Blockchain-skalerbarhetsproblem og noen lovende løsninger

Blockchain er revolusjonerende. Men Blockchain-skalerbarhet er et betydelig problem vi står overfor i dag. Den kan ikke tilpasse seg de store arbeidsbelastningene, noe som er skremmende. Og det er iboende tregt.

Uansett, hvis det brukes riktig, kan det styrke datasikkerhet og personvern. Og det kan bidra til å forhindre identitetstyveri – et plagsomt problem over hele verden. Blockchain muliggjør også raskere betaling over landegrensene, og reduserer transaksjonskostnadene drastisk.

Og vi har hørt blockchain er kommet for å bli. Hvis det må være, bør blockchain øke hastigheten på behandlingen av transaksjonen; i det minste til nivået på Visa betalingsnettverk.

Her diskuterer vi blockchain-skalerbarhetsproblemer og holder fokus på,

  1. Bitcoin – den første aller mest vellykkede kryptovalutaen
  2. Ethereum – en blockchain-plattform som muliggjør distribuerte applikasjoner og smarte kontrakter. Selv du kan lage din egen kryptovaluta på toppen av Ethereum; og av samme grunn holdes mange innledende mynttilbud, en kryptovalutaversjon av børsnoteringer, på Ethereum.

Hvorfor er blockchain treg?

Hvem som helst kan gjøre gruvedrift. Og bare en blokk kan publiseres om gangen. Når blokken er publisert, vil andre gruvearbeidere sjekke den, noe som tar tid.

I tillegg er den maksimale størrelsen på hver blokk begrenset. Dette er en bekymring for blockchain-skalerbarhet

Bitcoin er designet for å publisere en blokk hvert tiende minutt. Videre er blokkstørrelsen begrenset til 1 MB. Så hvis det er flere transaksjoner, må disse transaksjonene vente ti minutter til. Dermed jo mer transaksjonene er, jo høyere tid tar det å bekrefte dem.

Til tross for dette problemet vil gruvearbeidere prøve å inkludere transaksjoner med høyere avgifter – da det ikke er noen grense for hvor mye man kan betale i avgifter. Derfor forsinker de med lave avgifter; fordi gruvearbeidere er de som får disse overgangsgebyrene. På grunn av det, når transaksjoner skjer i høyt volum, må man betale større avgifter for raskere bekreftelse. Og det gir ikke mening for en kryptovaluta å belaste store avgifter.

Ethereum har imidlertid raskere sperretid. I gjennomsnitt publiseres en blokk hvert 15. sekund. Og den har ikke en blokkstørrelsesgrense. Uansett er det en grense for de kumulative transaksjonsgebyrene for hver blokk. Det vil si at gruvearbeideren kan inkludere så mange transaksjoner han kan, i en blokk, så lenge de totale gebyrene som er innført av disse transaksjonene ikke overstiger en viss grense.

Husk at Ethereum er en blockchain-plattform som ikke bare har sin egen kryptovaluta Ether (ETH), men en rekke andre kryptovalutaer, ofte kalt polletter eller mynter, og distribuerte applikasjoner. Og hver operasjon utført av disse applikasjonene koster penger ettersom gruvearbeidere gir dem datakraft. I sin tur blir disse betalingene også gjort i transaksjoner, og legger dermed til flere volumer enn man kan se i Bitcoin.

Man kan si bevis på arbeid er et problem som forårsaker blockchain skalerbarhet problem.

Hva er bevis på arbeid?

Når en blokk konstrueres med transaksjoner, må gruvearbeideren bruke en viss beregningskraft for å publisere blokken. Og det innebærer vanligvis å løse et komplekst matematisk problem.

Når gruvearbeideren publiserte en blokk sammen med løsningen, ville andre verifisere den. Selv om det er veldig enkelt og raskt å verifisere løsningen. Løsningen på problemet er ikke annet enn bevis på arbeid – ettersom gruvearbeideren viser at han har utført arbeidet.

Mengden strøm som må brukes avhenger av den totale tilgjengelige beregningskraften til nettverket.

Bevis på arbeid er en utmerket måte å holde blockchain sunn og desentralisert. Dette er imidlertid også et hinder for å behandle transaksjoner raskere.

Slutt med det. Hva er desentralisering?

Federal Reserve kontrollerer amerikanske dollar. Kan du spørre noe om de vil skrive ut mer USD? Nei, du har ingen sjanse. Likevel gjelder det samme med det klare flertallet av sentralbankene over hele kloden som kontrollerer fiat-valutaer. Og disse enhetene involverer publikum veldig mindre i beslutningsprosessen; og noen ganger vil ikke deres interesser være de samme som offentlige interesser.

Desentralisering er å distribuere kontroll til menneskene som deltar i et system, i stedet for at få mennesker kontrollerer driften og beslutningsprosessen. Dette er en av grunnene til at flere og flere bruker kryptovalutaer. I det nåværende blockchain-økosystemet, hvis flere blir med i nettverket, desto større blir blockchain-skalerbarhetsproblemet.

