您是否曾经问过自己，为什么区块链仍然不是我们生活的一部分？大公司正在对区块链研究进行投资，他们实施区块链解决方案，聪明而成功的人们谈论DLT（分布式分类帐技术）具有革命性意义，我们听说未来是去中心化的，等等。与此同时，我们距离不远从我们几年前的观点来看-大多数最新的Internet趋势似乎与区块链无关，这是最重要的新颖性。所以为什么？
许多人倾向于将区块链仅与加密货币相关联。他们可能会说加密货币非常易变，无法作为一种便捷的付款方式。尽管法定货币仍然是首选工具，但该声明忽略了以下事实：加密货币已被用作支付手段。在本文中，我们将重点关注区块链技术的另一个严重缺陷-可伸缩性差。多年来，行业领导者一直在努力寻找解决方案，以使基于区块链的网络每秒能够处理数千甚至数百万笔交易。在解决可扩展性问题之前，区块链将不会成为世界上任何地方的日常技术。
在本文中，我们将解释为什么高交易速度的意义极其重要，并列出了一些旨在提高交易速度的解决方案。我们将讨论隔离见证，闪电网络和可提高可伸缩性的创新共识协议，还将提及针对单个加密货币平台开发的解决方案（以Freewallet为例 ） ，并了解什么是交易批处理以及它如何帮助进行交易。更快，更便宜。但是，第一个主题是事务处理速度，其重要性以及提高速度的挑战。
- 交易速度
- 解决方案与范例
- 结论
交易速度
某个区块链的高可扩展性意味着网络具有高交易速度。无论网络负载如何，它都允许不同的帐户在彼此之间快速或什至立即交换数据。它需要快速确认网络中的交易。
交易速度取决于以下四个参数：固定数字（例如，块时间和块大小）以及两个非恒定参数：网络负载和交易费用。
- 区块大小是由区块链创建者设定的常数。此大小确定一个块中可以包含多少数据。例如，尽管实施了SegWit和Lightning Network，该比特币的块大小不能超过1 MB，但该参数可以达到2-4 MB。
- 区块时间（有时与交易速度相混淆）是另一个常数，表示创建新区块所需的固定时间段。在比特币区块链上，每10分钟就会发现一个新块，而Litecoin开发人员将该数字减少到2.5分钟。
- 网络负载（或流量）代表在给定时间交换事务的活动节点数。活动用户数越高，负载越大。可以理解，它以负面的方式影响交易速度。
- 大多数区块链平台上的交易费用决定了交易的优先级。费用越高，优先级越高。
所有这些因素共同影响着每笔交易的速度。交易需要几分钟到几个月才能完成。交易速度的这种不确定性和波动性使区块链服务无法有效地吸引广大受众。在网络负载高峰时，平台会变慢，成千上万的人会受到影响（以太坊区块链对成千上万家公司至关重要的以太坊区块链已经失去了20％的速度，这是因为基于CryptoKitties游戏的病毒式传播非常流行。以太坊平台）。这种情况不适用于2020年的人们，当时互联网的速度足够快，可以在使用集中式平台时忘记此类问题。
这就是每个人（在区块链信息字段中）都在谈论带宽（每秒事务数）的原因。 Visa每秒可处理多达24,000笔交易，而区块链平台还有很多工作要做，PayPal每秒仅处理193 TPS，而比特币每秒处理约7笔交易。
当然，我们无法从所有基于区块链的平台的交易速度来判断比特币网络的成就，因为它是行业中最慢的之一。以太坊每秒能够处理20笔交易，而Ripple则比PayPal快得多，每秒约有1.5千笔交易，但是仍然有很多工作要做，以使这些平台达到一个新的水平，并使它们比银行更具吸引力对于普通大众。不仅如此，来自区块链行业的许多开发人员表示，他们的平台具有展示这种可扩展性的潜力，该可扩展性将允许每秒处理成千上万，数百万甚至是无限数量的交易。让我们看一下本领域讨论的解决方案，不要忘记提及已经快速或稳定地处理交易的平台的示例。
解决方案与范例
从表面上看，解决方案似乎很明显。当块大小变大并且块时间变短时，速度变高。但是像往常一样，细节决定成败。如果块时间很短，则有可能该块找不到其父块，不会进入主链，结果将成为孤立块。这样的区块是无效的，并且尽管被确认，但是在这些区块中的交易仍被丢弃。比特币有很大的封锁时间（10分钟），但是另一方面，比特币网络在过去十年中没有一个孤立的封锁。
小块大小对于防止网络受到DDoS攻击很重要。垃圾邮件1 MB块不像垃圾邮件100 MB块那样危险。这就是为什么增加块大小始终是一种风险的原因。请注意，一直以来，比特币都是具有初始区块大小和区块时间的安全平台。此外，它很慢，但仍然很慢。
幸运的是，找到了加快比特币网络速度的解决方案。开发人员希望通过实施所谓的闪电网络来解决第一个加密货币的可扩展性问题。交易应该是即时且便宜的（甚至是免费的）。激活隔离见证协议（SegWit）后，闪电网络成为可能，该协议允许增加块大小，而无需对网络结构进行侵入式更改。 SegWit于2017年被激活，但闪电网络仍在开发中，存在很多问题。此外， 一些研究人员警告说，闪电网络的实施将导致比特币网络的危险集中化。
另一种解决方案是将小交易批量处理为一个交易。这将减少参与交易的规模，因此每个区块将包含更多付款。交易权重中只有一小部分与汇款金额有关。因此，将多个金额合并为一个可以减少费用，并为同一区块中的其他交易节省大量空间。尽管解决方案非常优雅，但很明显，它不是改变游戏规则的人。但是，批量交易已成为加密货币交易的常态，这取决于使交易者按时进行交易的高容量。该解决方案最严重的问题是，不能批量处理来自不同钱包的交易。该方法仅在一个人/机构一次向多个接收者汇款时起作用。此外，就像闪电网络一样，此方法仅适用于比特币和基于比特币的货币。
除了流行的共识协议（例如工作量证明或权益证明）之外，还有一些平台具有更多的异国情调的机制，允许每秒进行更多的交易，例如Freewallet 。
认为只有区块链和生态系统的开发人员才能推动交易速度前进，这是一个误解。有时，处理硬币交换的较小平台也提出了解决方案。例如，在Freewallet和Changelly的共同努力下，他们为其用户提供了快速交换交易的功能。据报道，他们在最坏的情况下会在3分钟内被处决。此外，两家公司还宣布，此服务可维护更高的交易隐私性。我们在这里不打算讨论服务体系结构的详细信息，仅注意此功能的可能缺点是它仅限于支持的54种硬币（几个ERC20令牌，BTC，USDT，LTC，DOGE等）。 ）以及对集中式平台的依赖。
结论
到目前为止，不幸的是，大多数现有的可伸缩性解决方案都受到分散性和安全性下降的困扰。我们需要不会损害去中心化的解决方案，因为它是赋予其革命性潜力的主要区块链特征之一。
一旦解决了可扩展性问题，人类将有机会改变许多领域的全球和本地互动方式，因为区块链将使许多复杂的事物变得更加透明和简单，并且消除了依赖信任的需要，因为欺诈是不可能的或太昂贵。这就是为什么我们要在这种可扩展性讨论上保持警惕，因为这是使我们与未来分离的最终障碍之一。对于希望与实际技术保持联系的任何人，Lightning Network，SegWit，事务批处理，分片以及可伸缩性问题的许多其他解决方案（包括本文中未提及的解决方案）都是有意义的知识。