Нужен диплом по профессии? Проф. переподготовка дистанционно! 800 актуальных профессий! Быстро! По выгодной цене!

Масштабируемость биткоина: по какому пути пойдёт главная криптовалюта планеты?

Содержание

bitcoinБиткоин всё больше входит в обиход жителей планеты. О нём сейчас не говорит только ленивый. Его добывают, в него инвестируют крупные компании, на основе технологии блокчейн разрабатывают новые многообещающие проекты.

Курс биткоина непрерывно растёт на протяжении всего 2017 года – это чуть ли не главный показатель востребованности «цифрового золота» в мире.

Однако при всём своём благополучии сеть биткоина не лишена серьезных проблем. Главная из них – масштабируемость транзакций в сети. Эта проблема зародилась вместе с самим биткоином и продолжает усугубляться по мере разрастания его блокчейна. До сих пор она не находит однозначного решения среди специалистов, и от их решения зависит, по какому пути пойдёт развитие «цифрового золота». Останется ли он децентрализованным и свободным средством оплаты, или сконцентрируется в руках крупных инвесторов?

Суть биткоина и проблема с масштабируемостью блоков

Для начала вкратце расскажем о самой технологии. Блокчейн (block chain) – это распределенный реестр, который содержит в себе данные обо всех транзакциях внутри сети. Вся информация содержится внутри блоков, каждый из них представляет собой криптографически зашифрованный набор предыдущих транзакций, которые прошли по сети за последние десять минут.

Блок содержит в себе данные об отправителе, получателе, количестве передаваемых биткоинов и прочие данные.

Каждый новый блок, соответственно, формируется один раз в десять минут, встраиваясь в конец цепочки. Данные обо всех вычислениях хранятся одновременно на компьютерах всех участников сети, каждый может проверить, что транзакция действительно прошла.

В этом заключается суть биткоина – криптографической валюты, которая выдаётся пользователям в качестве награды за поддержку транзакций и нахождение новых блоков. Хотя, собственно, он является далеко не единственным примером применения блокчейна.

Однако, как бы ни был успешен биткоин, «родовой травмы» при создании избежать не удалось. Всё дело в том, что автор криптовалюты Сатоши Накамото в 2010 году ограничил размер блоков 1 Мб. Прочие цепочки решений большего размера отметались системой как недействительные.

Этот принцип был применен для защиты от DoS-атак, когда хакеры могли бы опрокинуть всю сеть, задавая произвольно большие размеры блоков. Долгосрочный же эффект оказался неблагоприятным. Пока сеть сравнительно мала – размер транзакций незначителен, и все сделки проходят быстро. Но когда речь идёт о сотнях транзакций в секунду – места требуется много.

Сейчас теоретически биткоин-сеть может обрабатывать 5-7 транзакций в минуту. По факту же производительность не превышает 3-4 сделок. Типична ситуация, когда пользователи ждут по нескольку часов и даже дней, пока пройдёт их транзакция. Для сравнения: международная система Visa проводит по 2 тысячи операций в секунду.

Особенно это заметно во время пиковых обращений, как это было после недавней отмены форка SegWit2x – тогда в сети подвисло свыше 135 тысяч транзакций.

Помимо этого, разрастание сети приводит к увеличению комиссии при транзакциях. При небольшом их количестве она мизерная и не превышает $0,01. Однако при огромном количестве участников стоимость переводов может достигать уже $4-10.

Что такое форки bitcoin

forkМногие наверняка слышали о так называемых форках биткоина. Они представляют собой изменения в текущем протоколе сети, задавая новые правила нахождения блоков. Форк по сути –это та самая вилка, которая решает в каком направлении будет дальше развиваться биткоин.

В зависимости от радикальности форки делят на:

  • Мягкие (легкие), или софтфорки (softfork). Они не меняют кардинальным образом протокол блокчейна и лишь некоторым образом обновляют его. Сеть продолжает функционировать по прежним правилам;
  • Жесткие (тяжелые), или хардфорки (hardfork). Здесь уже правила (к примеру, размер блока) меняются кардинально, и добыча криптовалюты по прежним правилам уже становится невозможна. В результате происходит разделение блокчейна на две самостоятельные части, которые начинают функционировать независимо друг от друга. Иными словами, появляется две самостоятельных цепочки, которые не могут взаимодействовать, потому что протоколы одной несовместимы с другой.

Форки биткоина вызывают неоднозначное отношение среди участников экосистемы. Не всегда понятно, какое из ответвлений сети станет истинным биткоином, а какое утратит актуальность. Инвесторам всегда приходится исследовать причины, по которым происходит то или иное изменение протокола, а уже потом решать – поддерживать его или нет.

Подобное произошло с биткоином после хардфорка SegWit (Segregated Witnesses), в результате которого на свет появился Bitcoin Cash. В общем и целом, он родился из-за несогласия некоторой части майнеров с политикой основной сети.

