Was ist die TPS der Blockchain und wie kann man sie verbessern?

Was ist die TPS der Blockchain und wie kann man sie verbessern?

Transaktionen pro Sekunde (TPS) sind eine kritische Metrik bei der Bewertung der Leistung eines Blockchain -Netzwerks. Es misst die Anzahl der Transaktionen, die eine Blockchain in einer Sekunde verarbeiten kann, und wirkt sich direkt auf die Skalierbarkeit und Effizienz des Systems aus. TPS zu verstehen und Methoden zu erforschen, um es zu verbessern, ist für Entwickler und Benutzer im Kryptowährungs -Ökosystem unerlässlich. Dieser Artikel befasst sich mit dem Konzept von TPS, seiner Bedeutung und verschiedenen Strategien zur Verbesserung.

TPS in Blockchain verstehen

TPS repräsentiert den Durchsatz einer Blockchain, die angibt, wie viele Transaktionen in einer einzigen Sekunde zur Blockchain hinzugefügt werden können. Zum Beispiel liegt der TPS von Bitcoin bei 7, während Ethereum ungefähr 15 Jahre alt ist. Diese Zahlen belegen die Einschränkungen dieser Netzwerke bei der Behandlung großer Transaktionsvolumina, was zu langsameren Verarbeitungszeiten und höheren Gebühren während der Spitzenverwendung führt.

Die Bedeutung von TPS liegt in ihren direkten Auswirkungen auf die Benutzererfahrung. Ein höheres TPS bedeutet schnellere Transaktionsbestätigungen, niedrigere Gebühren und eine bessere Gesamtleistung. Dies ist für Blockchain -Netzwerke von entscheidender Bedeutung, die darauf abzielen, Anwendungen zu unterstützen, die hohe Transaktionsvolumina erfordern, wie z.

Faktoren, die TPS beeinflussen

Mehrere Faktoren beeinflussen die TPS eines Blockchain -Netzwerks. Blockgröße ist eine primäre Determinante; Größere Blöcke können mehr Transaktionen aufnehmen, was möglicherweise TPS erhöht. Größere Blöcke erhöhen jedoch auch die Zeit, die für die Blockausbreitung im gesamten Netzwerk erforderlich ist, was zu Zentralisierungsproblemen führen kann.

Die Blockzeit ist ein weiterer kritischer Faktor. Kürzere Blockzeiten ermöglichen eine schnellere Transaktionsbestätigungen, können aber auch zu erhöhten Waisenblöcken und Netzwerkstaus führen. Der Konsensmechanismus spielt ebenfalls eine bedeutende Rolle. POW-Systeme (POW) wie Bitcoin haben aufgrund ihrer energieintensiven Natur tendenziell niedrigere TPS, während der Nachweis des Stakes (POS) und anderer Konsensusalgorithmen einen höheren Durchsatz erreichen kann.

Strategien zur Verbesserung der TPS

Die Verbesserung der TPS beinhaltet verschiedene technische und architektonische Verbesserungen. Hier sind einige effektive Strategien:

• Schicht 2 Skalierungslösungen : Diese Lösungen wie Blitznetzwerk für Bitcoin und optimistische Rollups für Ethereum verarbeiten Transaktionen von der Hauptblockchain und erhöhen die TPS erheblich. Sie arbeiten, indem sie mehrere Transaktionen in eine einzelne Transaktion in der Hauptkette bündeln, die Last reduzieren und die Verarbeitungszeiten beschleunigen.

• Sharding : Diese Technik umfasst die Teile der Blockchain in kleinere, parallele Stücke, die als Scherben bezeichnet werden. Jedes Shard verarbeitet seine eigenen Transaktionen, sodass das Netzwerk mehr Transaktionen gleichzeitig verarbeiten kann. Der Übergang von Ethereum zu Ethereum 2.0 ist ein hervorragendes Beispiel für die Implementierung von Sharding zur Verbesserung der TPS.

• Upgrades für Konsensmechanismus : Das Umschalten von POW auf effizientere Konsensmechanismen wie POS oder delegierter Nachweis des Anteils (DPOS) kann TPS dramatisch erhöhen. Zum Beispiel verwendet EOS DPOs und Behauptungen, Tausende von TPS zu erreichen.

• Erhöhung der Blockgröße und Reduzierung der Blockzeit : Das Anpassen dieser Parameter kann sich direkt auf TPS auswirken. Diese Änderungen müssen jedoch sorgfältig verwaltet werden, um die Instabilitäts- und Zentralisierungsrisiken für Netzwerke zu vermeiden.

Implementierung der Skalierungslösungen von Schicht 2

Skalierungslösungen in Layer 2 sind ein beliebter Ansatz zur Verbesserung der TPS. Hier ist eine detaillierte Anleitung zum Implementieren des Blitznetzes für Bitcoin:

• Installieren Sie eine Lightning Network Wallet : Wählen Sie eine seriöse Brieftasche, die das Blitznetz wie Zap oder Muun unterstützt. Laden Sie die Brieftasche auf Ihrem Gerät herunter und installieren Sie es.

• Finanzieren Sie Ihre Brieftasche : Übertragen Sie Bitcoin von Ihrer Hauptbrieftasche in das Lightning Network Wallet. In diesem Schritt wird ein Kanal mit dem Netzwerk erstellt, das eine erste Einzahlung erfordert.

