Tắc nghẽn mạng là gì?
Tắc nghẽn mạng xảy ra khi số lượng giao dịch được gửi đến mạng vượt quá khả năng xử lý của mạng. Hiện tượng này có thể do nhiều yếu tố gây ra, bao gồm các tác động bên ngoài như biến động thị trường, cũng như các đặc điểm mạng nội bộ như Block Size và Block Time.
Trước khi đi sâu vào câu hỏi này, điều quan trọng là phải hiểu quy trình các khối được thêm vào blockchain.
Công nghệ blockchain hoạt động như thế nào?
Blockchain bao gồm một loạt các khối, mỗi khối chứa dữ liệu giao dịch do người dùng tạo ra. Bất cứ khi nào một Block mới được thêm vào chuỗi, hồ sơ của nó là vĩnh viễn và không thể thay đổi.
Các khối này được truyền giữa các nút trong một mạng phi tập trung, mỗi nút lưu trữ một bản sao của blockchain. Sự hình thành của blockchain dựa trên các nguyên tắc của mật mã học và lý thuyết trò chơi, khiến chúng trở thành trụ cột cốt lõi của một số loại tiền điện tử nhất định.
Để hiểu lý do tại sao mạng blockchain gặp phải tình trạng tắc nghẽn, chúng ta cần khám phá một số khái niệm chính ảnh hưởng đến khả năng xử lý giao dịch của mạng: nhóm bộ nhớ, khối ứng viên, tính tất định và quy tắc chuỗi dài nhất.
"Nhóm bộ nhớ" là gì?
Nhóm bộ nhớ đề cập đến tập hợp các giao dịch Chưa xác nhận sẽ được đưa vào Block tiếp theo.
Khi một giao dịch được phát trên mạng, nó không được thêm ngay vào blockchain mà trước tiên sẽ vào nhóm bộ nhớ và trở thành một giao dịch đang chờ xử lý. Sau khi giao dịch được xác nhận, nó sẽ bị xóa khỏi nhóm bộ nhớ.
" Block ứng viên" là gì?
Các khối ứng cử viên, còn được gọi là các khối được đề xuất, là các khối mà Thợ đào hoặc người xác thực đề xuất thêm vào blockchain. Các khối này chứa các giao dịch Chưa xác nhận đã được phát sóng đến mạng nhưng vẫn chưa được đưa vào blockchain.
Để một Block ứng viên trở thành một Block được xác nhận, nó phải được khai thác hoặc xác minh theo cơ chế Consensus của blockchain. Ví dụ, theo một số cơ chế Consensus , Thợ đào cần giải các câu đố toán học phức tạp. Thợ đào đầu tiên giải được câu đố có thể thêm Block ứng viên vào blockchain và nhận được phần thưởng.
Trong một cơ chế Consensus khác, các trình xác thực đề xuất các khối ứng viên bằng cách lựa chọn ngẫu nhiên và các trình xác thực khác xác minh tính hợp lệ của chúng. Khi một Block nhận được đủ bằng chứng, nó sẽ chuyển từ Block ứng viên sang Block đã xác nhận.
"Tính quyết định" của blockchain là gì?
Chủ nghĩa tất định có nghĩa là một khi giao dịch hoặc hoạt động đã hoàn tất, nó không thể thay đổi hoặc đảo ngược. Điều này có nghĩa là một khi giao dịch được ghi lại trên blockchain, nó sẽ tồn tại mãi mãi và không thể sửa đổi hoặc xóa.
Trên một số blockchain, các giao dịch đầu tiên được phát sóng đến mạng và nhập vào nhóm bộ nhớ. Thợ đào chọn và xác minh các giao dịch từ nhóm này để đưa vào Block cần thêm. Mặc dù các giao dịch trong Block này được coi là đã xác nhận, về mặt lý thuyết, Thợ đào khác vẫn có thể khai thác các khối cạnh tranh.