Bitcoin Cash по сути стал попыткой решить проблему масштабируемости за счёт увеличения размера блока до 8 Мб. Однако подписи транзакций по-прежнему записываются в сам блок, поэтому существенного прироста скорости получить не удалось.

В нынешнем своём виде BCH – прямой конкурент биткоину. Инвесторы начинают использовать его как резервный актив. Более того встречаются даже высказывания о том, что он и является истинным биткоином, как это было недавно в ходе беспрецедентного пампинга BCH. Впрочем, как выяснилось, подобные заявления оказались всего лишь спекуляциями ради накачки курса.

Почему SegWit не смог решить проблему масштабируемости

Как видим, SegWit увеличивает размер блока, за счёт чего в идеале транзакции должны происходить быстрее. Однако увеличение не столь значительное, и при этом не решается проблема гибкости транзакций.

Гибкость транзакций связана со сложностью алгоритма подписей – благодаря им идентифицируется тот или иной блок в сети. В идеале проверка подписей должна быть вынесена за пределы блокчейна, и проверяться сторонней сетью (сайдчейном). Иными словами, должна присутствовать некая доверенная третья сторона в роли арбитра.

Однако это в перспективе ведёт к централизации всей сети, и для большинства участников блокчейна нет никакой разницы между анонимными сделками и централизованными банками, которые биткоин призван заменить.

При чём здесь сайдчейны и как Lightning Network может помочь

лайтнингЛюбая блокчейн-сеть требует консенсуса всех заинтересованных сторон: разработчиков, майнеров, инвесторов. Хардфорки, из-за которых родились Bitcoin Cash и Bitcoin Gold, ведут к расколу сообщества. Часть решает поддерживать старую сеть, другая – начинает активно вкладываться в новые валюты. Блокчейн как никакая другая система чувствителен к обновлениям программного обеспечения — таким он был задуман.

На минувшей неделе едва не случился очередной раскол из-за хардфорка SegWit2x, против которого высказывались и разработчики Bitcoin Core. Предполагалось, что он увеличит размер блоков транзакций до 2 Мб и внесет некоторые коррективы в работу блокчейна. Причиной стало как раз отсутствие консенсуса между игроками, последствия для работы всей системы были бы непредсказуемы.

Часть коммьюнити справедливо сочла SegWit2x попыткой захватить блокчейн биткоина и таким образом поставить его под контроль. Поэтому отмену хардфорка многие эксперты сочли здоровой реакцией сообщества, которое таким образом сумело сохранить децентрализованную суть биткоина.

Однако проблему масштабируемости решать всё равно придётся. Как заявил один из разработчиков Bitcoin Core Питер Ризун:

«Мы либо дадим людям более крупные блоки на биткоине, либо они уйдут туда, где это уже сделано – в Bitcoin Cash».

В итоге единственной альтернативой для решения этой задачи остались сайдчейны.

Что такое сайдчейн (side chain)? Это сторонняя цепочка вычислений, вынесенная за пределы основного блокчейна. Таким путём возможно распределить часть транзакций между ними и тем самым снять часть нагрузки с основной сети.

У сайдчейнов по задумке должны быть собственные протоколы вычислений, правила и набор функций, но все они должны быть связаны с блокчейном биткоина и защищены его протоколом.

Одним из таких многообещающих проектов с использованием смарт-контрактов является Lightning Network. Его авторами является коллектив участников блокчейна: Конрад Берчер, Роджер Ваттенхофер и Кристиан Декер.

Суть его в том, чтобы сформировать частные каналы между пользователями, которые бы функционировали помимо основной цепи вычислений. Каналов может быть множество, а не два, как сейчас. При этом работать они должны без каких-либо посредников. В основную цепь по задумке авторов должен транслироваться только окончательный результат транзакций, а не весь процесс вычислений.

Таким образом, внутриканальные платежи будут проходить мгновенно и не занимать по несколько часов, как это есть сейчас в обычном блокчейне биткоина. В теории эта система должна масштабировать до миллиарда транзакций в сутки безо всякой комиссии, или с минимальными сборами.

В чём сложность с внедрением Lightning Network

Технология выглядит многообещающей, однако, разработчикам предстоит решить целый ряд проблем.

Во-первых, необходимо провести очередной софтфорк биткоина, во-вторых, разработать под него особый сайдчейн. Наконец, в-третьих, придется решить проблему с пластичностью транзакций.

Так или иначе, проблема с масштабируемостью биткоина до сих пор актуальна. Каким образом разработчики Lightning Network будут работать над увеличением размера блока, пока неясно. В любом случае, похоже, сейчас это единственный реальный вариант сохранить децентрализацию биткоина.

Ссылка на основную публикацию
CLOSE
Закрыть