Ti sei mai chiesto perché la blockchain non è ancora una parte normale della nostra vita? Le grandi aziende stanno investendo denaro nella ricerca blockchain, implementano soluzioni blockchain, persone intelligenti e di successo parlano della DLT (tecnologie di contabilità distribuita) come qualcosa di rivoluzionario, sentiamo che il futuro è decentralizzato, ecc. Allo stesso tempo, non siamo lontani dal punto in cui eravamo anni fa - la maggior parte delle ultime tendenze di Internet sembrano avere poco a che fare con la blockchain, questa novità importantissima. Allora perchè?
Molte persone tendono ad associare blockchain esclusivamente a criptovalute. Potrebbero dire che le criptovalute sono troppo volatili per essere un comodo mezzo di pagamento. Questa affermazione ignora il fatto che le criptovalute sono già utilizzate come mezzo di pagamento sebbene il denaro fiat sia ancora uno strumento preferito. In questo articolo, ci concentreremo sull'altro grave inconveniente della tecnologia blockchain: la scarsa scalabilità. Per anni le menti del settore stanno lavorando per trovare la soluzione per rendere le reti basate su blockchain in grado di elaborare migliaia o addirittura milioni di transazioni al secondo. La blockchain non sarà una normale tecnologia quotidiana in nessuna parte del mondo fino a quando il problema di scalabilità non sarà risolto.
In questo articolo, spiegheremo perché il significato di alta velocità di transazione è estremamente significativo e elencheremo diverse soluzioni volte ad aumentare la velocità. Parleremo di Segregated Witness, Lightning Network e protocolli di consenso innovativi che aumentano la scalabilità, inoltre menzioneremo soluzioni sviluppate per singole piattaforme di criptovaluta (usando l'esempio di Freewallet ) , e impareremo cos'è il batch di transazioni e come può aiutare a fare transazioni più veloce ed economico. Tuttavia, il primo argomento è la velocità delle transazioni, la sua importanza e le sfide per aumentare questa velocità.
- Velocità di transazione
- Soluzioni ed esempi
- Conclusione
Velocità di transazione
L'elevata scalabilità di una determinata blockchain implica che la rete abbia un'alta velocità di transazione. Consente a diversi account di scambiare dati tra loro rapidamente o anche immediatamente, indipendentemente dal carico di rete. Richiede la rapida conferma delle transazioni nella rete.
La velocità della transazione dipende dai seguenti quattro parametri: cifre fisse come il tempo di blocco e la dimensione del blocco e due parametri non coerenti: il carico di rete e le commissioni di transazione.
- La dimensione del blocco è una costante impostata dai creatori della blockchain. Questa dimensione determina quanti dati possono essere contenuti in un blocco. Ad esempio, la dimensione del blocco Bitcoin non può superare 1 MB sebbene con l'implementazione di SegWit e Lightning Network questo parametro possa raggiungere 2-4 MB.
- Il tempo di blocco (che a volte è confuso con la velocità della transazione) è un'altra costante che indica il periodo di tempo fisso richiesto per creare un nuovo blocco. Sulla blockchain Bitcoin, un nuovo blocco viene trovato ogni 10 minuti mentre gli sviluppatori Litecoin riducono questa cifra a 2,5 minuti.
- Il carico (o traffico) della rete rappresenta il numero di nodi attivi che scambiano transazioni in un determinato momento. Maggiore è il numero di utenti attivi, maggiore è il carico. Comprensibilmente influenza la velocità della transazione in modo negativo.
- Una commissione di transazione sulla maggior parte delle piattaforme blockchain determina la priorità della transazione. Maggiore è la commissione, maggiore è la priorità.
Tutti questi fattori combinati influenzano la velocità di ogni transazione. Le transazioni richiedono da alcuni minuti a mesi per essere completate. Tale incertezza e volatilità nella velocità delle transazioni rendono i servizi blockchain non efficaci per l'utilizzo di un pubblico più ampio. Al culmine del carico di rete, le piattaforme rallentano e migliaia di persone ne vengono colpite (una volta che una blockchain di Ethereum che è vitale per migliaia di aziende ha perso il 20% della sua velocità a causa della popolarità virale del gioco CryptoKitties costruito sopra il Piattaforma Ethereum). Una situazione del genere non è appropriata per le persone che vivono nel 2020 quando la velocità di Internet è abbastanza elevata da dimenticare tali problemi durante l'utilizzo di piattaforme centralizzate.
Ecco perché tutti (nel campo delle informazioni sulla blockchain) parlano della larghezza di banda (il numero di transazioni al secondo). Le piattaforme Blockchain hanno molto lavoro da fare poiché Visa è in grado di elaborare fino a 24.000 transazioni al secondo, PayPal esegue solo 193 TPS mentre Bitcoin elabora circa 7 transazioni al secondo.
Ovviamente, non possiamo giudicare la velocità di transazione di tutte le piattaforme basate su blockchain considerando i risultati della rete Bitcoin in quanto è una delle più lente del settore. Ethereum è in grado di elaborare 20 transazioni al secondo, Ripple è molto più veloce di PayPal con circa 1,5 mila transazioni al secondo ma ancora ... C'è molto lavoro da fare per portare queste piattaforme a un nuovo livello e renderle più interessanti delle banche per il grande pubblico. Inoltre, molti sviluppatori del settore blockchain affermano che le loro piattaforme hanno il potenziale per dimostrare tale scalabilità che consentirà l'elaborazione di migliaia, milioni o persino un numero infinito di transazioni al secondo. Diamo un'occhiata alle soluzioni discusse sul campo e non dimentichiamo di menzionare gli esempi delle piattaforme che già elaborano le transazioni in modo rapido o stabile.
