De ce numărul de Tranzacții pe Secundă (TPS) al blockchain-urilor scade în lumea reală?
Numărul de tranzacții pe secundă (TPS) al blockchain-urilor este adesea tratat ca un indicator de performanță, dar nu oferă o imagine completă a capacității unei rețele de a scala în practică.
Carter Feldman, fondatorul Psy Protocol și fost hacker, a declarat pentru Cointelegraph că cifrele TPS sunt adesea înșelătoare, deoarece ignoră modul în care tranzacțiile sunt verificate și transmise în sistemele descentralizate.
„Multe teste pre-mainnet, testnet sau de benchmarking izolate măsoară TPS cu un singur nod în funcțiune. În acest moment, ai putea la fel de bine să numești Instagram un blockchain care poate atinge 1 miliard de TPS, deoarece are o autoritate centrală care validează fiecare apel API”, a spus Feldman.
O parte a problemei este modul în care sunt proiectate majoritatea blockchain-urilor. Cu cât încearcă să meargă mai repede, cu atât este mai mare sarcina pe fiecare nod și cu atât mai grea devine descentralizarea. Această povară poate fi redusă prin separarea execuției tranzacțiilor de verificare.
**Numerele TPS ignoră costul descentralizării**
TPS este un punct de referință valid pentru performanța blockchain. Dacă o rețea are un TPS mai mare, poate gestiona o utilizare reală mai mare. Dar Feldman a argumentat că majoritatea cifrelor TPS importante reprezintă setări ideale care nu se traduc în randament real. Numerele impresionante nu arată cum funcționează sistemul în condiții descentralizate.
„TPS-ul unei mașini virtuale sau al unui singur nod nu este o măsură a performanței reale a mainnet-ului unui blockchain”, a spus Feldman. „Cu toate acestea, numărul de tranzacții pe secundă pe care un blockchain le poate procesa într-un mediu de producție este încă o modalitate validă de a cuantifica cât de multă utilizare poate gestiona, ceea ce ar trebui să însemne scalare.”
Fiecare nod complet dintr-un blockchain trebuie să verifice dacă tranzacțiile respectă regulile protocolului. Dacă un nod acceptă o tranzacție nevalidă, celelalte ar trebui să o respingă. Asta face să funcționeze un registru descentralizat.
Performanța blockchain ia în considerare cât de repede o mașină virtuală execută tranzacții. Dar lățimea de bandă, latența și topologia rețelei contează în lumea reală. Deci, performanța depinde și de modul în care tranzacțiile sunt primite și verificate de alte noduri din rețea.
Ca urmare, cifrele TPS publicate în white paper-uri diverg adesea de performanța mainnet-ului. Benchmarks-urile care izolează execuția de costurile de releu și verificare măsoară ceva mai apropiat de viteza mașinii virtuale decât de scalabilitatea blockchain-ului.
EOS, o rețea în care Feldman a fost fost producător de blocuri, a doborât recordurile inițiale de oferte de monede în 2018. White paper-ul său a sugerat o scară teoretică de aproximativ 1 milion de TPS. Aceasta rămâne o cifră uimitoare chiar și după standardele din 2026.
EOS nu a atins niciodată obiectivul teoretic TPS. Rapoartele anterioare au susținut că ar putea atinge 4.000 de tranzacții în condiții favorabile. Cu toate acestea, cercetările efectuate de testerii blockchain de la Whiteblock au constatat că, în condiții realiste de rețea, debitul a scăzut la aproximativ 50 TPS.
În 2023, Jump Crypto a demonstrat că clientul său validator Solana, Firedancer, a atins ceea ce EOS nu a putut, testând 1 milion de TPS. Clientul a fost implementat de atunci, mulți validatori rulând o versiune hibridă cunoscută sub numele de Frankendancer. Solana în condiții reale procesează astăzi în mod obișnuit aproximativ 3.000-4.000 TPS. Aproximativ 40% dintre aceste tranzacții sunt tranzacții non-vot, care reflectă mai bine activitatea reală a utilizatorilor. Solana a înregistrat 1.361 TPS fără tranzacții de vot pe 10 februarie.
