Lightning Network e uma estimativa aproximada de sua eficácia

A esmagadora maioria das pessoas que são experientes o suficiente para entender o que são criptomoedas, problemas com o desempenho da blockchain da rede bitcoin e lightning network, ainda acreditam ingenuamente que essa tecnologia pode resolver todos os problemas da noite para o dia e permitirá escalar a blockchain quase até o infinito.

Vou tentar dissipar esses equívocos.

O blockchain clássico em sua forma mais pura, onde cada nó passa todas as transações por si mesmo, não é capaz, no nível atual da tecnologia, de armazenar e processar um grande número de transações. Mesmo que você não limite o tamanho do bloco de armazenamento de transações a um limite (em bitcoin, é de 1 MB + 3 MB do segwit sidechain), a velocidade de processamento da transação é limitada pelos recursos dos nós finais (não estou falando de carteiras SPV que confiam totalmente na verificação de transações em nós completos), agora existem apenas algumas centenas milhões de transações por dia (250 milhões de transações são totalmente verificadas durante o download inicial do blockchain com uma nova instalação do bitcoin-qt, em uma máquina moderna, isso leva cerca de 12 horas, com uma excelente conexão à Internet e disco ssd, para uma máquina Intel celeron fraca - o carregamento leva 3 dias) - agora são cerca de 5-6 mil transações por segundo (por exemplo, os testes de blockchain de bitshares da infraestrutura de grafeno mostram 2500 tps, mas ao usar o hardware do servidor com um grande número de processadores, por outro lado, o máximo teórico é de 150 t tps) .

A tarefa de verificar transações é escalada linearmente se você distribuir a carga em vários computadores, mas também aumenta linearmente o custo do equipamento da carga em toda a rede, o que é inconveniente se você deseja atualizar seu serviço que aceita fundos de usuários e não está pronto para confiar em nenhum outro serviço.

Isso é óbvio - o blockchain precisa de tecnologias para dimensionar seu desempenho de maneira não linear.

As cadeias laterais são as melhores propostas recentemente em criptoeconomia e, ao mesmo tempo, potencialmente fatais para o componente de criptomoedas pelo qual são amadas - independência de um único ponto de falha e centralização do controle sobre as finanças dos usuários.

Sidechains que armazenam informações adicionais em seu repositório


Um ótimo exemplo dessa cadeia lateral é - segwit, esta atualização de muletas que permite expandir os recursos do blockchain bitcoin (e seus garfos) sem a necessidade de quebrar radicalmente a compatibilidade com clientes antigos. A principal maneira que o segwit permite aumentar o número de transações em um bloco, sem expandi-lo, é transferir parte das informações da transação para um armazenamento separado. I.e. Cada transação deixa uma marca na blockchain.

Isso não proporcionará um aumento perceptível no desempenho da blockchain, previsões médias - 2-2,5 vezes maior e máximo teórico - 4 vezes mais transações se todas elas forem p2sh multisig (por exemplo, limpeza do LN).

Se você comparar o segwit com o aumento usual no tamanho do bloco para 4mb, isso não será diferente, mesmo uma carga de CPU um pouco maior será obtida. Mas o segwit trouxe outras tecnologias, além de compatibilidade com os clientes Legacy. Essa é uma medida necessária e difícil de recusar.

A cadeia lateral mais simples e mais eficaz é um banco regular (ou algumas trocas)


... com uma conta de criptomoeda - você transfere moedas para sua conta bancária e pode transferir suas moedas entre clientes desse banco sem fazer transações na blockchain pública (para algumas trocas de criptomoedas, isso é uma transferência de código). Obviamente, o banco armazena essas transações em seu formato, para si e para o monitoramento financeiro. É claro que quando você tenta fazer uma transferência para outro banco, uma transação de blockchain aparecerá, mas os bancos podem concordar entre si em fazer essas transferências de acordo com suas próprias regras, por exemplo, usando o estado como garantidor de que as transações serão executadas.

Assim, as transações nunca podem entrar no blockchain, descarregando-o completamente.

As desvantagens dos bancos comuns são elementares - é necessária total confiança no banco, além de não haver garantia de que as moedas que você transferiu para armazenamento serão deixadas sem uso; além disso, é uma prática comum usar investimentos de usuários para suas próprias necessidades. Essa é uma prática muito podre, e é precisamente o resultado do colapso regular dos sistemas bancários, porque, em caso de crise, os bancos simplesmente não conseguem cumprir suas obrigações e distribuir dinheiro já gasto pelo cliente.

Tecnologia mais avançada - rede de raios


... em vez de confiar cegamente no banco com seu dinheiro, você pode concordar com uma promessa de mão dupla, quando um par de usuários (um dos quais não é necessariamente um banco) bloqueia uma transação especial (contrato) no blockchain, a mesma quantia para que a diferença nos saldos seja mostrar obrigações de dívida mútua. E o mais importante, em tais acordos, é possível construir uma rede de usuários obrigados por obrigações, que responderão com seus saldos bloqueados por transmitir transações a eles.

