闪电网络及其效果的粗略估计

绝大多数人精明地理解什么是加密货币,比特币和闪电网络区块链的性能问题,仍然天真地相信这项技术可以在一夜之间解决所有问题,并将允许将区块链扩展到几乎无穷大。

我将努力消除这些误解。

在目前的技术水平上,每个节点都通过其自身传递所有交易的最纯粹形式的经典区块链无法存储和处理大量交易。 即使您不将事务存储块的大小限制到一个极限(在比特币中,隔离见证侧链为1MB + 3MB),事务处理速度也受到端节点功能的限制(我不是在谈论完全信任具有完整节点的事务验证的SPV钱包),现在只有几百个每天一百万笔交易(在最初的区块链下载过程中,在一台现代机器上使用新安装的bitcoin-qt完全检查了2.5亿笔交易,这大约需要12个小时,并具有出色的Internet连接和ssd磁盘, 对于较弱的Intel celeron机器-加载需要3天)-现在约为每秒5-6千笔交易(例如,石墨烯基础设施的位共享区块链测试显示为2500 tps,但是当使用带有大量处理器的服务器硬件时,理论上最大为150t tps) 。

如果您在多台计算机上分配负载,则检查事务的任务会线性扩展,但也会从整个网络的负载中线性增加设备的成本,如果您要升级接受来自用户资金并且不准备信任任何其他服务的服务,这将带来不便服务。

这很明显-区块链需要技术来非线性扩展其性能。

侧链是最近在密码经济学中提出的最好的,同时,对于喜欢的侧链而言,这可能是致命的-从单点故障的独立性和对用户财务的集中控制。

在其存储库中存储其他信息的侧链


这种侧链的一个很好的例子是-隔离见证(segwit),此拐杖更新允许您扩展比特币区块链(及其分支)的功能,而无需从根本上破坏与老客户的兼容性。 隔离见证允许您在不扩展的情况下增加块中事务数量的主要方法是将部分事务信息传输到单独的存储中。 即 每笔交易在区块链上留下一个标记。

如果所有交易均为multisig p2sh(例如,LN清算),那么这将不会显着提高区块链性能,平均预测(提高2-2.5倍,提高理论最大值)-增加4倍的交易。

如果将隔离见证与通常将块大小增加到4mb进行比较,那么这没有什么不同,甚至可以获得稍微更高的CPU负载。 但是隔离见证(Segwit)带来了其他技术,以及与Legacy客户的兼容性。 这是一项难以拒绝的必要措施。

最简单,最有效的侧链是一家普通银行(或某些交易所)


...使用一个加密货币帐户-您将硬币转移到您的银行帐户,并且可以在该银行的客户之间转移硬币,而无需在公共区块链上进行交易(对于某些加密货币交易所,这是代码转移)。 当然,银行将以自己的格式存储这些交易,以用于自身和财务监控。 显然,当您尝试向另一家银行进行转账时,将出现区块链交易,但是银行可以在彼此之间就按照自己的规则进行这些转账达成协议,例如,使用状态作为保证将执行交易的保证人。

因此,交易甚至无法进入区块链,从而完全卸载。

普通银行的劣势是基本的-需要完全信任银行,再加上不能保证您转移到银行用于存放的硬币不会被闲置,而且,通常将用户投资用于自己的需求。 这是一种非常烂的做法,并且是银行体系经常崩溃的结果,因为在发生危机的情况下,银行根本无法履行其义务并发放客户已经使用的资金。

更先进的技术-闪电网络


...当您不是一味地用钱来信任银行时,您可以达成双向保证,当一对用户(其中​​一个不一定是银行)在区块链上阻止一项特殊交易(合同)时,金额相同,以便余额差额为显示相互债务义务。 最重要的是,根据此类协议,有可能建立一个受义务约束的用户网络,这些用户将以其冻结的余额来进行交易交易。

参与者之间的网络转移是相互债务义务的同时变化,即在发送者和接收者之间在线的那些参与者的转移量。 这些变化不会以任何方式反映在区块链中,但是如果单向转账的总数超过冻结资金的数量,则您需要清除 -以任何方式平衡余额,例如使用LN网络中的环路或通过区块链发送必要的资金。

从这里我们可以看到,LN允许您无限扩展已处理交易数量的唯一策略是,如果用户彼此发送硬币且余额的总平均变化为零,则该策略是无限的。 显然,只有在网络退化为一个中央节点(所有客户端都是区块链的用户)的情况下,才有可能这样做,而无需存储和信任他们的资金。

可靠,高效和集中化 ,因为在这种方案中, 可以以任何借口拒绝转移硬币 ,例如,阻止不满足财务监控要求的人员进行的所有转移。 或者,例如,如果您的国家突然受到最大的经济区之一-欧盟/美国/中国/ ...的制裁,则您的抵押品可能会受到法院命令的阻止,或者当银行希望向您施加损失资金的风险时,交易被交换为禁止的商品或服务,政府能够选择有利于他们的商品或服务。

如果LN不是使用区块链的唯一可用方法,那并不会太吓人,但是,正如我前面所写的那样,如果区块中的事务数保持在1或2 mb之内,就有危险。

照明网络将在多大程度上扩展翻译性能?


基于LN的主要特征,而不是交易总数,有必要考虑每个用户在一定时期内可能需要的区块链和清算交易的数量,因为用户可以连续地互相发送相同数量的相同数量的货币,而无需佣金,如果它们之间没有中间节点。

首先,网络的每个新用户都必须至少补充一次钱包,这应该是区块链交易。 LN用户的余额只能为非零。

其次,要连接到LN网络,需要进行开放交易以阻止输入节点和用户的余额。

第三,但不是必须的,用户退出LN网络(例如,为了优化费用而切换到另一个网络节点)是关闭交易。

第四,最大的交易量是清算,即清除LN节点帐户上的余额。 通过网络的每个主要传输都会增加这种事务的机会,并增加网络中的每个中间节点。 此外,如果网络的构建效率不高(没有周期),则一个用户的下一次交易可能会要求网络中的每个节点发出清算。 LN节点之间的抵押品价值越大,进行清除的需求就越少。 大型节点将能够并且将以最小化甚至消除通过区块链的清算的方式优化其支出,但是普通用户将无法做到这一点。 即使在最佳情况下,活跃用户也只会冻结平均补给的一小部分(例如,每月支付一次薪水或收取工作报酬),这意味着在接收资金之间,他们将需要清算交易。 事实证明,在理想情况下,一位用户每月将进行1次区块链交易。

第四项贡献最大的交易,您可以估计有多少这样的活跃用户将能够使用区块链。

不带隔离见证的1mb限制的区块链中的交易数量为262t。 每天或7883t。 每月。 由于隔离见证,我们将可用系数乘以2.5,就得到了1900万笔交易。

结果是有1900万活跃用户,这是1mb传统比特币区块最多可容纳其自身的数量。

并且不会将块限制一次扩展到2或最大8 mb,这个数字不会改变。 1900万人,即1.9亿,是灾难性的小数目。 加密货币的未来是数十亿活跃用户。

当然,很明显,在不久的将来1-3年,典型的活跃比特币用户不会按月领取薪水,而且他的支出也不固定,这意味着每月估计1次清算可能是错误的,但是需要进行认真的区块链分析来评估它,而这不是撰写简单文章的一部分可以完成的工作。

如果在此期间,您找不到增加分块大小限制的技术和组织解决方案,则网络用户将被迫放弃在自己的控制下在本地钱包,在线钱包和银行中使用和存储其资金。 区块链转移成本的上升将使他们能够做到这一点。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN406655/


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