**Depășirea problemei scalării liniare**
Debitul blockchain-ului crește de obicei liniar cu volumul de muncă. Mai multe tranzacții reflectă mai multă activitate, dar înseamnă, de asemenea, că nodurile primesc și verifică mai multe date. Fiecare tranzacție suplimentară adaugă o sarcină de calcul. La un moment dat, limitele de lățime de bandă, constrângerile hardware și întârzierile de sincronizare fac ca creșterile ulterioare să fie nesustenabile fără a sacrifica descentralizarea.
Feldman a spus că depășirea acestei constrângeri necesită regândirea modului în care este dovedită validitatea, ceea ce se poate face prin intermediul tehnologiei zero-knowledge (ZK).
ZK este o modalitate de a dovedi că un lot de tranzacții a fost procesat corect fără a cere fiecărui nod să ruleze din nou acele tranzacții. Deoarece permite dovedirea validității fără a dezvălui toate datele de bază, ZK este adesea promovat ca o soluție la problemele de confidențialitate.
Feldman susține că poate ușura și sarcina de scalare prin intermediul dovezilor ZK recursive. În termeni simpli, aceasta se referă la dovezi care verifică alte dovezi.
„Se dovedește că poți lua două dovezi ZK și poți genera o dovadă ZK care demonstrează că ambele dovezi sunt corecte”, a spus Feldman. „Deci, poți lua două dovezi și le poți transforma într-o singură dovadă.”
„Să spunem că începem cu 16 tranzacții ale utilizatorilor. Putem lua acele 16 și le putem transforma în opt dovezi, apoi putem lua cele opt dovezi și le putem transforma în patru dovezi”, a explicat Feldman în timp ce împărtășea un grafic al unui arbore de dovezi în care mai multe dovezi devin în cele din urmă una singură.
În proiectele blockchain tradiționale, creșterea TPS crește cerințele de verificare și lățime de bandă pentru fiecare nod. Feldman susține că, cu un design bazat pe dovezi, debitul poate crește fără a crește proporțional costurile de verificare per nod.
Aceasta nu înseamnă că ZK elimină complet compromisurile de scalare. Generarea de dovezi poate necesita multă putere de calcul și poate necesita o infrastructură specializată. În timp ce verificarea devine ieftină pentru nodurile obișnuite, sarcina se mută la persoanele care fac probe, care trebuie să efectueze lucrări criptografice grele.
Adaptarea verificării bazate pe dovezi în arhitecturile blockchain existente este, de asemenea, complexă, ceea ce ajută la explicarea de ce majoritatea rețelelor majore se bazează încă pe modele de execuție tradiționale.
**Performanță dincolo de debitul brut**
TPS nu este inutil, dar este condiționat. Potrivit lui Feldman, cifrele brute de debit sunt mai puțin semnificative decât semnalele economice, cum ar fi taxele de tranzacție, care oferă un indicator mai clar al sănătății și cererii rețelei.
„Aș susține că TPS este al doilea punct de referință al performanței unui blockchain, dar numai dacă este măsurat într-un mediu de producție sau într-un mediu în care tranzacțiile nu sunt doar procesate, ci și transmise și verificate de alte noduri”, a spus el.
Proiectarea dominantă și existentă a blockchain-ului a influențat, de asemenea, investițiile. Cele modelate în jurul execuției secvențiale nu pot adăuga cu ușurință verificarea bazată pe dovezi fără a reproiecta modul în care sunt procesate tranzacțiile.
„La început, era aproape imposibil să strângi bani pentru orice altceva decât un ZK EVM [Ethereum Virtual Machine]”, a spus Feldman, explicând fostele probleme de finanțare ale Psy Protocol. „Motivul pentru care oamenii nu au vrut să-l finanțeze la început este că a durat ceva timp”, a adăugat el. „Nu poți pur și simplu să faci fork-uri EVM-urilor sau stocarea lor de stare, deoarece totul se face complet diferit.”
În majoritatea blockchain-urilor, un TPS mai mare înseamnă mai multă muncă pentru fiecare nod. O cifră importantă singură nu arată dacă volumul de muncă este durabil.