată de soldurile Ether din staking ale validatorului.
Ce cauzează congestionarea rețelei blockchain?
Congestionarea rețelei blockchain apare atunci când numărul de tranzacții transmise în rețea depășește capacitatea rețelei de a le procesa.
Există mai multe motive pentru care rețelele blockchain pot deveni congestionate:
Cerere crescută
Pe măsură ce mai mulți oameni trimit tranzacții către blockchain, numărul de tranzacții neconfirmate din mempool poate depăși numărul care poate fi inclus într-un singur bloc. Acest lucru este relevant în special pentru blockchainurile cu limitări inerente ale dimensiunii blocului și timpul de bloc.
Creșterea tranzacțiilor poate fi determinată de volatilitățile bruște ale prețurilor, care conduc la o creștere a activităților de tranzacționare sau la valuri de cicluri de adoptare în masă.
Dimensiune mică a blocului
Fiecare blockchain are o dimensiune de bloc care definește dimensiunea maximă pe care o poate avea un bloc. Această dimensiune a blocului limitează câte tranzacții poate include un bloc.
De exemplu, Bitcoin a fost conceput inițial pentru a avea o limită de dimensiune a blocului de 1 megaoctet. În 2017, Bitcoin a implementat o actualizare numită Segregated Witness sau SegWit, pentru a îmbunătăți debitul tranzacțiilor. Aceasta mărește limita teoretică a dimensiunii blocului până la aproximativ 4 MB.
Dacă numărul de tranzacții depășește această limită, rezultă congestionarea rețelei.
Timpi de bloc mai lenți
Timpul de bloc se referă la cât de des este adăugat un nou bloc în blockchain. Bitcoin adaugă un bloc nou aproximativ la fiecare 10 minute. Dacă tranzacțiile sunt create într-un ritm mult mai rapid și într-un volum mult mai mare, va exista un stoc de tranzacții.
Care sunt consecințele congestionării rețelei?
Congestionarea rețelei blockchain poate avea mai multe consecințe negative care împiedică capacitatea unei rețele de a funcționa fără probleme.
Comisioane de tranzacție crescute
Minerii sunt stimulați să acorde prioritate tranzacțiilor care oferă comisioane mai mari. Deci, atunci când o rețea blockchain devine aglomerată, utilizatorii sunt nevoiți să plătească adesea comisioane de tranzacție mai mari pentru a-i stimula pe mineri să le prioritizeze tranzacțiile. Acest lucru poate face ca utilizarea blockchainului să fie mai costisitoare decât de obicei, în special pentru tranzacțiile mai mici.
Întârzierea confirmării tranzacțiilor
Congestionarea rețelei poate duce la timpi de așteptare mai mari pentru confirmările și finalitatea tranzacțiilor. În cazuri extreme, tranzacțiile pot să nu fie confirmate timp de câteva ore, zile sau chiar mai mult. Acest lucru ar putea provoca frustrare pentru utilizatori.
Experiență mai neplăcută pentru utilizator
Comisioanele ridicate și timpii lenți de confirmare pot duce la o experiență mai neplăcută pentru utilizator, ceea ce ar putea reduce adoptarea și capacitatea de utilizare a blockchainului.
Volatilitatea pieței
Congestionarea ar putea amplifica incertitudinea și poate contribui la volatilitatea pieței. Dacă există mulți utilizatori care încearcă să vândă o criptomonedă, dar rețeaua este prea aglomerată pentru a procesa aceste tranzacții, utilizatorii ar putea intra în panică și ar putea încerca să-și vândă rapid deținerile.
Există și alte consecințe, inclusiv riscuri de securitate și riscuri de centralizare a rețelei. Mai exact, timpii de confirmare mai lungi pot crește riscul atacurilor de cheltuieli duble, iar comisioanele mari ar putea duce la centralizarea puterii de minerit.
Exemple de congestionare a rețelei
Atât rețeaua Bitcoin, cât și Ethereum s-au confruntat cu o congestionare semnificativă a rețelei.
Congestionarea rețelei Bitcoin
Creșterea notabilă a prețului Bitcoin între sfârșitul lui 2017 și începutul lui 2018 a dus la unul dintre cele mai importante evenimente de congestionare a rețelei de până acum. Creșterea popularității Bitcoin a dus la o creștere masivă a cererii și a tranzacțiilor, ceea ce a dus la întârzieri semnificative și la creșterea uluitoare a comisioanelor de tranzacție. La un moment dat, comisioanele medii de tranzacție erau de peste 50 USD.
În primăvara anului 2023, rețeaua Bitcoin a devenit aglomerată, deoarece activitățile de tranzacționare crescute corelate cu tokenurile BRC-20 au determinat creșterea vertiginoasă a numărului de tranzacții în așteptare și a comisioanelor. La un moment dat, au fost înregistrate aproape 400.000 de tranzacții neconfirmate, provocând un blocaj în mempool. Comisioanele de tranzacție au crescut cu peste 300% în câteva săptămâni.
