Високий TPS (транзакцій за секунду) свідчить про масштабованість, проте кожна нова транзакція збільшує навантаження на вузли, що підтримують децентралізацію мережі.
TPS широко застосовується як критерій продуктивності блокчейнів, але цей показник сам по собі не відображає реальну масштабованість мережі.
Засновник Psy Protocol і колишній хакер Картер Фельдман у коментарі Cointelegraph пояснив, що статистика TPS може вводити в оману, оскільки не враховує, як саме транзакції підтверджуються та розповсюджуються у децентралізованих системах.
«Багато попередньо-мейннетових тестів, тестнетів чи ізольованих середовищ вимірюють TPS на одному вузлі. У таких умовах можна стверджувати, що навіть Instagram — це блокчейн із можливістю 10 мільярдів TPS, оскільки централізований орган підтверджує всі API-запити», — зазначив Фельдман.
Ця проблема частково виникає через підхід до проєктування більшості блокчейнів. Коли мережі прагнуть до більшої швидкості, навантаження на кожен вузол зростає, що ускладнює підтримку децентралізації. Відокремлення виконання транзакцій від їх підтвердження дозволяє частково зменшити це навантаження.
Нові проєкти декларують високий TPS, однак реальне використання мережі рідко досягає заявлених максимумів. Джерело: MegaETH
TPS ігнорує вартість децентралізації
TPS може бути коректним орієнтиром продуктивності блокчейну — чим вищий TPS, тим більша здатність мережі до практичного використання.
Однак, на думку Фельдмана, більшість заголовкових показників TPS ідеалізовані й складно співвідносяться з реальною пропускною здатністю мейннету. Яскраві цифри не демонструють, як система працює у децентралізованому середовищі.
«TPS, виміряний на віртуальній машині чи одному вузлі, не відображає реальну продуктивність мейннету блокчейну», — наголосив Фельдман.
«Втім, кількість транзакцій, які блокчейн може обробити за секунду у виробничому середовищі, — це практичний підхід до оцінки масштабованості. У цьому й полягає суть масштабування».
Кожен повний вузол повинен перевіряти, чи відповідають транзакції правилам протоколу. Якщо один із вузлів приймає некоректну транзакцію, інші мають її відхилити. Це основа роботи децентралізованого реєстру.
Продуктивність блокчейну зазвичай визначають через швидкість виконання транзакцій у віртуальній машині, але у реальних умовах не менш важливими є пропускна здатність, затримки й топологія мережі. Зрештою, продуктивність залежить від того, наскільки ефективно транзакції приймаються й підтверджуються іншими вузлами мережі.
Через це показники TPS, опубліковані у whitepaper, часто суттєво відрізняються від реальної продуктивності мейннету. Тести, які ізолюють виконання від витрат на розповсюдження та підтвердження, переважно вимірюють швидкість віртуальної машини, а не масштабованість блокчейну.
EOS, де Фельдман був продюсером блоку, встановив історичні рекорди під час початкової пропозиції токенів. У whitepaper було заявлено теоретичний TPS у 1 мільйон — цей показник був би видатним навіть у 2026 році.
EOS так і не досягнув теоретичного показника TPS. Перші звіти вказували, що він міг обробляти 4 000 транзакцій за секунду в ідеальних умовах. Однак дослідження Whiteblock показало, що реальна пропускна здатність становила приблизно 50 TPS.
У 2023 році Jump Crypto продемонструвала клієнт-валідатор Solana під назвою Firedancer, який досяг тестового показника у 1 мільйон TPS, якого EOS так і не досяг. Нині багато валідаторів використовують гібридну версію Frankendancer. У реальних умовах Solana зазвичай обробляє 3 000–4 000 транзакцій за секунду, з яких близько 40% — не голосувальні транзакції, що краще відображає реальну активність користувачів.
10 лютого TPS не голосувальних транзакцій у Solana становив 1 361. Джерело: Solscan
Подолання лінійної дилеми масштабування
Пропускна здатність блокчейну зазвичай зростає лінійно зі збільшенням навантаження. Більше транзакцій підвищує активність, але також вимагає, щоб кожен вузол отримував і підтверджував більше даних.
