ブロックチェーンのスケーラビリティの問題といくつかの有望なソリューション

ブロックチェーンは革命的です。しかし、ブロックチェーンのスケーラビリティは、私たちが今日直面している重要な問題です。困難な大規模なワークロードに適応することはできません。そしてそれは本質的に遅い.

とにかく、適切に使用すれば、データのセキュリティとプライバシーを強化できます。また、世界中で問題となっている個人情報の盗難を防ぐのに役立ちます。また、ブロックチェーンは国境を越えた支払いを迅速化し、取引コストを大幅に削減します.

そして、私たちはブロックチェーンがここにとどまると聞いています。それを維持する必要がある場合、ブロックチェーンはトランザクション処理を高速化する必要があります。少なくとも、Visa支払い処理ネットワークのレベルまで.

ここでは、焦点を当てたままブロックチェーンスケーラビリティの問題について説明します,

ビットコイン –初めて広く成功した暗号通貨
イーサリアム –分散アプリケーションとスマートコントラクトを容易にするブロックチェーンプラットフォーム。イーサリアムの上に独自の暗号通貨を作成することもできます。そして、同じ理由で、多くの初期コインオファリング、株式IPOの暗号通貨バージョンがイーサリアムで開催されています.

ブロックチェーンが遅いのはなぜですか?

誰でもマイニングができます。また、一度に公開できるブロックは1つだけです。ブロックが公開されると、他のマイナーがチェックしますが、これには時間がかかります.

さらに、各ブロックの最大サイズには制限があります。これはブロックチェーンのスケーラビリティに関する懸念事項です

ビットコインは、10分ごとに1つのブロックを公開するように設計されています。さらに、ブロックサイズは1MBに制限されています。したがって、さらにトランザクションがある場合、これらのトランザクションはさらに10分間待機する必要があります。したがって、トランザクションが多いほど、それらを確認するのにかかる時間が長くなります。.

この問題にもかかわらず、鉱夫は、手数料で支払うことができる金額に制限がないため、より高い手数料の取引を含めようとします。したがって、低料金のものを遅らせる。なぜなら、これらの移行料金を受け取るのは鉱夫だからです。そのため、取引が大量に発生している場合は、確認を迅速化するために、より多くの手数料を支払う必要があります。そして、暗号通貨が多額の料金を請求することは意味がありません.

ただし、イーサリアムのブロック時間は速くなります。平均して、15秒ごとに1つのブロックが公開されます。また、ブロックサイズの制限はありません。とにかく、各ブロックの累積取引手数料には制限があります。つまり、マイナーは、これらのトランザクションによってもたらされる合計料金が特定の制限を超えない限り、ブロック内にできるだけ多くのトランザクションを含めることができます。.

イーサリアムは、独自の暗号通貨イーサリアム（ETH）だけでなく、トークンまたはコインと呼ばれることが多い他の多数の暗号通貨、および分散アプリケーションを備えたブロックチェーンプラットフォームであることを忘れないでください。また、これらのアプリケーションによって実行される各操作には、マイナーがコンピューティング能力を提供するため、コストがかかります。同様に、これらの支払いもトランザクションで行われるため、ビットコインで見ることができるよりも多くのボリュームが追加されます.

プルーフオブワークは、ブロックチェーンのスケーラビリティの問題を引き起こしている問題であると言えます。.

プルーフオブワークとは?

ブロックがトランザクションで構築される場合、マイナーはブロックを公開するために一定量の計算能力を消費する必要があります。そしてそれは通常、複雑な数学的問題を解決することを含みます.

マイナーがソリューションと一緒にブロックを公開すると、他の人がそれを検証します。ソリューションの検証は非常に簡単で迅速ですが。問題の解決策は、仕事の証拠に他なりません–鉱山労働者は、彼が仕事をしたことを証明しているからです。.

消費する必要のある電力量は、ネットワークで利用可能な合計計算能力によって異なります。.

プルーフオブワークは、ブロックチェーンを健全で分散化した状態に保つための優れた方法です。ただし、これはトランザクションをより高速に処理するための障害でもあります。.

やめて。地方分権とは?

連邦準備制度は米ドルを管理しています。彼らがもっと米ドルを印刷したいかどうか何か尋ねることができますか？いいえ、チャンスはありません。それにもかかわらず、同じことが、法定通貨を管理している世界中の明らかに大多数の中央銀行にも当てはまります。そして、これらのエンティティは、意思決定に市民が関与することはほとんどありません。そして、時には彼らの利益は公益と同じではないでしょう.

地方分権化とは、運用や意思決定プロセスを制御する人を少なくするのではなく、システムに参加している人に制御を分散させることです。これは、ますます多くの人々が暗号通貨を使用している理由の1つです。現在のブロックチェーンエコシステムでは、より多くの人がネットワークに参加すると、ブロックチェーンのスケーラビリティの問題が大きくなります.