Uma transferência de rede entre participantes é uma alteração simultânea das obrigações de dívida mútua no valor da transferência dos participantes on-line entre o remetente e o destinatário. Essas mudanças não são refletidas no blockchain de forma alguma, mas se o número total de transferências unidirecionais exceder a quantidade de fundos bloqueados, a compensação será necessária - compensação de saldo de qualquer forma, por exemplo, usando loops na rede LN ou enviando os fundos necessários através do blockchain.

A partir daqui, vemos que a única estratégia na qual o LN permite escalar infinitamente o número de transações processadas é se os usuários enviarem moedas uns aos outros com uma variação média total zero de saldos. Obviamente, isso só é possível se a rede degenerar em um nó central, no qual todos os clientes são usuários de blockchain, mas não há necessidade de armazenar e confiar seus fundos nela.

Confiável, eficiente e centralizado , porque nesse esquema é possível recusar a transferência de moedas sob qualquer pretexto , por exemplo, para bloquear todas as transferências de pessoas que não atendem aos requisitos de monitoramento financeiro. Ou, por exemplo, se de repente o seu país estiver sujeito às sanções de uma das maiores zonas econômicas - a União Européia / EUA / China / ..., seus ônus poderão ser bloqueados por ordem judicial ou quando o banco desejar impor seus riscos de perda de fundos quando as transações foram trocadas por bens ou serviços proibidos e que o governo pôde selecionar a seu favor.

Não será tão assustador se o LN não for a única maneira disponível de usar a blockchain, mas há um perigo, como escrevi anteriormente, se o número de transações no bloco permanecer limitado a 1 ou 2 mb.

Quanto a rede de iluminação permitirá expandir o desempenho da tradução?


Com base no recurso principal do LN, em vez do número total de transações, é necessário considerar o número de transações de blockchain e compensação que podem ser necessárias por usuário por um determinado período, pois os usuários podem enviar um ao outro a mesma quantidade em sucessão em qualquer quantidade, sem comissões, se não há nós intermediários entre eles.

Primeiro, cada novo usuário da rede precisará fazer pelo menos um reabastecimento de sua carteira, e essa deve ser uma transação de blockchain. Os usuários do LN podem estar apenas com um saldo diferente de zero.

Em segundo lugar, para conectar-se à rede LN, é necessária uma transação de abertura que bloqueie os saldos do nó de entrada e do usuário.

Em terceiro lugar, mas não necessariamente, é uma transação de fechamento para um usuário sair da rede LN, por exemplo, para alternar para outro nó da rede para otimizar taxas.

Quarto, o maior volume de transações é compensado, compensando saldos nas contas dos nós do LN. Cada transferência principal através da rede aumenta a chance de uma transação e cada nó intermediário na rede. Além disso, é possível que a próxima transação de um usuário exija que cada nó da rede emita uma limpeza se a rede não for construída com eficiência (não há ciclos). Quanto maior o valor das garantias entre os nós do LN, menor a necessidade de compensação. Nós grandes serão capazes e otimizarão suas despesas de maneira a minimizar ou até eliminar a limpeza através do blockchain, mas usuários comuns não poderão fazer isso. Mesmo na melhor das hipóteses, os usuários ativos bloquearão apenas uma pequena fração da reposição média (por exemplo, pagar um salário uma vez por mês ou receber remuneração pelo trabalho), o que significa que durante o período entre o recebimento de fundos, eles precisarão de transações de compensação. Acontece que, no caso ideal, um usuário fará uma transação de blockchain por mês.

O quarto item contribui com mais transações, e você pode estimar quantos usuários ativos poderão usar o blockchain.

O número de transações na blockchain com limite de 1mb sem segwit é 262t. por dia ou 7883t. por mês. Multiplicamos por 2,5 o coeficiente que estará disponível graças ao segwit, obtemos 19 milhões de transações.

O resultado são 19 milhões de usuários ativos, este é o máximo de quanto um bloco de bitcoin herdado de 1mb pode acomodar-se.

E nenhuma extensão única do limite de blocos para 2 ou até 8 mb, notavelmente, esse número não será alterado. 19 milhões de pessoas ou 190 milhões são catastroficamente pequenos. O futuro das criptomoedas é de bilhões de usuários ativos.

Obviamente, é óbvio que, em um futuro próximo, de 1 a 3 anos, um usuário ativo típico de bitcoin não receberá um salário mensalmente e suas despesas também não serão regulares, o que significa que uma estimativa de 1 compensação por mês pode ser errônea, mas é necessária uma análise séria da blockchain para avaliá-la. , e esse não é o tipo de trabalho que pode ser feito como parte da redação de um artigo simples.

Se, durante esse período, você não encontrar uma solução técnica e organizacional para aumentar o limite do tamanho do bloco, os usuários da rede serão forçados a abandonar o uso e armazenamento de seus fundos sob seu próprio controle em carteiras locais, carteiras on-line e bancos. E o aumento do custo das transferências de blockchain os fará fazer isso.

Source: https://habr.com/ru/post/pt406655/


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