Soluzioni ed esempi
In apparenza, la soluzione sembra essere ovvia. La velocità aumenta quando la dimensione del blocco aumenta e il tempo di blocco si riduce. Ma come al solito, il diavolo è nei dettagli. Se il tempo di blocco è breve, esiste la possibilità che il blocco non trovi il blocco genitore, non entri nel mainchain e, di conseguenza, diventi un blocco orfano. Tali blocchi non sono validi e le transazioni in tali blocchi vengono scartate nonostante siano state confermate. Bitcoin ha un tempo di blocco elevato (10 minuti) ma d'altra parte, la rete Bitcoin non ha avuto un blocco orfano negli ultimi dieci anni.
Piccole dimensioni del blocco sono importanti per mantenere le reti dagli attacchi DDoS. Lo spamming con blocchi da 1 MB non è pericoloso come lo spamming con blocchi da 100 MB. Ecco perché l'aumento delle dimensioni del blocco è sempre un rischio. Nota che per tutto questo tempo Bitcoin è stata una piattaforma sicura con le sue dimensioni iniziali e il tempo di blocco. Inoltre, era lento ed è ancora lento.
Fortunatamente, è stata trovata la soluzione per accelerare la rete Bitcoin. Tramite l'implementazione della cosiddetta rete Lightning, gli sviluppatori sperano di risolvere il problema della scalabilità della prima criptovaluta. Le transazioni dovrebbero essere istantanee ed economiche (o persino gratuite). La rete Lightning è diventata possibile dopo l'attivazione del protocollo Segregated Witness (SegWit) che consente di aumentare le dimensioni del blocco senza cambiamenti invasivi nella struttura della rete. SegWit è stato attivato nel 2017, ma Lightning Network è ancora in fase di sviluppo e presenta molti problemi. Inoltre, alcuni ricercatori avvertono che l'implementazione di Lightning Network porterà a una pericolosa centralizzazione della rete Bitcoin.
Un'altra soluzione è il raggruppamento di piccole transazioni in un'unica transazione. Ridurrà la dimensione delle transazioni partecipanti in modo che ogni blocco conterrà più pagamenti. Solo una piccola percentuale del peso della transazione è correlata alla quantità di denaro inviato. Pertanto, combinando più importi in uno si riducono le commissioni e si risparmia molto spazio per altre transazioni nello stesso blocco. Sebbene la soluzione sia piuttosto elegante, è ovvio che non è un punto di svolta. Tuttavia, le transazioni in batch sono diventate una cosa normale per gli scambi di criptovaluta che dipendono dall'elevata capacità di consentire ai trader di effettuare transazioni in tempo. Il problema più serio con questa soluzione è che non è possibile eseguire transazioni batch provenienti da diversi portafogli. Il metodo funziona solo se una persona / istituzione invia denaro a più destinatari contemporaneamente. Inoltre, proprio come Lightning Network, questo metodo è valido solo per le valute basate su Bitcoin e Bitcoin.
Oltre ai protocolli di consenso popolari come Proof-of-Work o Proof-of-Stake, ci sono piattaforme con meccanismi più esotici che consentono un numero maggiore di transazioni al secondo, come Freewallet .
Sarebbe un'idea sbagliata pensare che solo gli sviluppatori di blockchain ed ecosistemi stiano avanzando la velocità delle transazioni. A volte, anche le piattaforme più piccole che si occupano dello scambio di monete stanno trovando le loro soluzioni. Ad esempio, in uno sforzo congiunto, Freewallet e Changelly hanno fornito ai loro utenti una funzionalità di transazioni di scambio veloci. Secondo quanto riferito, vengono eseguiti nel peggiore dei casi in 3 minuti. Inoltre, le aziende dichiarano che questo servizio mantiene una maggiore privacy delle transazioni. Non entreremo nei dettagli dell'architettura del servizio qui e notiamo solo che i possibili svantaggi di questa funzione sono che è limitato a un numero di 54 monete supportate (diversi token ERC20, BTC, USDT, LTC, DOGE e così via on) e la dipendenza da piattaforme centralizzate.
Conclusione
Per ora, purtroppo, la maggior parte delle soluzioni di scalabilità esistenti sono afflitte da una diminuzione del decentramento e quindi della sicurezza. Abbiamo bisogno di soluzioni che non compromettano il decentramento in quanto è una delle caratteristiche principali della blockchain che gli conferiscono un potenziale rivoluzionario.
Non appena il problema della scalabilità sarà risolto, l'umanità avrà l'opportunità di cambiare il modo di interazione globale e locale in molte sfere poiché le blockchain renderanno molte cose complicate più trasparenti e semplici ed elimineranno la necessità di dipendere dalla fiducia perché le frodi saranno impossibili o troppo costoso. Ecco perché dovremmo tenere gli occhi e le orecchie su questa discussione sulla scalabilità in quanto è una delle barriere finali che ci separano dal futuro. Per chiunque desideri rimanere sintonizzato in relazione alle tecnologie attuali, Lightning Network, SegWit, transazioni batch, sharding e molte altre soluzioni del problema della scalabilità (comprese quelle non menzionate in questo articolo) è una conoscenza significativa.