ブロックチェーンのスケーラビリティを向上させる2つのソリューション

ブロックチェーンが発明されてからわずか10年になります。そして多くの研究者がブロックチェーンをより速くするために働いています.

ここでは、ブロックチェーンスケーラビリティの問題に対処するいくつかのエキサイティングな開発について説明します.

1.支払いチャネル

すべてのトランザクションをブロックチェーンに入力する代わりに、一連のエンティティ間で支払いチャネルが開かれます。ネットワークエンティティ（ユーザー、マーチャント、マイナー）間で任意の数のチャネルを開くことができます。そして、チャネルはいつでも閉じることができます.

支払いチャネルの開始と終了のみがブロックチェーンに記録されます.

例を見て、どのように機能するかを見てみましょう.

ネットワークには、アリス、ボブ、チャーリー、デビッド、エレンの5人がいます。.

アリスとボブは彼らの間に支払いチャネルを開きました。アリスは5ドル、ボブは30ドルです。これらの35ドルは今安全です。金庫はチャンネルが開かれると作成されます.

ボブが直接送金するのではなく、アリスに5ドルを送金したい場合、お金の所有権が変わります。お金はただ金庫にとどまります。支払いチャネルが閉じられると、金庫が開かれます。そして、ボブは5ドルの送金を行ったので、25を獲得します。アリスは10ドルを取得します.

しかし、アリスはどのようにしてデビッドやエレンに送金できますか?

2つの方法があります.

アリスはデビッドとエレンとの新しい支払いチャネルを開きます.
それ以外の場合は、DavidとEllenがすでにCharlieでチャンネルを開いているとしましょう。さらに、チャーリーとボブの間には支払いチャネルが開かれています。ここでは、支払いチャネルが相互に通信します。これで、DavidとEllenに対するAliceのトランザクションは、最初にBobに到達し、次にBobがCharlieに転送します。最後に、チャーリーはデビッドとエレンにお金を送ります.

利用可能な支払いチャネルが多いほど、支払いネットワークは高速になります。また、ブロックチェーンでのトランザクションに注意することは少なくなります。したがって、ブロックチェーン上のトランザクションの数は少なくなります。したがって、トランザクション処理を非常に高速にします.

ビットコインの場合、このシステムはライトニングネットワーク. そしてイーサリアムにとって、それは雷電ネットワーク. コアコンセプトは両方の実装で同じです.

2.ブロックチェーンのスケーラビリティのためのシャーディング

シャーディングでは、マイナーは複数のグループ（シャード）に分割され、各グループには処理するための異なるトランザクションが与えられます。各グループは別々に機能して、それぞれ1つのブロックを同時に公開します.

より多くのブロックが頻繁に公開されると、トランザクション検証プロセスが高速化されます.

さらに、これらのシャードは頻繁に相互に通信するため、二重支払いトランザクションに緑色の信号が与えられることはありません。.

二重支払いトランザクションが発生する可能性がある方法は次のとおりです.

アリスは10ドル持っています。そして彼女はボブに10ドルを送ります。 Shard1は、このトランザクションを確認するためのメッセージを受信します.

すぐに、アリスはお金がないにもかかわらず、チャーリーに再び10ドルの偽造取引を送ります。 Shard1がまだボブへのアリスのトランザクションを検証していないために可能です-つまり、ボブはお金を持っていません。そして、これはアリスが彼女が持っているよりも多くを費やしているので違法です。.

これで、Shard2はアリスのチャーリーへのトランザクションを受け取ります.

Shard1とShard2のマイナーが互いに頻繁に話し合わない場合は、両方が2つのトランザクションを承認する可能性があります。そしてそれはお金のシステムの規則に違反します。したがって、シャードは、不正なトランザクションを防ぐために頻繁に通信し続ける必要があります.

ただし、この問題は、スマートコントラクト（自己実行プログラム）が実施されている場合に、より適切に対処されます。.

スマートコントラクトは、アリスのバランスを知ることができます。彼女がトランザクションを送信しているとき、スマートコントラクトはアリスが2番目の偽造されたトランザクションを送信するのを自動的に停止します。そしてそれはShard2に到達することはありません.

イーサリアムベースのdAppをスケーリングする別のソリューションはプラズマです。最近のガイドで詳細を読むことができます：イーサリアムプラズマとは何ですか？イーサリアムをどのようにスケールアップできますか?.

結論

ペイメントチャネルとシャーディングは、ブロックチェーンのスケーラビリティに対処するための有望なソリューションです。そして、これらは活発な研究開発の下にあります。そして、これらは氷山の一角にすぎません。しかし、そこにあるソリューションのほとんどはまだ成熟していません。ソリューションがブロックチェーンに導入されると、スケーリングにどの程度役立っているかを評価できるのは私たちだけです.

指を交差させてください。うまくいけば、ブロックチェーンはもっと速い日が来るでしょう.