Loading data, please wait...

Объяснение проблемы масштабируемости биткоина

Есть ли у биткоина проблема масштабируемости?

Да, она есть. Она не была решена раньше, и положение ухудшается со временем.

Биткоин работает на программном обеспечении, которое создано программистом или группой программистов, действовавших под псевдонимом Сатоши Накамото, в 2007-2009 годах. Несмотря на многие улучшения, которые вносили разработчики на протяжении всего существования биткоина, основной код остался тем же, что и восемь лет назад.

Проблема состоит в том, что сейчас мир биткоина значительно отличается от того, каким он был на заре развития криптовалюты. Количество пользователей выросло с нескольких десятков человек до нескольких десятков миллионов.

Рост пользовательской базы предсказуемо сопровождается увеличением количества транзакций, которых теперь в день насчитывается сотни тысяч. Неприятная реальность состоит в том, что сеть биткоина в её сегодняшнем состоянии не может обработать все транзакции достаточно быстро.

Почему биткоин не в состоянии обработать все сделки?

Проблема заключается в определённом параметре, который называется «предел размера блока».

Сначала проведём очень быстрое знакомство с основами биткоина для тех, кто этого не знает. Все транзакции, которые когда-либо произошли в сети биткоина, записываются в общедоступный и защищённый от вмешательства реестр, который называется «блокчейн».

Как и следует из называния, блокчейн является последовательностью блоков. Каждый блок в свою очередь — это криптографически запечатанный набор всех транзакций, которые прошли в сети за прошедшие десять минут. Каждый новый блок добавляется в конец блокчейна, и каждый пользователь может проверить, что указанная сделка действительно имела место.

В 2010 году Сатоши Накамото ограничил размер блока одним мегабайтом, а это значит, что блоки, размер которых превышает один мегабайт, будут автоматически отвергаться сетью как невалидные. Это мера безопасности, которая должна предотвратить DDoS-атаки со стороны хакеров, создающих большие и даже неограниченные размеры блоков, чтобы парализовать сеть.

Однако это решение имеет неблагоприятный долгосрочный эффект для пропускной способности сети в целом.

Каждая транзакция содержит важные данные: отправителя, получателя, количество передаваемых биткоинов и так далее. Данные занимают место, которое можно назвать незначительным, если речь идёт о единственной сделке. Но места требуется много, так как совершаются сотни транзакций в секунду.

Нынешний предел размера блока в один мегабайт корректно обрабатывает от трёх до семи биткоин-транзакций в секунду. Проблема в том, что для сети этого уже недостаточно, а количество пользователей продолжает расти, что ухудшает ситуацию.

К чему приводит неэффективный предел размера блока?

В целом сеть биткоина способна работать в повседневном режиме. Однако иногда нагрузка становится пиковой и процесс затрудняется. Многие пользователи сообщали, что им приходится ждать обработки своих транзакций часы и даже дни.

Более того, скорость, с которой майнеры биткоина обработают сделку, зависит от размера комиссионных, пересылаемых отправителем каждой транзакции. Это создаёт рынок транзакций: чтобы сделка обработалась быстрее, нужно приложить большую комиссию, чем у конкурентов.

В первые годы существования сети комиссионные измерялись сотыми долями цента. Сегодня же, если вы хотите переслать монеты быстрее, вам нужно заплатить несколько центов или даже долларов.

Есть ли у проблемы масштабирования решение?

Предлагалось множество путей решения проблемы, но ни один из них не реализован на сегодняшний день.

Проблема масштабирования исследуется давно. Два первых серьёзных предложения по её исправлению содержатся в BIP 100 и BIP 101, где BIP означает «предложения по улучшению биткоина» (Bitcoin Improvement Proposal). Они были представлены в 2015 году разработчиками ядра биткоина Джеффом Гарзиком и Гэвином Андресеном соответственно.

В обоих предложениях упоминается увеличение предела размера блока, и оба эти решения являются хардфорками, то есть в случае их осуществления более старые версии программного обеспечения биткоина будут несовместимыми с новой сетью. Разница между ними состоит в том, что BIP 100 предлагает настраивать размер блока в зависимости от решения майнеров, в то время как BIP 101 является прямым одноразовым увеличением с одного до восьми мегабайт.

По поводу того, какое из предложений принять, в сообществе биткоина велись жаркие споры весь 2015 год. Однако они оказались бесплодными. Ни BIP 100, ни BIP 101 на сегодняшний день так и не реализованы.

