لماذا تفشل blockchains “السريعة” عندما تكون أكثر أهمية

لأكثر من عقد من الزمان ، تابع مطورو Blockchain مقياسًا أساسيًا للأداء: السرعة. أصبحت المعاملات في الثانية (TPS) معيارًا للصناعة للتقدم التكنولوجي ، حيث تسابق الشبكات إلى أنظمة مالية تقليدية. ومع ذلك ، فإن السرعة وحدها لم تسلم نوع التبني الجماعي بمجرد تصوره. بدلاً من ذلك ، تعثرت Blockchains عالية TPS مرارًا وتكرارًا خلال فترات الطلب في العالم الحقيقي. السبب الجذري هو ضعف هيكلي نادراً ما نناقش في البيضاء: مشكلة عنق الزجاجة.

يجب أن تتفوق blockchain “السريع” ، من الناحية النظرية ، تحت الضغط. في الممارسة العملية ، يتعثر الكثير. يكمن السبب في كيفية تصرف مكونات الشبكة تحت الحمل الثقيل. تشير مشكلة عنق الزجاجة إلى سلسلة القيود الفنية التي تظهر عندما تعطي blockchains أولوية الإنتاجية دون معالجة الاحتكاك الجهازي بشكل كاف. هذه الحدود تكشف عن نفسها بشكل صارخ أثناء المسامير في نشاط المستخدم. ومن المفارقات أن اللحظات التي تكون هناك حاجة إليها في الحظات.

يظهر عنق الزجاجة الأول على مستوى المدقق والعقدة. لدعم TPS العالي ، يجب أن تعالج العقد والتحقق من صحة عدد كبير من المعاملات بسرعة. هذا يتطلب موارد أجهزة كبيرة: معالجة قوة ، الذاكرة ، عرض النطاق الترددي. لكن الأجهزة لها حدود ، وليس كل عقدة في نظام لا مركزي تعمل في ظل ظروف مثالية. مع تراكم المعاملات ، تأخر العقد الضعيفة من انتشار كتلة أو تسرب تمامًا ، وتفتيت الإجماع وبطء الشبكة.

الطبقة الثانية من المشكلة هي سلوك المستخدم. في الفترات المرتفعة ، مناطق الحجز للمعاملات المعلقة-Mempools ، تغمر النشاط. يشارك المستخدمون المتطوعون والروبوتات في استراتيجيات في المقدمة ، ودفع رسوم أعلى للقفز في قائمة الانتظار. هذا يدفع المعاملات المشروعة ، والتي يفشل الكثير منها في النهاية. تصبح ميمبول ساحة المعركة ، وتدهور تجربة المستخدم.

الثالث هو تأخير الانتشار. تعتمد Blockchains على التواصل بين الأقران بين الأقران بين العقد لتبادل المعاملات والكتل. ولكن عندما يزداد حجم الرسائل بسرعة ، يصبح الانتشار غير متساوٍ. تتلقى بعض العقد بيانات مهمة أسرع من غيرها. يمكن أن يؤدي هذا التأخر إلى أن يؤدي إلى شوكات مؤقتة ، والحساب الضائع ، وفي الحالات القصوى ، إعادة تنظيم السلسلة. كل هذا يقوض الثقة في النهاية.

ضعف آخر خفي يكمن في الإجماع نفسه. يعد إنشاء كتلة التردد العالي ضروريًا للحفاظ على TPS ، مما يضع ضغطًا هائلاً على خوارزميات الإجماع. لم يتم تصميم بعض البروتوكولات ببساطة لاتخاذ القرارات بإلحاح مللي ثانية. ونتيجة لذلك ، تصبح أخطاء التحالف وخفض المخالفات أكثر شيوعًا ، مما يدل على المخاطر في الآلية ذاتها التي تضمن سلامة الشبكة.

أخيرًا ، هناك مسألة تخزين. سلاسل مُحسّنة للسرعة غالباً ما تهمل كفاءة التخزين. مع نمو أحجام المعاملات ، وكذلك حجم دفتر الأستاذ. دون التقليم أو الضغط أو استراتيجيات التخزين البديلة ، والبالون في الحجم. هذا يزيد من تكلفة تشغيل عقدة ، وتوحيد السيطرة في أيدي أولئك الذين يمكنهم تحمل تكاليف البنية التحتية عالية الأداء وبالتالي إضعاف اللامركزية. لمعالجة هذه المشكلة ، ستكون إحدى المهام الرئيسية لحلول الطبقة 0 في المستقبل القريب هي توحيد التخزين والسرعة بسلاسة داخل blockchain واحد.

لحسن الحظ ، استجابت الصناعة بحلول هندسية تعالج هذه التهديدات مباشرة. تم إدخال أسواق الرسوم المحلية للطلب على القطاع وتقليل الضغط على Mempools العالمية. ظهرت أدوات مكافحة الجبهة ، مثل طبقات حماية MEV ومرشحات البريد العشوائي ، لحماية المستخدمين من السلوكيات المتلاعب. وتقنيات الانتشار الجديدة ، مثل بروتوكول التوربينات Solana (SOL) ، قد قللت بشكل كبير من زمن انتقال الرسائل عبر الشبكة. طبقات الإجماع المعياري ، التي تتمثل في مشاريع مثل سيليستيا ، توزيع اتخاذ القرارات بشكل أكثر كفاءة وتنفيذ منفصل عن الإجماع. أخيرًا ، على مقدمة التخزين ، سمحت عمليات كتابة القرص والتقليم والمتوازي بالشبكات بالحفاظ على سرعة عالية دون المساس بالاستقرار أو الاستقرار.

إلى جانب تأثيرها الفني ، يكون لهذه التطورات تأثير آخر: فهي تعجب معالجة السوق. غالبًا ما تعتمد مخططات المضخات والتفريغ ، وروبوتات القناصة ، وتضخم الأسعار الاصطناعية ، على استغلال عدم كفاءة الشبكة. نظرًا لأن blockchains تصبح أكثر مقاومة للازدحام والتفادي ، فإن هذه التلاعب تصبح أكثر صعوبة في التنفيذ على نطاق واسع. في المقابل ، يقلل هذا التقلب ، ويزيد من ثقة المستثمر ، ويقلل من الحمل على البنية التحتية للشبكة الأساسية.

والحقيقة هي أن العديد من blockchains عالية السرعة من الجيل الأول تم بناءها دون حساب هذه القيود المتشابكة. عندما فشل الأداء ، كان العلاج هو تصحيح الأخطاء ، أو إعادة كتابة منطق الإجماع ، أو رمي المزيد من الأجهزة في المشكلة. لم تتناول أي من هذه الإصلاحات السريعة الهندسة المعمارية التأسيسية. على النقيض من ذلك ، تتخذ المنصات الرائدة اليوم مقاربة مختلفة ، مع وضع هذه الدروس في الاعتبار منذ البداية. ويشمل ذلك تصميم أنظمة حيث تكون السرعة نتيجة ثانوية للكفاءة.

مستقبل blockchain لا ينتمي إلى الأسرع. بمجرد الوصول إلى Visa 65000 TPS بدون أخطاء ، يجب أن تظل blockchain مرنة تحت الضغط المستقبلي لتصبح تناظرية كاملة لنظام الدفع Web2 ، لأن مشكلة عنق الزجاجة أصبحت الآن أساسية في هندسة blockchain. أولئك الذين يعالجونها مبكرًا سيحددون معيار الأداء في العصر التالي من Web3.