مشکل مقیاس پذیری در شبکه بیت کوین

هنگامی که تراکنش ها در شبکه بیت کوین تأیید می شوند، در تئوری هر گره در سیستم غیرمتمرکز باید هر تراکنش را تأیید کند. توانایی شبکه برای رسیدگی به حجم فزاینده تراکنش ها در یک زمینه دقیق تر، عوامل مقیاس پذیری شامل توان عملیاتی، زمان تراکنش، تاخیر و امنیت است.

تایید معاملات

تراکنش ها در شبکه بیت کوین در فرآیندی به نام استخراج تایید می شوند. رایانه‌های ماینرها تراکنش‌هایی را جمع‌آوری می‌کنند که به بلوک‌ها ارسال شده‌اند. سپس گره ها با هم رقابت می کنند تا اولین گره ای باشند که یک معمای رمزنگاری پیچیده را حل کند.

هدف این است که اولین ماینری باشید که بلاک جدید را تایید می کند. یک بلوک تنها در صورتی در بلاک چین پذیرفته می شود که تمام تراکنش های این بلوک معتبر باشند و قبلاً خرج نشده باشند.

همانطور که ساتوشی ناکاموتو در وایت پیپر خود درباره بیت کوین تخمین می زند، بلاک ها تقریبا هر ده دقیقه یک بار تولید می شوند – این به عنوان “زمان بلوک” شبکه بیت کوین شناخته می شود. این مدت زمان تخمینی است که برای استخراج یک بلوک لازم است.

اندازه یک بلوک معمولاً حدود 1 مگابایت است. اگر استخراج یک بلوک در شبکه بیت کوین بیشتر طول بکشد، سطح “سختی” کاهش می یابد، اگر زمان کمتری طول بکشد، دشواری افزایش می یابد.

تنظیم سختی تقریباً هر بلوک 2016 (حدود هر دو هفته) انجام می شود. از این رو باید به بررسی مشکل مقیاس پذیری در شبکه بیت کوین پرداخت.

حجم معاملات

در حال حاضر، کل ارزش جابجا شده در شبکه بیت کوین به طور سالانه در حال افزایش است، همانطور که تعداد تراکنش های پردازش شده نیز افزایش می یابد.

از آنجایی که هر تراکنش باید حداقل 250 بایت باشد – رقمی که به صورت سخت در پروتکل بیت کوین کدگذاری شده است – اگر زمان بلوک ده دقیقه باشد، شبکه بیت کوین می تواند تا 7 تراکنش در ثانیه (tps) را پردازش کند.

اتریوم حدود 15 tps را پردازش می کند و Ripple سریع ترین است و ظرفیت پردازش حدود 1500 tps را دارد.

چرا مقیاس پذیری یک مسئله است؟

در این بخش می خواهیم بدانیم که مشکل مقیاس پذیری در شبکه بیت کوین چیست؟ به منظور حمایت از نرخ پذیرش ارزهای دیجیتال برای تراکنش‌های روزمره، برای شروع، یک شبکه باید توانایی خود را برای مدیریت مقدار معینی از تراکنش‌ها بدون پردازش نشان دهد.

ثانیاً، شبکه باید اعتباری را فراهم کند که بتواند حجم فزاینده ای از تراکنش ها را در آینده مدیریت کند. از سوی دیگر، یک شبکه باید انگیزه کافی برای ماینرها از نظر کارمزد تراکنش فراهم کند تا آنها را درگیر و رقابتی نگه دارد.

در مقایسه با ارائه دهندگان پرداخت سنتی مانند VISA یا PayPal، ظرفیت تراکنش ارزهای دیجیتال مانند بیت کوین و اتریوم بسیار پایین است.

پیشرو جهان در پرداخت های دیجیتال، VISA، ادعا می کند که می تواند بیش از 65000 پیام تراکنش را در ثانیه انجام دهد و در واقع روزانه به طور متوسط ​​150 میلیون تراکنش را انجام می دهد. در مقابل، شبکه پرداخت پی پال «فقط» 193 تراکنش در ثانیه یا حدود 5 میلیون تراکنش در روز را انجام می دهد.

بنابراین، سرعت شبکه و امنیت دو عامل غالب هستند که شهرت یک شبکه پرداخت را تعیین می کنند. در نتیجه، زیرساخت فعلی شبکه‌های ارزهای دیجیتال باید به روشی مناسب گسترش یابد تا حجم تراکنش‌های فزاینده همراه با افزایش تعداد کاربران را جذب کند.

راه حل برای مشکل مقیاس پذیری در شبکه بیت کوین

یکی از روش ها برای حل این مشکل که هدف آن کاهش حجم داده ها در بلاک چین است، شبکه لایتنینگ است، یک پروتکل پرداخت “لایه 2” که بر روی بیت کوین بر اساس شبکه ای از کانال های پرداخت دوطرفه کار می کند، بنابراین تراکنش های روزمره را بدون دریافت هزینه های غیر منطقی تسهیل می کند.

پس از اینکه تراکنش‌های بیت‌کوین در اواخر سال ۲۰۱۷ به محدودیت‌های شبکه نزدیک شد، دو مکتب فکری اساسی در مقیاس‌گذاری شبکه پدید آمد.

حامیان یک گروه می خواستند بر افزایش محدودیت اندازه بلوک تمرکز کنند، گروه دیگر با افزودن پروتکل های اضافی بر روی لایه های بالاتر، تا حدودی شبیه به ساختار فعلی اینترنت، بر مقیاس بندی خارج از زنجیره تمرکز کنند. مشکل مقیاس پذیری در شبکه بیت کوین می تواند با این تکنیک ها بهبود یابد.

ویژگی دیگری که در رابطه با اثربخشی محلول های مقیاس بندی باید در نظر داشت، تقسیم بندی به مواردی است که به عنوان راه حل های مقیاس بندی افقی و عمودی شناخته می شوند.

مقیاس بندی عمودی شامل افزودن قدرت پردازش و حافظه به هر گره است و در نتیجه گره های قدرتمندتری ایجاد می کند. در نتیجه، کارایی معاملات فردی بهبود می یابد. از طرف دیگر مقیاس بندی افقی مستلزم افزودن ماشین های بیشتر به یک سیستم و بهبود ظرفیت کلی است.

سخن آخر

در این نوشته از وب سایت آکادمی یردانی به بررسی مشکل مقیاس پذیری در شبکه بیت کوین پرداختیم. در حال حاضر بعید است که از نظر فناوری، یک راه حل مقیاس بندی واحد بتواند همه عوامل را برای ارائه راه حل بهینه برای شبکه بیت کوین در نظر بگیرد.

با این حال با پیشرفت فناوری، تکنیک هایی در این زمینه در حال رشد هستند.