2 løsninger for å forbedre skalerbarhet i blockchain

Det er bare ti år siden oppfinnelsen av blockchain. Og mange forskere jobber for å gjøre blockchain raskere.

Her diskuterer vi noen spennende utviklinger som løser problemer med skalerbarhet i blockchain.

1. Betalingskanaler

I stedet for å legge inn hver transaksjon i blockchain, vil en betalingskanal åpnes mellom et sett med enheter. Et hvilket som helst antall kanaler kan åpnes mellom nettverksenhetene – brukere, selgere og gruvearbeidere. Og en kanal kan lukkes når som helst.

Bare åpning og lukking av en betalingskanal vil bli notert i blockchain.

La oss ta et eksempel for å se hvordan det fungerer.

Det er fem personer i nettverket: Alice, Bob, Charlie, David og Ellen.

Alice og Bob åpnet en betalingskanal mellom dem. Alice har 5 dollar, og Bob har 30 dollar. Disse 35 dollarene er nå i en safe. Safe opprettes når kanalen åpnes.

Når Bob vil sende 5 dollar til Alice, i stedet for å overføre pengene direkte, endres eierskapet til pengene. Pengene blir bare i safe. Når betalingskanalen er stengt, åpnes safe. Og Bob får 25 da han hadde foretatt en overføring på 5 dollar. Alice får 10 dollar.

Men hvordan kan Alice sende penger til David eller Ellen?

Det er to måter.

  1. Alice åpner en ny betalingskanal med David og Ellen.
  2. Ellers, la oss si at David og Ellen allerede har hatt en kanal åpnet med Charlie. Dessuten har Charlie og Bob åpnet en betalingskanal mellom seg. Her snakker betalingskanalen med hverandre. Nå når Alice’s transaksjon til David og Ellen først til Bob, deretter sender Bob den videre til Charlie. Endelig vil Charlie sende pengene til David og Ellen.

Jo flere betalingskanaler som er tilgjengelige, jo raskere blir betalingsnettverket. Og å merke seg transaksjoner på blockchain blir sjeldnere. Derfor mindre antall transaksjoner på blockchain. Dermed gjør transaksjonsbehandlingen lynrask.

I tilfelle Bitcoin kalles dette systemet Lyn-nettverk. Og for Ethereum er det Raiden nettverk. Kjernekonseptet er det samme i begge implementeringene.

2. Sharding for Blockchain skalerbarhet

I skjæring deles gruvearbeiderne inn i flere grupper (skjær), og deretter får hver gruppe forskjellige transaksjoner å behandle. Hver gruppe jobber hver for seg for å publisere en blokk hver samtidig.

Siden flere blokker ofte blir publisert, øker prosessen med validering av transaksjonen.

Dessuten snakker disse skjærene ofte med hverandre, slik at det ikke er noen dobbeltbrukstransaksjon som får et grønt signal.

Slik kan en dobbeltbrukstransaksjon oppstå.

Alice har 10 dollar. Og hun sender 10 dollar til Bob. Shard1 mottar en melding for å bekrefte denne transaksjonen.

Umiddelbart sender Alice igjen en forfalsket transaksjon på 10 dollar til Charlie selv om hun ikke har penger. Det er mulig fordi Shard1 ennå ikke skal validere Alice’s transaksjon til Bob – det vil si at Bob ikke har pengene. Og dette er ulovlig, ettersom Alice bruker mer enn hun har, ut av tynn luft.

Nå mottar Shard2 Alice’s transaksjon til Charlie.

Hvis gruvearbeidere fra Shard1 og Shard2 ikke snakker ofte, kan de begge godkjenne de to transaksjonene. Og det bryter med reglene for pengesystemet. Så må skjærene fortsette å kommunisere ofte for å forhindre dårlige transaksjoner.

Imidlertid løses dette problemet bedre når smarte kontrakter – selvutførende programmer – er på plass.

En smart kontrakt vil vite hvor mye balanse Alice har. Når hun sender en transaksjon, vil den smarte kontrakten automatisk stoppe Alice i å sende den andre forfalskede transaksjonen. Og det kommer aldri til Shard2.

En annen løsning for å skalere Ethereum-baserte dApps er Plasma. Du kan lese ytterligere detaljer i vår nylige guide: Hva er Ethereum Plasma? Hvordan kan det skalere opp Ethereum?.

Konklusjon

Betalingskanaler og Sharding er de lovende løsningene for å håndtere blockchain-skalerbarhet. Og disse under aktiv forskning og utvikling. Og dette er bare toppen av isfjellet. Men de fleste løsningene der ute er ennå ikke modne. Når en løsning er brakt til blockchain, er det bare vi som kan vurdere hvor langt de hjelper til med å skalere.

Kryss fingrene. Forhåpentligvis vil blockchain ha raskere dager fremover.

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me