なぜブロックチェーンがまだ私たちの日常生活の一部ではないのかと自問しましたか？大企業はブロックチェーンの研究にお金を投資しており、ブロックチェーンソリューションを実装しており、スマートで成功した人々はDLT（分散型台帳テクノロジー）を革新的なものとして語り、未来が分散しているなどと聞きます。同時に、私たちは遠くないです私たちが何年も前にいた時点から、最新のインターネットのトレンドのほとんどは、この最も重要な目新しさであるブロックチェーンとはほとんど関係がないようです。なぜ？
多くの人々は、ブロックチェーンを暗号通貨にのみ関連付ける傾向があります。彼らは、暗号通貨は揮発性が高すぎて便利な支払い手段にはならないと言っているかもしれません。この声明は、仮想通貨が依然として好ましいツールであるにもかかわらず、暗号通貨がすでに支払い手段として使用されているという事実を無視しています。この記事では、ブロックチェーンテクノロジーのもう1つの重大な欠点であるスケーラビリティの低下に焦点を当てます。何年もの間、業界の有力な人々は、ブロックチェーンベースのネットワークが毎秒数千または数百万ものトランザクションを処理できるようにするソリューションを見つけるために取り組んでいます。ブロックチェーンは、スケーラビリティの問題が解決されるまで、世界のどこでも通常の日常的なテクノロジーにはなりません。
この記事では、高いトランザクション速度の意味が非常に重要である理由を説明し、速度の向上を目的としたいくつかのソリューションをリストします。 Segregated Witness、Lightning Network、およびスケーラビリティを向上させる革新的なコンセンサスプロトコルについて説明します。また、個々の暗号通貨プラットフォーム用に開発されたソリューション（ Freewalletの例を使用 ）についても触れ、トランザクションのバッチ処理とは何か、およびトランザクションのバッチ処理がどのように役立つかを学びます。より速く、より安い。ただし、最初のトピックはトランザクション速度、その重要性、およびこの速度を高速化するための課題です。
- トランザクション速度
- ソリューションと例
- 結論
トランザクション速度
特定のブロックチェーンの高いスケーラビリティは、ネットワークのトランザクション速度が高いことを意味します。これにより、ネットワークの負荷に関係なく、異なるアカウントが互いに、またはすぐにでもデータを交換できます。ネットワークでのトランザクションの迅速な確認が必要です。
トランザクションの速度は、次の4つのパラメーターに依存します。ブロック時間やブロックサイズなどの固定数値と、ネットワーク負荷とトランザクション料金の2つの不定パラメーター。
- ブロックサイズは、ブロックチェーンの作成者が設定した定数です。このサイズにより、1つのブロックに含めることができるデータの量が決まります。たとえば、ビットコインのブロックサイズは1 MBを超えることはできませんが、SegWitおよびLightning Networkの実装では、このパラメーターは2〜4 MBに達する可能性があります。
- ブロック時間（トランザクション速度と混同される場合があります）は、別の定数であり、新しいブロックを作成するために必要な固定期間を意味します。ビットコインブロックチェーンでは、新しいブロックが10分ごとに見つかりますが、ライトコイン開発者はこの数値を2.5分に減らしました。
- ネットワーク負荷（またはトラフィック）は、特定の瞬間にトランザクションを交換するアクティブなノードの数を表します。アクティブユーザーの数が多いほど、負荷は大きくなります。当然のことながら、トランザクション速度に悪影響を及ぼします。
- ほとんどのブロックチェーンプラットフォームでの取引手数料は、取引の優先順位を決定します。料金が高いほど、優先順位が高くなります。
これらすべての要因が組み合わさって、各トランザクションの速度が影響を受けます。トランザクションの完了には、数分から数か月かかります。トランザクション速度のこのような不確実性とボラティリティにより、ブロックチェーンサービスは、幅広いオーディエンスの使用には効果がありません。ネットワーク負荷のピーク時には、プラットフォームが遅くなり、数千人が影響を受けます（数千の企業に不可欠なEthereumブロックチェーンが、その上に構築されたCryptoKittiesゲームの急速な普及により、 その速度の20％を失ったらイーサリアムプラットフォーム）。このような状況は、集中型プラットフォームを使用しているときにインターネット速度がそのような問題を忘れるほど十分に高い2020年に住んでいる人々には適切ではありません。
これが、（ブロックチェーン情報フィールドの）全員が帯域幅（1秒あたりのトランザクション数）について話している理由です。 Visaは1秒あたり最大24,000のトランザクションを処理できるため、ブロックチェーンプラットフォームは多くの作業を行う必要があります。
もちろん、ビットコインネットワークは業界で最も遅いものの1つであるため、ビットチェーンネットワークの成果を見るすべてのブロックチェーンベースのプラットフォームのトランザクション速度を判断することはできません。イーサリアムは1秒あたり20トランザクションを処理できます。リップルは1秒あたり約1.5千トランザクションでPayPalよりもはるかに高速ですが、それでも...これらのプラットフォームを新しいレベルに引き上げ、銀行より魅力的にするためには、やらなければならないことがたくさんあります。一般向け。それ以上に、ブロックチェーン業界の多くの開発者は、彼らのプラットフォームが毎秒数千、数百万、または無限の数のトランザクションさえも処理できるようなスケーラビリティを実証する可能性があると言います。この分野で議論されているソリューションを一目見て、すでにトランザクションを迅速または安定して処理しているプラットフォームの例を忘れないでください。
