Was ist der Durchsatz von Blockchain? Wie kann man den Durchsatz verbessern?

Was ist der Durchsatz von Blockchain? Wie kann man den Durchsatz verbessern?

Der Durchsatz im Kontext von Blockchain bezieht sich auf die Anzahl der Transaktionen, die ein Blockchain -Netzwerk pro Sekunde (TPS) verarbeiten kann. Diese Metrik ist entscheidend, da sie direkt die Skalierbarkeit und Effizienz eines Blockchain -Systems beeinflusst. Ein höherer Durchsatz bedeutet, dass das Netzwerk mehr Transaktionen verarbeiten kann, was es für die weit verbreitete Einführung und Verwendung in verschiedenen Anwendungen besser geeignet ist.

Blockchain -Durchsatz verstehen

Der Blockchain -Durchsatz wird von mehreren Faktoren beeinflusst, einschließlich der Blockgröße, der Blockzeit und des vom Netzwerk verwendeten Konsensmechanismus. Zum Beispiel hat Bitcoin, einer der frühesten und bekanntesten Blockchains, aufgrund seiner Entwurfsauswahl einen Durchsatz von etwa 7 TPS, wie z. B. eine 10-minütige Blockzeit und eine Blockgrößengrenze von 1 MB. Andererseits haben neuere Blockchains wie Ethereum darauf abzielen, dies zu verbessern, wobei Ethereum 1.0 rund 15-20 TPs erreicht hat.

Faktoren, die den Blockchain -Durchsatz beeinflussen

Mehrere Elemente tragen zum Durchsatz eines Blockchain -Netzwerks bei:

• Blockgröße : Größere Blöcke können mehr Transaktionen enthalten und den Durchsatz erhöhen. Größere Blöcke bedeuten jedoch auch mehr Daten, die sich über das Netzwerk ausbreiten können, was zu einer Zentralisierung führen kann, wenn nur Knoten mit hoher Bandbreite Schritt halten können.

• Blockzeit : Die Zeit, die benötigt wird, um einen neuen Block direkt zu ermitteln, wirkt sich direkt auf den Durchsatz aus. Kürzere Blockzeiten können die Anzahl der pro Sekunde verarbeiteten Transaktionen erhöhen, aber sie können auch die Wahrscheinlichkeit von verwaisten Blöcken erhöhen.

• Konsensmechanismus : Die Methode zur Validierung von Transaktionen und zur Hinzufügung der Blockchain kann den Durchsatz erheblich beeinflussen. Der von Bitcoin verwendete Arbeitsnachweis (POW) ist langsamer und energieintensiver im Vergleich zum Nachweis des Pfahls (POS), der von neueren Blockchains wie Ethereum 2.0 verwendet wird.

• Netzwerküberlastung : Eine hohe Nachfrage nach Transaktionen kann zu einer Netzwerküberlastung führen, bei der die Transaktionen in der Warmierung und verarbeitet werden, wodurch der effektive Durchsatz verringert wird.

Methoden zur Verbesserung des Blockchain -Durchsatzes

Die Verbesserung des Blockchain -Durchsatzes ist für viele Entwickler und Forscher ein wichtiger Schwerpunkt. Hier sind einige Strategien, die vorgeschlagen und umgesetzt wurden:

Blockgröße erhöhen

Eine einfache Möglichkeit, den Durchsatz zu erhöhen, besteht darin, die Blockgröße zu erhöhen . Auf diese Weise können mehr Transaktionen in jeden Block aufgenommen werden, wodurch die Gesamt -TPS erhöht wird. Dieser Ansatz muss jedoch mit der Notwendigkeit, die Dezentralisierung aufrechtzuerhalten, in Einklang zu bringen, da größere Blöcke Knoten mit niedrigerer Bandbreite benachteiligen können.

Blockzeit verkürzen

Die Reduzierung der Blockzeit kann auch den Durchsatz steigern. Kürzere Blockzeiten bedeuten, dass in einem bestimmten Zeitraum mehr Blöcke zur Kette hinzugefügt werden können, sodass mehr Transaktionen verarbeitet werden können. Dies muss jedoch sorgfältig durchgeführt werden, um zu vermeiden, dass die Rate von verwaisten Blöcken erhöht wird, was das Netzwerk destabilisieren kann.

Lösungen außerhalb des Ketten implementieren

Off-Chain-Lösungen wie das Blitznetz für Bitcoin und Sidechains für Ethereum können den Durchsatz erheblich verbessern. Diese Lösungen verarbeiten Transaktionen außerhalb der Hauptblockchain, die die Last im Netzwerk reduzieren und schnellere und billigere Transaktionen ermöglichen. Um das Lightning -Netzwerk beispielsweise zu verwenden, befolgen Sie beispielsweise die folgenden Schritte:

• Öffnen Sie einen Kanal : Zwei Parteien öffnen einen Zahlungskanal, indem sie Fonds in eine Brieftasche mit mehreren Signaturen sperren.
• Durchführen von Transaktionen : Die Parteien können dann mehrere Transaktionen außerhalb des Kettens durchführen und das Gleichgewicht im Kanal aktualisieren, ohne auf die Hauptblockchain zu senden.
• Schließen Sie den Kanal : Wenn er fertig ist, wird der endgültige Zustand des Kanals an die Blockchain übertragen und die Transaktionen abgereicht.

