Транзакции — базовая единица активности любого блокчейна. Скорость их обработки очень важна. Чем быстрее сеть, тем больше пользователей она может обслужить одновременно и тем лучше она справляется с перегрузками.
Для отображения скорости сети используют показатель TPS (Transactions per second, «транзакций в секунду»). Этот параметр еще называют пропускной способностью сети. Он отражает количество транзакций, которое блокчейн в состоянии проверить за секунду и демонстрирует, насколько быстра и масштабируема сеть.
Блокчейны имеют средний TPS, то есть время, за которое сеть способна обработать регулярный спрос, и максимальный TPS, который может понадобиться сети по разным причинам. Например, при резких колебаниях курса криптовалюты транзакции одновременно совершают гораздо больше пользователей, и если блокчейн не способен удовлетворить возникший спрос, это может привести к перегрузке сети.
TPS — не единственный показатель, который определяет скорость блокчейна. Не меньшее значение имеет время завершения блока, то есть время, которое требуется сети для подтверждения неизменности транзакций в блоке.
Как рассчитать TPS блокчейна
Чтобы посчитать количество транзакций в секунду нужно знать:
временной промежуток между блоками (среднее время, за которое создается новый блок);
размер блока;
средний размер транзакции.
Приблизительный TPS можно рассчитать по формуле:
TPS = (размер блока / средний размер транзакции) / время создания блока
Например, если размер блока составляет 2 Mб, размер транзакции 1 Кб, а время между блоками — 40 секунд, то показатель транзакций в секунду блокчейна будет равен 50 (2 Мб / 1 Кб) / 40 секунд.
Скорость обработки транзакций в разных блокчейнах сильно отличается. Сеть биткойна способна обрабатывать всего лишь 7 транзакций/сек., Ethereum — в среднем 15 транзакций/сек. Но сегодня есть и гораздо более быстрые блокчейны, например, TPS Ripple составляет 1500 транзакций/сек.
Как скорость обработки транзакций влияет на другие параметры сети
Высокий TPS очень важен для успешного функционирования блокчейна, особенно сегодня, когда криптоиндустрия привлекает все больше пользователей. Чем больше людей пользуются криптой, тем больше транзакций нужно обрабатывать, и если сеть не способна делать это быстро, перегрузка ей обеспечена. То есть обработки транзакций придется ждать очень долго. К чему это приводит?
Совершая транзакции, пользователи оплачивают комиссию сети, и в основном она достаточно умеренная. Что, кстати, делает блокчейн гораздо более выгодным инструментом для перевода средств, чем традиционные платежные системы.
Но если за секунду блокчейн обрабатывает мало транзакций, пользователям приходится платить повышенную комиссию, чтобы сделать транзакцию более привлекательной для майнеров. Это увеличивает среднюю комиссию сети настолько, что многие люди просто не могут себе позволить ее оплачивать. Поэтому высокий TPS очень важен.
Кроме того, обеспечение хорошей масштабируемости сети — важная задача на пути к массовому внедрению блокчейн-технологий. Как было сказано выше, популярность крипты растет, и сетям приходится обрабатывать все большее число транзакций, а это требует увеличения TPS.
Не стоит забывать и о трилемме блокчейна, заключающейся в теоретической невозможности одновременно поддерживать на одинаково высоком уровне производительность, безопасность и децентрализацию сети.
Поскольку эффективность сети напрямую зависит от ее масштабируемости, многие разработчики блокчейн-проектов настолько увлекаются увеличением пропускной способности блокчейна, что делают ставку на скорость в ущерб безопасности и децентрализации. Тем не менее у многих проектов достаточно неплохо получается достигать баланса между этими тремя основными характеристиками блокчейна.
Самые быстрые криптовалюты
Блокчейн
Средний TPS
Время завершения блока
Solana (SOL)
до 60 000
5–12 секунд
Cosmos (ATOM)
10 000
1–2 секунды
Polygon (MATIC)
до 7000
до 5 минут
Algorand (ALGO)
6 000
5 секунд
Fantom (FTM)
до 10 000
1 секунда
Avalanche (AVAX)
4 500
0,8 секунды
EOS.IO (EOS)
4 000
2–3 секунды
TRON (TRX)
2000
до 5 минут
Ripple (XRP)
1 500
3–5 секунд
Stellar (XLM)
1000
5 секунд
Каждый блокчейн пытается достичь высокой скорости проведения транзакций по-своему. Например, Solana использует гибридный механизм консенсуса PoH (доказательство истории) / PoS (доказательство доли владения). Fantom применяет технологию направленных ациклических графов (DAG), суть которой состоит в параллельном создании и подтверждении блоков. Polygon поддерживает большое количество решений для масштабирования, включая решения L2 и сайдчейн.
Одной из самых быстрых криптовалют в мире с TPS в 100 тыс. транзакций/сек. собирается стать Ethereum 2.0. на алгоритме консенсуса Proof-of-Stake.
Переход Ethereum на PoS начался еще в 2020 году. 1 декабря ознаменовалось запуском Beacon Chain (нулевая фаза), 15 сентября произошел хардфорк «Слияние», и участники основной сети перешли на PoS. Заключительной стадией должен стать шардинг — деление блокчейна на 64 сегмента, что позволит значительно повысить производительность сети, уменьшит перегрузку и увеличит число обрабатываемых транзакций.
Заключение
Популярность криптовалют растет с каждым днем, и неизвестно, какая скорость обработки транзакций может потребоваться для удовлетворения спроса пользователей в самом ближайшем будущем. Поэтому разработчики блокчейнов постоянно работают над масштабируемостью сетей и увеличением скорости проведения транзакций.
Хороший TPS имеет большое значение для массового принятия блокчейн-технологий. Высокая скорость транзакций без ущерба для безопасности и децентрализации — задача номер один для создателей современных децентрализованных сетей.