ソリューションと例
表面的には、解決策は明白なようです。ブロックサイズが大きくなり、ブロック時間が短くなると、速度は速くなります。しかし、いつものように、悪魔は詳細にあります。ブロック時間が短い場合、ブロックが親ブロックを見つけられず、メインチェーンに入れず、結果として孤立ブロックになる可能性があります。そのようなブロックは無効であり、そのようなブロック内のトランザクションは確認されても破棄されます。ビットコインには長いブロック時間（10分）がありますが、ビットコインネットワークには、10年以上の間、孤立ブロックが1つもありませんでした。
ネットワークをDDoS攻撃から保護するには、ブロックサイズを小さくすることが重要です。 1 MBブロックのスパムは100 MBブロックのスパムほど危険ではありません。そのため、ブロックサイズの増加は常にリスクとなります。この間、ビットコインは初期のブロックサイズとブロック時間で安全なプラットフォームでした。また、それは遅く、それはまだ遅いです。
幸いにも、ビットコインネットワークを高速化するためのソリューションが見つかりました。いわゆるLightning Networkの実装により、開発者は最初の暗号通貨のスケーラビリティの問題を解決したいと考えています。トランザクションは即時かつ安価（または無料）であることが想定されています。 Lightningネットワークは、隔離された監視プロトコル（SegWit）のアクティブ化後に可能になりました。これにより、ネットワーク構造を侵襲的に変更せずにブロックサイズを増やすことができます。 SegWitは2017年にアクティブ化されましたが、それでもLightning Networkは開発中であり、多くの問題があります。さらに、 一部の研究者は、Lightning Networkの実装がビットコインネットワークの危険な集中化につながると警告しています。
別のソリューションは、小さなトランザクションを1つのトランザクションにバッチ化することです。参加するトランザクションのサイズが減少するため、各ブロックにはより多くの支払いが含まれます。送金金額に関連するのは、トランザクションの重みのごく一部です。したがって、複数の金額を1つにまとめると、手数料が削減され、同じブロック内の他のトランザクションのためのスペースが大幅に節約されます。ソリューションは非常に洗練されていますが、それがゲームを変えるものではないことは明らかです。ただし、トランザクションのバッチ処理は、トレーダーが時間通りにトランザクションを実行できるようにする大容量に依存する暗号通貨交換では通常のこととなりました。このソリューションの最も深刻な問題は、異なるウォレットからのトランザクションをバッチ処理できないことです。この方法は、1人の個人/機関が一度に複数の受取人に送金する場合にのみ機能します。さらに、Lightning Networkと同様に、この方法はビットコインとビットコインベースの通貨にのみ適しています。
Proof-of-WorkやProof-of-Stakeなどの一般的なコンセンサスプロトコルに加えて、 Freewalletなど、より多くのエキゾチックなメカニズムで1秒あたりのトランザクション数を増やすことができるプラットフォームがあります。
ブロックチェーンとエコシステムの開発者だけがトランザクションの速度を前進させていると考えるのは誤解です。時々、コインの交換を扱うより小さなプラットフォームも彼らの解決策を考え出します。たとえば、共同の取り組みとして、 FreewalletとChangellyはユーザーに高速取引の機能を提供しています。伝えられるところによると、最悪で3分で実行されます。さらに、企業はこのサービスがトランザクションのより高いプライバシーを維持することを宣言します。ここではサービスアーキテクチャの詳細については触れません。この機能の欠点としては、サポートされている54枚のコイン（いくつかのERC20トークン、BTC、USDT、LTC、DOGEなど）に制限されていることに注意してください。 on）と一元化されたプラットフォームへの依存。
結論
現在のところ、残念ながら、既存のスケーラビリティソリューションのほとんどは、分散化の低下、つまり安全性の低下に悩まされています。地方分権に革命的な可能性をもたらす主要なブロックチェーンの特徴の1つであるため、地方分権を損なわないソリューションが必要です。
スケーラビリティの問題が解決されるとすぐに、ブロックチェーンが多くの複雑なことをより透明かつ単純にし、詐欺が不可能になるため信頼に依存する必要がなくなるため、人類は多くの領域でグローバルおよびローカルの相互作用の方法を変更する機会を得ますまたは高すぎる。これが、このスケーラビリティに関する議論に目を向け、耳を傾けておく必要がある理由です。これは、私たちを将来から切り離す最後の障壁の1つだからです。実際のテクノロジーとの関連で引き続き調整を希望する人にとって、Lightning Network、SegWit、トランザクションのバッチ処理、シャーディング、およびスケーラビリティの問題（この記事で言及されていないものを含む）の他の多くのソリューションは、有意義な知識です。