Congestionarea rețelei Ethereum
Un exemplu notabil de congestionare a rețelei Ethereum a avut loc în 2017, când proiectul „CryptoKitties” a devenit viral și a încetinit semnificativ rețeaua. De asemenea, a existat o congestionare a rețelei din cauza exploziei DeFi , care a dus la creșteri ale prețurilor gazului.
Orice rețea blockchain poate deveni aglomerată. Dar cazurile de congestionare a rețelelor Bitcoin și Ethereum au atras mai multă atenție decât cele ale altor blockchainuri, deoarece au avut un impact mai mare, ca urmare a popularității și importanței lor.
Soluții pentru atenuarea congestionării rețelei
Eliminarea congestionării rețelelor blockchain este o problemă complexă. Există mai multe abordări, iar fiecare are avantajele și dezavantajele sale.
Creșterea dimensiunii blocului
Creșterea dimensiunii blocului permite procesarea mai multor tranzacții pe bloc, crescând efectiv debitul rețelei. Dar propagarea blocurilor mai mari în rețea durează mai mult, crescând riscul de bifurcări temporare. De asemenea, necesită mai mult spațiu de stocare, ceea ce ar putea duce la creșterea nivelului de centralizare.
Reducerea timpului de bloc
Reducerea timpului de bloc poate permite rețelei să proceseze mai rapid tranzacțiile. Cu toate acestea, timpii de bloc mai scurți pot crește numărul de blocuri orfane și pot compromite securitatea.
Soluții Layer 2
Aceste soluții off-chain procesează tranzacțiile în afara blockchainului principal și înregistrează starea finală on-chain. Rețeaua Lightning Bitcoin și Plasma Ethereum sunt exemple de astfel de soluții. Aceste soluții pot crește scalabilitatea, dar implementarea lor este complexă și pot crea probleme de securitate suplimentare.
Partiționare
Partiționarea este o tehnică prin care blockchainul este împărțit în mai multe fragmente mai mici, fiecare capabil să proceseze tranzacții și contracte inteligente. Acest lucru poate crește semnificativ capacitatea unei rețele. Dar, similar soluțiilor Layer 2, partiționarea crește complexitatea și poate genera, de asemenea, riscuri suplimentare de securitate.
Alte soluții potențiale pentru congestionarea rețelei includ ajustări de taxe și soluții de scalare, inclusiv rollups optimiste și zero-knowledge. Mecanismul de consens Proof of Stake (PoS) este, în general, mai rapid decât Proof of Work (PoW).
Gânduri de încheiere
Pe măsură ce tehnologia blockchain va fi adoptată de mai mulți utilizatori în următorii ani, problemele de congestionare a rețelei devin tot mai vizibile. Capacitatea unei rețele de a procesa eficient un volum mare de tranzacții este esențială pentru adoptarea și utilizarea pe scară largă. Acest lucru este relevant în special pentru sistemele blockchain care intenționează să faciliteze tranzacțiile de zi cu zi în timp real.
Deși congestionarea rețelei blockchain ridică provocări semnificative, comunitatea continuă să dezvolte soluții pentru a ajuta la rezolvarea acestor probleme. Acesta este motivul pentru care cercetarea privind îmbunătățirea scalabilității blockchainului este de importanță majoră în industrie.
Materiale suplimentare
Ce este blockchainul și cum funcționează?
Ce sunt comisioanele de tranzacție pe blockchain?
Cum se efectuează mineritul Bitcoin
Ce este raportul comision/recompensă Bitcoin?
Declinarea răspunderii și avertisment privind riscurile: Acest conținut vă este prezentat „ca atare” numai pentru informare generală și în scopuri educaționale, fără a oferi declarații sau garanții de vreun fel. Nu trebuie interpretat ca un sfat financiar, juridic sau de natură profesională și nici nu are scopul de a recomanda achiziționarea unui anumit produs sau serviciu. Ar trebui să solicitați sfaturi de la consilierii profesioniști corespunzători. În cazul în care articolul reprezintă contribuția unui colaborator terț, rețineți că acele opinii exprimate aparțin colaboratorului terț și nu reflectă neapărat opiniile Academiei Binance. Vă rugăm să citiți declinarea completă a răspunderii aici pentru mai multe detalii. Prețurile activelor digitale pot fi volatile. Valoarea investiției dvs. poate scădea sau crește și este posibil să nu primiți înapoi suma investită. Sunteți singura persoană responsabilă pentru deciziile dvs. de investiții, iar Academia Binance nu este responsabilă pentru eventualele pierderi suferite. Acest material nu trebuie interpretat ca un sfat financiar, juridic sau de natură profesională. Pentru mai multe informații, consultați Termenii de utilizare și Avertismentul privind riscurile.