Под перегрузкой блокчейн-сети понимается ситуация, когда количество транзакций превышает его пропускную способность, что приводит к задержкам в обработке переводов.
Когда количество ожидающих транзакций превышает возможности блокчейна, сеть становится перегруженной. Причинами этого являются ограниченный размер блока и время, необходимое для создания нового блока.
Транзакции задерживаются, и пользователи замечают увеличение времени их обработки. Так, минтинг токенов BRC-20 в блокчейне Bitcoin привел к резкому увеличению количества транзакций, что привело к перегрузке сети.
Увеличение числа пользователей, большие объемы транзакций и такие события, как первичные размещения монет (ICO), могут нагрузить систему и привести к перегрузке. Пользователи могут увеличить плату за приоритетность своих транзакций, что делает их более дорогими и менее эффективными и негативно сказывается на общем пользовательском опыте.
Тем не менее блокчейн-сети постоянно работают над улучшением масштабируемости, обеспечением плавности транзакций и уменьшением проблем, связанных с перегрузками, например, обновлением протоколов и решениями по масштабированию второго уровня. Эти инициативы необходимы для широкого распространения криптовалют, поскольку повышают надежность и эффективность работы блокчейнов даже в периоды повышенного спроса.
Важность эффективной обработки транзакций в блокчейне
Эффективная обработка транзакций в блокчейне необходима для обеспечения высокой пропускной способности, низких задержек, снижения комиссий за транзакции и повышения безопасности данных.
Широкое распространение и интеграция технологии блокчейн в различные отрасли зависят от эффективности обработки транзакций в блокчейне. Масштабируемость — одно из основных преимуществ, позволяющее блокчейн-сетям быстро и одновременно обрабатывать большой объем транзакций.
Масштабируемость была проблемой для традиционных систем, но эффективная обработка транзакций в блокчейне устраняет эту проблему, обеспечивая бесперебойную работу даже в периоды высокой нагрузки. Благодаря снижению задержек и перегрузок повышается производительность сети, снижаются комиссионные сборы и обеспечивается качественная проверка и подтверждение транзакций в режиме реального времени.
Эффективная обработка транзакций с использованием технологии blockchain обеспечивает быстрое, безопасное и защищенное от несанкционированного доступа взаимодействие с криптовалютами, поскольку безопасность данных имеет решающее значение в вопросах финансов. Скорость, с которой блокчейн может обрабатывать транзакции, станет решающим фактором, определяющим скорость принятия технологии и внедрения новых функций.
Причины перегрузки блокчейна
Перегруженность сети возникает в результате таких факторов, как большие объемы транзакций, рост популярности, DApps, ICO и вредоносная деятельность.
По мере распространения технологии все большее количество пользователей совершают транзакции, что увеличивает сетевой трафик. Децентрализованные приложения (DApps), DeFi-платформы и одновременное исполнение смарт-контрактов — все это создает значительную нагрузку на ресурсы сети и приводит к ее перегрузке.
Участия пользователей и трейдеров в айрдропах, обменах, минтинге NFT и взаимодействиях со смарт-контрактами еще больше "засоряет" сеть. Также, недоброжелатели могут вызвать сбои в работе системы, отправляя большое количество малозначимых транзакций, а физические ограничения архитектуры сети, например плохое интернет-соединение, могут препятствовать беспрепятственному прохождению данных и вызывать проблемы с перегрузками.
Последствия перегрузки сети
В блокчейн-системах перегрузка сети может иметь серьезные последствия для пользователей, бизнеса и общего функционирования децентрализованных приложений.
Одним из непосредственных последствий является задержка подтверждения транзакций. При переполненной сети страдают сервисы, зависящие от своевременности депозитов, поскольку транзакции обрабатываются дольше. Например, сеть Ethereum была сильно перегружена во время бума токенов CryptoKitties в конце 2017 года, что привело к колоссальным задержкам во взаимодействии с платформой.
Повышение комиссии сети также является следствием высокого спроса на обработку транзакций. Пользователи часто предлагают более высокую плату за ускорение транзакций в условиях перегруженности. В результате транзакции, особенно мелкие, становятся дороже для всех участников сети. Из-за высокого спроса на DeFi в 2021 году Ethereum снова столкнулся с перегрузкой, что привело к большому количеству зависших и неудачных транзакций.
Длительные перегрузки и плохой пользовательский опыт могут привести к тому, что пользователи не захотят взаимодействовать, ни с блокчейном, ни с dApp, и будут вынуждены полностью отказаться от платформы, ее нативной криптовалюты или блокчейна вообще.
Кроме того, разработчикам децентрализованных приложений, для повышения производительности в условиях перегрузки, может потребоваться выделять больше ресурсов, которые можно было бы направить на улучшение функциональности.
Стратегии решения проблем
Для решения проблем перегруженности в блокчейнах необходима комплексная стратегия, включающая как краткосрочные меры, так и долгосрочные решения по масштабированию.
Одной из таких стратегий является оптимизация комиссий за транзакции. Для предотвращения ненужных соревнований в том, кто больше предложит за обработку транзакции во время перегрузок можно просто устанавливать разумную ее стоимость. Кроме того, для снижения нагрузки на основную сеть (lvl1) блокчейн-разработчики могут применять решения второго уровня (lvl2), такие как rollups для Ethereum и Lightning Network для Bitcoin, позволяющие переносить часть транзакций за пределы цепи.
Увеличение количества транзакций, выполняемых в каждом блоке, и совершенствование методов распространения блоков позволяют повысить пропускную способность. Переход на proof-of-stake или другие эффективные алгоритмы консенсуса снижает вычислительную нагрузку, позволяя блокчейн-сети обрабатывать большее количество транзакций.
В качестве важнейшей тактики борьбы с перегруженностью блокчейна выделяется шардинг, реализованный в блокчейне Ethereum. Каждый из шардов, созданных путем разделения блокчейна на более мелкие части, может самостоятельно обрабатывать транзакции. Такая параллельная обработка значительно повышает пропускную способность сети, позволяя одновременно проводить множество транзакций.
Наконец, поощрение разработчиков DApp к совершенствованию их смарт-контрактов и кода может снизить ненужную нагрузку на сеть. Блокчейн-платформы позволяют снизить трафик за счет сочетания различных технологий, что приводит к бесперебойной обработке транзакций и улучшению пользовательского опыта.