Verwenden Sie Sharding

Sharding ist eine Technik, bei der die Blockchain in kleinere Stücke oder Scherben aufgeteilt wird, die jeweils ihre eigenen Transaktionen verarbeiten können. Diese parallele Verarbeitung kann den Gesamtdurchsatz des Netzwerks erheblich erhöhen. Ethereum 2.0 beispielsweise setzt Sharding um, um seine Skalierbarkeit zu verbessern.

Wechseln Sie zu effizienteren Konsensmechanismen

Das Umschalten auf effizientere Konsensmechanismen wie den Nachweis des Anteils (POS) oder der delegierte Nachweis des Einsatzes (DPOS) kann auch den Durchsatz verbessern. Diese Mechanismen sind weniger ressourcenintensiv als Nachweis der Arbeit (POW) und können Transaktionen schneller verarbeiten. Der Übergang von Ethereum zu POS mit Ethereum 2.0 wird voraussichtlich seinen Durchsatz erheblich erhöhen.

Implementieren Sie Schicht 2 Skalierungslösungen

Schicht -2 -Skalierungslösungen wie Zustandskanäle und Rollups sind so ausgelegt, dass Transaktionen von der Hauptblockchain verarbeitet, die Last reduziert und den Durchsatz erhöht werden. Bei den Rollups basieren beispielsweise mehrere Transaktionen in eine einzelne Transaktion in der Hauptkette, was die Anzahl der pro Sekunde verarbeiteten Transaktionen erheblich erhöhen kann.

Praktische Implementierung der Durchsatzverbesserung

Um einige dieser Verbesserungen praktisch zu implementieren, berücksichtigen wir das Beispiel für die Einrichtung eines Lightning -Netzwerkkanals auf Bitcoin:

• Installieren Sie eine Lightning Network Wallet : Wählen Sie eine Brieftasche, die das Blitznetz wie Zap oder Muun unterstützt.
• Finanzieren Sie die Brieftasche : Übertragen Sie Bitcoin in die Brieftasche, um sie zu finanzieren.
• Öffnen Sie einen Kanal : Verwenden Sie die Brieftasche, um einen Zahlungskanal mit einer anderen Party zu öffnen. Dies beinhaltet die Auswahl der Menge an Bitcoin, um in den Kanal und den öffentlichen Schlüssel der Gegenpartei zu sperren.
• Transaktionen durchführen : Sobald der Kanal geöffnet ist, können Sie Zahlungen sofort und mit minimalen Gebühren senden und erhalten.
• Schließen Sie den Kanal : Wenn Sie fertig sind, schließen Sie den Kanal, um das endgültige Gleichgewicht auf der Blockchain Bitcoin zu begleichen.

Häufig gestellte Fragen

F: Wie wirkt sich der Blockchain -Durchsatz auf Transaktionsgebühren aus?

A: Ein höherer Durchsatz führt im Allgemeinen zu niedrigeren Transaktionsgebühren, da das Netzwerk mehr Transaktionen pro Sekunde verarbeiten kann, wodurch die Konkurrenz um den Blockraum verringert wird. Umgekehrt kann ein niedrigerer Durchsatz aufgrund des erhöhten Nachfrage nach begrenztem Blockraum zu höheren Gebühren führen.

F: Kann eine zunehmende Blockgröße zu einer Zentralisierung führen?

A: Ja, eine zunehmende Blockgröße kann zu einer Zentralisierung führen, da größere Blöcke mehr Bandbreite und Speicher benötigen. Knoten mit begrenzten Ressourcen können Schwierigkeiten haben, auf dem Laufenden zu bleiben, was möglicherweise zu einem Netzwerk führt, das von Knoten mit bedeutenderen Fähigkeiten dominiert wird.

F: Was ist der Unterschied zwischen Ketten- und Off-Chain-Skalierungslösungen?

A: Skalierungslösungen für Onketten beinhalten Änderungen am Hauptblockchain-Protokoll, z. B. die Erhöhung der Blockgröße oder die Verkürzung der Blockzeit. Ablauf-Skalierungslösungen wie das Blitznetz oder Sidechains verarbeiten Transaktionen außerhalb der Hauptblockchain, reduzieren die Last und erhöhen den Durchsatz, ohne das Protokoll der Hauptkette zu verändern.

F: Wie funktioniert Sharding in Ethereum 2.0?

A: In Ethereum 2.0 beinhaltet Sharding das Aufteilen des Netzwerks in mehrere Scherben, die jeweils in der Lage sind, seine eigenen Transaktionen zu verarbeiten. Diese parallele Verarbeitung erhöht den Gesamtdurchsatz des Netzwerks. Jeder Shard unterhält seinen eigenen Zustand und seine eigenen Transaktionen, und ein Cross-Shard-Kommunikationsprotokoll stellt sicher, dass Transaktionen über verschiedene Scherben verarbeitet werden können.