Тимур Машнин - Разработка смарт-контрактов в Ethereum

Майнеры предпочитают сначала обрабатывать транзакции с более высокой комиссией.

После того, как блок добыт, этот порядок закреплен навечно. Этот порядок называется индексом транзакции.

И каждый полный узел хранит всю цепочку блоков.

Все это препятствует масштабируемости приложений blockchain.

Скорость обработки транзакций в блокчейне не является удовлетворительной по сравнению с централизованной обработкой.

Что такое масштабируемость?

Масштабируемость – это способность системы удовлетворительно работать на практических всех уровнях нагрузки.

Нагрузка в контексте блокчейна может быть транзакциями, количеством узлов, количеством участников и количеством аккаунтов и других атрибутов blockchain.

В случае блокчейна наиболее важной характеристикой является скорость транзакций или количество транзакций в секунду.

Это критическая характеристика для многих приложений, начиная от платежной системы и до управления цепочками поставок, чтобы система могла хорошо работать.

Например, для биткойна, в 2017 году, средняя комиссия сети достигла 15–20 долларов США, а скорость подтверждения транзакции стала доходить до нескольких дней.

Таким образом, можно сказать, что количество транзакций в секунду является показателем масштабируемости блокчейна.

Наиболее очевидным способом увеличения скорости транзакций является увеличение количества транзакций на блок.

Биткойн пытался сделать это двумя способами: с помощью вилки Segregated Witness и с помощью увеличения максимально разрешенного размера блока.

В Segregated Witness транзакции и подписи разделяются для обеспечения большего количества транзакций на блок.

Цифровая подпись занимает до 60 % пространства в транзакции.

И SegWit – это процесс, с помощью которого размер блока увеличивается путем удаления данных подписи из транзакций. Когда определенные части транзакции удаляются, это освобождает пространство для добавления дополнительных транзакций в блок.

Таким образом, подписи и скрипты выделяются в обособленную структуру, именуемую отдельным свидетелем.

И теперь, чтобы проверить все транзакции, узлу нужно загружать расширенный блок – это основной блок + отдельный свидетель.

Это была мягкая вилка, которая была реализована в 2017 году.

Она работает в текущей версии блокчейна биткойна.

Однако ограничение размера блока все равно фиксируется на одном мегабайте.

Второе предложение по увеличению масштабируемости состояло в том, чтобы помимо отдельного свидетеля, еще увеличить предел размера блока до большего размера в два мегабайта.

И это улучшение называется Segregated Witness 2X.

Это была запланированная жесткая вилка, которая должна была состояться в ноябре 2017 года, но не прошла из-за отсутствия поддержки сообщества.

Однако при этом часть сообщества, не приняв SegWit2x, произвела жесткий форк сети биткойна, увеличив размер блока биткойна до 8 Мб.

И свою ветку они назвали Bitcoin Cash.

15 мая 2018 года был обновлён протокол сети Bitcoin Cash с целью увеличения размера блока до 32 МБ.

Теперь давайте рассмотрим, как Ethereum относится к размеру блока.

В Ethereum размер блока может меняться и ограничен лимитом газа, указанным в заголовке блока.

Лимит газа на блок – это максимально допустимое количество газа в блоке для определения того, как много транзакций может поместиться в блок.

Например, у нас есть 5 транзакций, и каждая транзакция имеет лимит газа в 10, 20, 30, 40 и 50. Если лимит газа на блок – 100, тогда первые 4 транзакции могут поместиться в блок.

И майнеры решают какие транзакции поместить в блок.

Если попытаться включить транзакцию, которая использует больше газа, чем текущий лимит газа на блок – она будет отвергнута сетью и ваш Эфириум клиент выдаст вам сообщение “Транзакция превышает лимит газа на блок”.

Протокол позволяет майнеру блока регулировать лимит газа на блок на 0.0976 % в любом направлении.

Кто в Ethereum решает какой будет лимит газа на блок? – Майнеры. Отдельно от регулируемого протокола, стратегия с лимитом газа около 5,000,000 стоит по умолчанию в большинстве клиентов.

Майнеры могут изменить это, но многие этого не делают и оставляют настройки по умолчанию.

Этот размер переменного блока улучшил транзакционную скорость.