• Öffnen Sie einen Zahlungskanal : Verwenden Sie die Brieftasche, um einen Zahlungskanal mit einem anderen Blitznetzbenutzer zu öffnen. Dieser Kanal ermöglicht sofortige, außerkettige Transaktionen zwischen den beiden Parteien.

• Transaktionen durchführen : Führen Sie Transaktionen innerhalb des Kanals durch. Diese Transaktionen werden sofort und zu geringeren Kosten im Vergleich zu Onkettentransaktionen verarbeitet.

• Schließen Sie den Kanal : Sobald Sie mit Ihren Transaktionen fertig sind, schließen Sie den Kanal. Der endgültige Zustand des Kanals wird dann auf der Blockchain Bitcoin aufgezeichnet, in der die Transaktionen abgerechnet werden.

Implementierung von Sharding

Sharding ist eine komplexere, aber hochwirksame Methode zur Verbesserung der TPS. So implementieren Sie Sharding in einem hypothetischen Blockchain -Netzwerk:

• Entwerfen Sie die Sharding -Architektur : Bestimmen Sie die Anzahl der Scherben und wie sie miteinander interagieren. Jede Shard sollte in der Lage sein, Transaktionen unabhängig zu verarbeiten.

• Cross-Shard-Kommunikation implementieren : Entwickeln Sie Protokolle für Transaktionen, die mehrere Scherben umfassen. Dies beinhaltet die Erstellung von Mechanismen für die Shard -Koordination und die Datenkonsistenz.

• Bereitstellen von Sharding -Knoten : Richten Sie Knoten ein, die jede Shard verwalten. Diese Knoten sollten über das Netzwerk verteilt werden, um die Dezentralisierung sicherzustellen.

• Testen und Optimieren : Führen Sie gründliche Tests durch, um sicherzustellen, dass das Sharding -System wie beabsichtigt funktioniert. Optimieren Sie das System basierend auf Leistungsmetriken und Benutzerfeedback.

Beispiele für die Verbesserung der TPS

Mehrere Blockchain -Projekte haben erfolgreich Strategien zur Verbesserung ihrer TPS implementiert. Solana ist bekannt für seinen hohen Durchsatz und behauptet, über 65.000 TPs durch eine Kombination aus POS und einem einzigartigen Konsensmechanismus, der als Proof of History (POH) bezeichnet wird, zu erreichen. Polkadot verwendet einen Sharding-ähnlichen Ansatz, der als Parachains bezeichnet wird und die parallele Transaktionsverarbeitung und eine signifikant zunehmende TPS erhöht.

Ethereum wird mit Ethereum 2.0 ein großes Upgrade durchgesetzt, das den Übergang zu POS und die Implementierung von Sharding umfasst. Es wird erwartet, dass diese Veränderungen die TPS von Ethereum von rund 15 auf möglicherweise Tausende von Transaktionen pro Sekunde erhöhen.

Herausforderungen und Überlegungen

Während die Verbesserung von TPS von entscheidender Bedeutung ist, kommt es mit eigenen Herausforderungen. Sicherheit ist ein Hauptanliegen; Skalierungslösungen müssen die Integrität und Sicherheit der Blockchain aufrechterhalten. Die Dezentralisierung ist ein weiterer kritischer Faktor; Jede Skalierungslösung sollte die dezentrale Natur des Netzwerks nicht beeinträchtigen.

Die Interoperabilität zwischen verschiedenen Skalierungslösungen und der Hauptblockchain kann ebenfalls eine Herausforderung sein. Die Gewährleistung nahtloser Integration und Benutzererfahrung ist für den Erfolg einer TPS -Verbesserungsstrategie von wesentlicher Bedeutung.

Häufig gestellte Fragen

F: Wie wirken sich TPS auf die Kosten von Transaktionen auf einer Blockchain aus? A: Höhere TPS führen im Allgemeinen zu niedrigeren Transaktionsgebühren, da das Netzwerk mehr Transaktionen in einer bestimmten Zeit verarbeiten kann, wodurch die Konkurrenz um den Blockraum verringert wird. Umgekehrt können niedrigere TPS zu höheren Gebühren führen, insbesondere in Zeiten hoher Nachfrage.

F: Können TPS ohne die Sicherheit verbessert werden? A: Ja, TPS kann verbessert werden, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen, indem gut gestaltete Skalierungslösungen wie Schicht-2-Protokolle und Sharding implementiert werden. Diese Lösungen müssen gründlich getestet und geprüft werden, um sicherzustellen, dass sie die Sicherheitsstandards der Blockchain beibehalten.

F: Welche Rolle spielt der Konsensmechanismus in TPS? A: Der Konsensmechanismus wirkt sich erheblich auf TPS aus. POW-Systeme haben aufgrund ihrer energieintensiven Natur tendenziell niedrigere TPs, während POS und andere effizientere Mechanismen einen höheren Durchsatz erreichen können, indem die für die Transaktionsvalidierung erforderlichen Zeit und Ressourcen verkürzt werden.

F: Gibt es Kompromisse bei der Verbesserung der TPS? A: Ja, die Verbesserung der TPS beinhaltet häufig Kompromisse. Zum Beispiel kann eine zunehmende Blockgröße zu Zentralisierungsrisiken führen, während die Verringerung der Blockzeit die Anzahl der Waisenblöcke erhöht. Das Ausgleich dieser Kompromisse ist entscheidend für die Aufrechterhaltung eines robusten und effizienten Blockchain-Netzwerks.