Раскрытие: взгляды и мнения, выраженные здесь, относятся исключительно к автору и не представляют взгляды и мнения Crypto.news.
Более десяти лет разработчики блокчейна преследовали один основной показатель производительности: скорость. Транзакции в секунду (TPS) стали эталоном отрасли для технологического прогресса, поскольку сети участвовали в опертиле традиционных финансовых систем. Тем не менее, одна только скорость не обеспечила массового принятия, когда -то предполагаемого. Вместо этого блокчейны с высоким содержанием TPS неоднократно наткнулись в периоды реального спроса. Корской причиной является структурная слабость, редко обсуждаемая в белых заполнениях: проблема с узким местом.
«Быстрый» блокчейн, теоретически, должен преуспеть под давлением. На практике многие колеблются. Причина заключается в том, как сетевые компоненты ведут себя под тяжелой нагрузкой. Проблема с узким местом относится к серии технических ограничений, которые возникают, когда блокчейны определяют пропускную способность без адекватного решения системного трения. Эти ограничения проявляют себя наиболее резко во время шипов в активности пользователей. По иронии судьбы, моменты, когда блокчейны нужны больше всего.
Первое узкое место появляется на уровне валидатора и узлов. Чтобы поддерживать высокие TPS, узлы должны быстро обрабатывать и проверять огромное количество транзакций. Это требует значительных аппаратных ресурсов: обработка мощности, памяти и пропускной способности. Но оборудование имеет ограничения, и не каждый узел в децентрализованной системе работает в идеальных условиях. По мере того, как накапливаются транзакции, неэффективные узлы задерживают размножение блоков или вообще выпадают, фрагментируя консенсус и замедляет сеть.
Второй уровень проблемы — поведение пользователя. В периоды с высоким трафиком участки удержания для ожидающих транзакций-мамполы, наводнения с активностью. Сложные пользователи и боты занимаются передовыми стратегиями, уплачивая более высокие сборы, чтобы прыгнуть в очередь. Это выталкивает законные транзакции, многие из которых в конечном итоге терпят неудачу. Мемпуль становится полем битвы, а пользовательский опыт ухудшается.
Третий — задержка распространения. Блокчейны полагаются на одноранговую связь между узлами для обмена транзакциями и блоками. Но когда объем сообщений быстро увеличивается, распространение становится неравномерным. Некоторые узлы получают критические данные быстрее, чем другие. Эта задержка может вызвать временные вилки, потраченные впустую вычисления, а в крайних случаях реорганизация цепи. Все это подрывает доверие к окончательности.
Другая скрытая слабость заключается в самом консенсусе. Высокочастотное создание блоков необходимо для поддержания TPS, что создает огромное напряжение на консенсусные алгоритмы. Некоторые протоколы просто не были предназначены для принятия решений с миллисекундной срочностью. В результате ошибки в отношении валидатора и ошибки сокращения становятся более распространенными, вводя риск в тот механизм, который обеспечивает целостность сети.
Наконец, есть вопрос хранения. Цепи, оптимизированные для скорости, часто пренебрегают эффективностью хранения. По мере роста объемов транзакции растет размер книги. Без обрезки, сжатия или альтернативных стратегий хранения, цепочки по размеру по размеру. Это еще больше увеличивает стоимость управления узлом, консолидируя контроль в руках тех, кто может позволить себе высокоэффективную инфраструктуру и тем самым ослабить децентрализацию. Чтобы решить эту проблему, одной из ключевых задач для решений Layer-0 в ближайшем будущем будет беспрепятственное объединение хранения и скорости в одном блокчейне.
К счастью, отрасль отреагировала на инженерные решения, которые напрямую решают эти угрозы. Рынки местных платежей были введены в сегмент спрос и снижают давление на глобальные мемпул. Противоречивые инструменты, такие как уровни защиты MEV и спам-фильтры, появились, чтобы защитить пользователей от манипулятивного поведения. И новые методы распространения, такие как протокол турбины Solana (Sol), резко уменьшили задержку сообщения по всей сети. Модульные консенсусные слои, примером которых является такие проекты, как Celestia, более эффективно распределяют принятие решений и отдельное выполнение от консенсуса. Наконец, на передней части хранилища снимки, обрезка и параллельные диск позволили сетям поддерживать высокую скорость без ущерба для размера или стабильности.
Помимо их технического воздействия, эти достижения оказывают еще один эффект: они отказались от манипуляции с рынком. Схемы насоса и пикания, снайперские боты и искусственные ценовые инфляции часто полагаются на неэффективность сети. По мере того, как блокчейны становятся более устойчивыми к перегрузке и лихорадке, такие манипуляции становятся все труднее выполнять в масштабе. В свою очередь, это снижает волатильность, повышает доверие инвесторов и уменьшает нагрузку на базовую сетевую инфраструктуру.
Реальность такова, что многие высокоскоростные блокчейны первого поколения были построены без учета этих взаимосвязанных ограничений. Когда производительность не удалась, лекарство заключалось в том, чтобы исправить ошибки, переписать логику консенсуса или бросить больше аппаратного обеспечения. Ни одно из этих быстрых исправлений не касалось основополагающей архитектуры. Напротив, сегодняшние ведущие платформы используют другой подход, создавая с учетом этих уроков с самого начала. Это включает в себя проектирование систем, где скорость является побочным продуктом эффективности.
Будущее блокчейна не принадлежит самым быстрым. После достижения 65 000 TPS Visa без ошибок блокчейн должен оставаться устойчивым под будущим давлением, чтобы стать полноценным аналогом платежной системы Web2, поскольку проблема с узким местом в настоящее время является центральной для инженерии блокчейна. Те, кто обращается к нему рано, определят стандарт производительности в следующую эпоху Web3.
Кристофер Луи Цу является генеральным директором Foundation Foundation, протокола блокчейна Layer-0, ориентированный на масштабируемые, безопасные и совместимые решения для глобальной инфраструктуры Web3. Имея более двух десятилетий опыта на пересечении финансов и технологий, включая руководящие должности в Amazon и Microsoft, теперь он возглавляет разработку совместимых экосистем, которые соединяют традиционные финансы с децентрализованными технологиями.
