Bitcoinは毎秒いくつのトランザクションを処理できますか？

Bitcoinのトランザクション容量を理解します

Bitcoinは、最初で最もよく知られている暗号通貨として、ユーザーが仲介者なしで資金を送信して受け取ることができる分散ネットワークで動作します。パフォーマンスを評価するために使用される重要なメトリックの1つは、1秒あたりのトランザクションの数（TPS）です。この数値は、Bitcoinブロックチェーンのスケーラビリティと効率性に関する洞察を与えます。

Bitcoinのトランザクションスループットの理論的最大値は、標準条件下で約7秒あたりのトランザクションです。ただし、この数は固定されておらず、ブロックサイズ、トランザクションデータのボリューム、ネットワーク輻輳などのいくつかの要因によって異なります。ブロックの構造化と処理方法の実際的な制限のため、実際のTPはしばしばこの天井の下に落ちることが多いことに注意することが重要です。

Bitcoinの1秒あたりのトランザクションに影響する要因

いくつかの技術的側面は、特定の時間枠内で処理できるトランザクションBitcoinの数に影響します。現在1メガバイト（MB）にあるブロックサイズの制限は、中心的な役割を果たします。各ブロックには、確認するすべてのトランザクションが含まれている必要があります。トランザクションの平均サイズは入力と出力によって異なるため、ブロックあたりのトランザクション数は変動します。

さらに、ブロック時間、または新しいブロックを採掘するのにかかる平均時間は約10分です。これは、Mempool（未確認のトランザクションの保有エリア）で待っているトランザクションの数に関係なく、次のブロックが採掘されるまで確認されないことを意味します。これらの制約は、Bitcoinの実世界のTPSをまとめて形成します。

トランザクションサイズがスループットにどのように影響するか

各Bitcoinトランザクションには、送信者情報、受信機の詳細、デジタル署名、変更などのメタデータが含まれています。より多くの入力を備えたより大きなトランザクションは、ブロックでより多くのスペースを必要とするため、適合できるトランザクションの総数が減少します。たとえば、1つの入力と2つの出力を備えた単純なトランザクションは、約250バイトを占める可能性があり、キロバイトあたり約4つのトランザクション、またはMBあたり約4,000トランザクションが可能になります。

ブロックが1 MBの制限に達した場合、含める可能性のあるトランザクションの数は、個々のサイズに大きく依存します。各トランザクションの平均250バイトの場合、 1つのブロックが約4,000のトランザクションを保持できます。 10分ごとに新しいブロックが採掘されていることを考えると、これにより平均容量は約6.6 TPSになります。

容量の増加における分離された証人（segwit）の役割

2017年に隔離された証人（SEGWIT）の導入は、ブロックサイズの制限を直接変更せずにBitcoinの取引容量を増やすのに役立ちました。 Segwitは署名データをトランザクションデータから分離し、各トランザクションの全体的なサイズを削減します。この最適化により、単一のブロックに含めることができるトランザクションの数が効果的に増加します。

SEGWITの採用により、ブロック内のSEGWITトランザクションの割合に応じて、有効なブロックサイズは最大4 MBに達する可能性があります。その結果、潜在的なTPSは1秒あたり約15〜20回のトランザクションに上昇する可能性がありますが、実際の数値は、ウォレットプロバイダーと交換の間のネットワークの使用パターンとセグウィット採用率に依存します。

稲妻ネットワーク：オンチェーン制限を超えてスケ​​ーリング

Bitcoinの限られたオンチェーントランザクション容量に対処するために、 Lightningネットワークのようなソリューションが開発されました。この第2層プロトコルは、参加者間のオフチェーントランザクションを可能にし、Bitcoinブロックチェーンの最終バランスのみを解決します。そうすることで、メインチェーンの負担を大幅に削減し、ネットワーク全体で数百万秒あたりの取引を可能にします。

ユーザーは、ブロックチェーンに資金をロックすることにより、互いに支払いチャネルを開きます。その後、ネットワーク全体にブロードキャストすることなく、これらのチャネル内で無制限のトランザクションを実行できます。チャネルが閉じられている場合にのみ、最終状態が鎖で記録されます。この方法は、料金を低く抑え、確認時間を速く保ちながら、スケーラビリティを大幅に向上させます。

よくある質問（FAQ）

Q：Bitcoinは、1秒あたり数千のトランザクションをネイティブに処理できますか？ A：ネイティブBitcoinプロトコルの改善は、このような高スループットを達成するために必要です。現在、Lightningネットワークのようなレイヤーツーソリューションは、ベースプロトコルを変更せずにより高いトランザクションボリュームを有効にする主要な手段です。

Q：なぜBitcoinはブロックサイズを増やして、1秒あたりのトランザクションを増やすことを許可しないのですか？ A：ブロックサイズを上げると、完全なノードを実行するためのストレージと帯域幅の要件を増やすことで、分散化を損なう可能性があります。このトレードオフにより、より大きなブロックはコミュニティ内で論争の多いトピックになります。

Q：すべてのBitcoinトランザクションは、ブロック内で同じ量のスペースを取りますか？ A：いいえ、トランザクションサイズは、関係する入力と出力の数によって異なります。複数の入力を使用したより複雑なトランザクションは、より多くのスペースを消費し、ブロックに収まる総数を減らします。

Q：TPSが制限されている場合、取引料は確認速度にどのように影響しますか？ A：ネットワークが混雑し、TPSが飽和状態にある場合、ユーザーは鉱夫に取引を優先順位を付けるために高い料金を支払う必要があります。低料金のトランザクションは、長期間Mempoolに残ることがあります。