📝 Реальные сложности с масштабированием блокчейна (перевод статьи @dantheman)

Технология блокчейн не подходит некоторым торговым площадкам из-за проблем, возникающих при масштабировании протокола для поддержания требуемой пропускной способности. Существует два основных параметра, влияющих на масштабируемость блокчейна: производительность в режиме реального времени и производительность при воспроизведении.

Блокчейн Steem способен обрабатывать около 50,000 операций голосования в секунду как в реальном времени, так и при повторном воспроизведении. Обработка каждой операции голосования занимает 20us. Проблема в том, что мы никогда не сможем позволить блокчейну Steem достичь такого объема транзакций, иначе никто не сможет вернуться к режиму реального времени, если хоть однажды отстанет.

В идеале время повторного воспроизведения не должно возрасти на более чем 30 минут за год. Спустя 10 лет работы блокчейна при данном масштабе, сети будет требоваться 5 часов в режиме воспроизведения, чтобы перейти в режим реального времени. Если предположить, что мы хотим достичь масштаба Reddit с его 500 транзакций в секунду (в реальном времени), то нам понадобится блокчейн, способный производить 500 * 60 * 60 * 24 * 365 транзакций за 30*60 секунд. Другими словами, нам понадобится блокчейн, производительная способность которого в реальном времени составляет 9 миллионов транзакций в секунду.

Даже если теоретически мы можем обрабатывать 50,000 голосов, на практике наш блокчейн масштабирован только до 1000 транзакций в секунду в крайнем случае. Для достижения нашей цели в 500 транзакций в секунду (в реальном времени) нам необходимо увеличить реальную производительность в 10,000 раз, сохраняя при этом приемлемое время повторного воспроизведения, равное 30 минутам за год эксплуатации.
Мы можем несколько снизить наши требования до 1 часа в год и 250 транзакций в секунду. Тогда нам нужно увеличить производительность всего в 2500 раз.

Почему скорость повторного воспроизведения так важна

Любой может проверить текущее состояние только повторно воспроизведя блокчейн. Без возможности своевременного воспроизведения блокчейна подключать новые узлы, не убедившись в достоверности вычисленного состояния прошлых оценок, становится очень сложно. При каждом повреждении вычисленного состояния, изменении схемы нашей базы данных, или потребности в увеличении мощности, администраторы блокчейна должны восстановить состояние блокчейна. Когда такое происходит, это может повлечь дни или даже недели простоя сервиса, пока восстановление не закончится.

Можете спросить любого, кто занимается запуском Биткойн-сервисов и сталкивается с необходимостью воспроизведения блокчейна Биткойна. На хорошем оборудовании это занимает около 12 часов, при этом обрабатывается только 5 транзакций в секунду реального времени, или в среднем 2 транзакции в секунду за последние 8 лет.

У Стимит есть решение

Я всегда говорил, что однопоточная обработка - это самое слабое место масштабируемости блокчейна. Это основано на предположении, что каждая сделка оказывает влияние на глобальное состояние и потенциально может повлиять на достоверность последующих сделок. Я даже обнаружил, что накладные расходы на синхронизацию свели бы на нет любые преимущества попытки распараллеливания проверки блока.

Мы полны решимости не позволить ничему встать на пути масштабирования Steem и Steemit до неограниченного уровня. На этой неделе наша команда представила новый дизайн и дорожную карту масштабирования Стимит до той скорости, которая нужна для поддержания транзакций любого количества пользователей. Сейчас мы в процессе документирования нашего дизайна и дальнейшей разработки дорожной карты для его применения.

Я с чистым сердцем могу заявить, что еще никогда я не был так заинтригован потенциальной возможностью децентрализованного блокчейна масштабироваться для поддержания такого объема операций, какой требуют Reddit или Facebook.

Оригинальный пост и его обсуждение ЗДЕСЬ

Данный пост опубликован в рамках бета тестирования проекта RuSteemitBlog

Перевод осуществлен: @mayamarinero

Критика, комментарии и предложения приветствуются.