Было вычислено, что если предел размера блока будет увеличен до пределов, достаточных для мировых нужд, то размер блокчейна вырастет как минимум до нескольких петабайт.

Это приведёт к увеличению централизации биткоина: только большие компании будут в состоянии обеспечить достаточное количество места для данных, вычислительную мощность и пропускную способность сети, а узлы малых операторов будут отбрасываться. Это противоречит основной идее биткоина как денег, которыми управляют пользователи.

Каким образом SegWit предлагает масштабировать биткоин?

SegWit увеличивает ёмкость блоков без того, чтобы изменять их размер. SegWit вообще не имеет дела с пределом размера блока. Первоначально он был разработан, чтобы устранить совсем другую проблему, связанную с гибкостью транзакций. Короче говоря, SegWit собирался вынести не критичные данные транзакции за пределы блокчейна.

Удаление данных уменьшает размер каждой из транзакций, благодаря чему в блок того же самого размера помещается больше сделок. Это может привести примерно к 60-70-процентному увеличению пропускной способности сети, другими словами, к решению проблемы на короткое время.

Однако более важно, что устранение гибкости транзакций делает сеть биткоина достаточно безопасной для того, чтобы над ней можно было надстраивать различные решения за пределами блокчейна, такие как Lightning Network. Это позволит сделать транзакции в сети гораздо более быстрыми и дешёвыми, чем когда-либо.

Почему не внедрён SegWit?

У SegWit также есть проблемы с децентрализацией. Сам по себе он увеличивает ёмкость блока примерно на 60%, чего достаточно только для краткосрочного решения проблемы. Он полагается на увеличение пропускной способности сети за счёт сайдчейнов и Lightning Network, а это централизация.

Lightning Network может быть построена как система урегулирования, действующая поверх блокчейна. Биткоины различных пользователей депонированы на отдельный платёжный канал, что требует 10 или более минут для подтверждения в зависимости от степени загрузки сети. После этого все сделки в платёжном канале выводятся за пределы блокчейна, где обрабатываются быстро и очень дёшево или бесплатно, если есть доверенная третья сторона.

В этот момент все участники платёжного канала соглашаются на окончательное распределение биткоинов, передавая обновлённый баланс обратно в блокчейн, таким образом позволяя сети биткоина подтвердить валидность всех сделок.

Проблема состоит в том, что для многих участников криптовалютного сообщества нет реального различия между «взаимной системой урегулирования сделок, созданной без центральной власти» и централизованными банками, которые биткоин был призван заменить.

Гонконгское соглашение

Есть третий путь, который потенциально может быть самым выгодным для сети. Увеличение размера блока и реализация SegWit не противоречат друг другу, и в сообществе нарастает уверенность, что нужен компромисс между этими двумя решениями.

Фактически соглашение о компромиссе уже было достигнуто как минимум один раз. Речь идёт о круглом столе, который состоялся в феврале 2016 года в Гонконге с участием представителей Bitcoin Core, которые являются авторами SegWit, и некоторых крупных майнинговых компаний, заинтересованных в неограниченном увеличении размера блока. Обе стороны стремятся достичь соглашения — продвинуться в реализации SegWit и временно увеличить размер блока до двух мегабайт.

К сожалению, гонконгское соглашение не было выполнено: разработчики Bitcoin Core не зафиксировали в проекте, что перед внедрением SegWit будет увеличен размер блока, таким образом, майнеры отказались принимать его.

Хотите больше новостей? Facebook. Быстрее всех? Telegram и Twitter. Подписывайтесь!

Читайте далее наш биткоин-гид:
Какой биткоин-кошелёк выбрать?
Майнинг биткоинов и других криптовалют
Как купить биткоин?
Заработок биткоинов: биткоин-краны
Кто придумал биткоин?
Зачем использовать биткоин?
Как работает биткоин?

Похожие статьи
  • anon

    Надуманные проблемы, вчера переводил $25 на Steam кошелёк, от нажатия на кнопку оплатить до зачисления прошло 15 секунд. Провайдер платежей bitpay.

  • SemElVik

    ну у меня шла транзакция сутки. комиссия нормальная 225 бит. (17,5 рублей) .
    это было в тот день когда 70к транзакций было на подтверждениях. при чем всегда подтверждения были да, за неск минут. так что ничего не надуманная., и если взять то, что пропускная способность у биткойн 5-7 bitcoins, в секунду, оч мало, в сравнении с некоторыми другими коинами.
    и причем тут ваш Steam. тут конкретно о блокчейне биткоина.