Кожна додаткова транзакція підвищує обчислювальне навантаження. У певний момент, якщо не жертвувати децентралізацією, пропускна здатність, апаратне забезпечення та затримки синхронізації роблять подальше лінійне масштабування неможливим.
Фельдман вважає, що подолати це обмеження можна, переосмисливши докази коректності — наприклад, за допомогою технології zero-knowledge (ZK). ZK дозволяє підтверджувати пакет транзакцій без необхідності кожному вузлу повторно їх виконувати. Оскільки ця технологія дозволяє перевіряти дані без їх розкриття, ZK також вважається рішенням для конфіденційності.
Фельдман вважає, що рекурсивні ZK-докази можуть допомогти вирішити проблеми масштабованості. По суті, це означає використання одного доказу для підтвердження інших доказів.
«Можна об’єднати два ZK-докази у новий ZK-доказ, який підтверджує правильність попередніх двох», — зазначив Фельдман. — «Тобто можна з’єднати два докази в один».
«Наприклад, маючи транзакції 16 користувачів, їх можна перетворити на 8 доказів, потім ці 8 об’єднати у 4 докази», — пояснив Фельдман, демонструючи багаторівневу діаграму дерева доказів, що зрештою зводиться до одного доказу.
Як кілька доказів об’єднуються в один. Джерело: Psy/Carter Feldman
У традиційних архітектурах блокчейнів підвищення TPS збільшує вимоги кожного вузла до підтвердження й пропускної здатності. Фельдман зазначає, що у доказових архітектурах пропускна здатність може зростати без пропорційного збільшення навантаження на вузли для підтвердження.
Це не означає, що ZK усуває всі компроміси масштабування. Генерація доказів потребує значних обчислювальних ресурсів і може вимагати спеціалізованої інфраструктури. Підтвердження стає дешевшим для звичайних вузлів, але основне навантаження переходить до провайдерів, які виконують складні криптографічні обчислення. Інтеграція доказового підтвердження у поточні архітектури блокчейнів є складною, тому основні мережі досі використовують традиційні моделі виконання.
Поза межами чистої пропускної здатності: оцінка продуктивності
TPS не є неважливим показником, але його значення залежить від контексту. Фельдман зазначає, що економічні сигнали — такі як комісії за транзакції — дають чіткіше уявлення про стан і попит мережі, ніж просто пропускна здатність.
«Я вважаю, що TPS може бути другим за важливістю показником продуктивності блокчейну, але лише у виробничому середовищі або коли транзакції не лише обробляються, а й передаються та підтверджуються іншими вузлами», — зазначив він.
LayerZero Labs представила Zero chain, заявивши, що технологія ZK дозволяє масштабуватися до 2 мільйонів TPS. Джерело: LayerZero
Основні архітектури блокчейнів також впливають на рішення інвесторів. Послідовні ланцюги виконання складно перевести на доказове підтвердження без повної зміни логіки обробки транзакцій.
«Спочатку майже все фінансування отримували лише ZK EVM (проєкти Ethereum Virtual Machine)», — пояснив Фельдман, описуючи ранні труднощі фінансування Psy Protocol.
«Ніхто не хотів інвестувати, бо це займало багато часу. Ви не можете просто “форкнути” EVM чи його сховище стану, адже все працює зовсім інакше».
У більшості блокчейнів вищий TPS означає більше навантаження на кожен вузол. Один високий показник не гарантує, що це навантаження буде стійким.
Відмова від відповідальності:
- Ця стаття повторно опублікована з [Cointelegraph]. Авторські права належать оригінальному автору [Yohan Yu]. Якщо у вас є зауваження щодо цієї публікації, будь ласка, зверніться до команди Gate Learn, яка оперативно розгляне питання згідно з відповідними процедурами.
- Відмова від відповідальності: Погляди та думки, висловлені в цій статті, є виключно позицією автора і не є інвестиційною порадою.
- Інші мовні версії цієї статті перекладені командою Gate Learn. Без згадки Gate перекладені статті не можуть бути скопійовані, поширені чи плагіатовані.