Độ chắc chắn của một giao dịch tăng lên theo số khối được xác nhận. Các giao dịch thường được coi là "cuối cùng" khi có nhiều khối được gắn vào Block chứa các giao dịch này. Do Block Time của một số blockchain Short , nên khuyến nghị xác nhận nhiều lần để đạt được mức độ tin cậy tương tự về Tính chất cuối cùng.
Quy tắc " chuỗi dài nhất" là gì?
Như đã đề cập trước đó, nhiều Thợ đào có thể tạo ra các khối hợp lệ mới trong cùng một khoảng thời gian, điều này có thể khiến blockchain bị Fork.
Quy tắc " chuỗi dài nhất" đề cập đến thực tế là trong một blockchain, phiên bản được đưa vào công việc tính toán nhiều nhất được coi là phiên bản hợp lệ, thường được biểu thị bằng chuỗi dài nhất chứa nhiều khối nhất. Điều này có nghĩa là các khối "hợp lệ" trên các chuỗi ngắn hơn (thường được gọi là khối mồ côi hoặc khối cũ) sẽ bị loại bỏ và các giao dịch mà chúng chứa sẽ được trả về nhóm bộ nhớ.
Nguyên tắc chuỗi dài nhất cũng áp dụng khi một số mạng blockchain sử dụng bằng chứng công việc. Khi mạng chuyển sang các cơ chế Consensus khác, mạng có thể áp dụng thuật toán lựa chọn Fork mới hơn để đo "trọng số" của chuỗi, thường được tính theo tổng số phiếu bầu của người xác thực và tài sản được đặt cược.
Nguyên nhân nào gây ra tình trạng tắc nghẽn mạng blockchain?
Tắc nghẽn mạng xảy ra khi số lượng giao dịch được gửi đến mạng vượt quá khả năng xử lý của mạng.
Sau đây là một số lý do có thể gây ra tình trạng tắc nghẽn mạng blockchain:
- Nhu cầu tăng cao
Khi nhiều người dùng gửi giao dịch đến blockchain, số lượng giao dịch Chưa xác nhận trong nhóm bộ nhớ có thể vượt quá số lượng có thể chứa trong một Block duy nhất. Đặc biệt, các blockchain có giới hạn cố hữu về Block Size và Block Time dễ bị ảnh hưởng hơn.
Biến động giá mạnh cũng có thể dẫn đến sự gia tăng đột biến về khối lượng giao dịch giao dịch, kích hoạt sự gia tăng nhanh chóng về hoạt động giao dịch hoặc chu kỳ áp dụng trên diện rộng.
- Block Size nhỏ
Mỗi blockchain có một Block Size được chỉ định, là dung lượng tối đa của một Block duy nhất. Block Size giới hạn số lượng giao dịch có thể được đưa vào.
Ví dụ, một số blockchain ban đầu được thiết kế với giới hạn Block Size là 1 megabyte (MB). Khi công nghệ tiến bộ, các bản nâng cấp có thể được thực hiện để tăng Xuất lượng giao dịch, nhưng nếu số lượng giao dịch vượt quá giới hạn mới, nó vẫn sẽ gây ra tình trạng tắc nghẽn mạng.
- Block Time chậm
Block Time đề cập đến tần suất các khối mới được thêm vào blockchain. Ví dụ, một số blockchain thêm một Block mới sau mỗi khoảng 10 phút. Nếu số lượng giao dịch tăng nhanh trong thời gian này, nó sẽ gây ra tình trạng tồn đọng giao dịch.
- Hậu quả của tình trạng tắc nghẽn mạng là gì?
Sự tắc nghẽn trong mạng blockchain có thể dẫn đến nhiều hậu quả tiêu cực cản trở hoạt động trơn tru của mạng.
- Tăng phí giao dịch
Tùy thuộc vào cơ chế phần thưởng, Thợ đào thường ưu tiên các giao dịch có phí cao hơn. Do đó, khi mạng bị tắc nghẽn, người dùng thường phải trả phí giao dịch cao hơn để khuyến khích Thợ đào ưu tiên các giao dịch của họ. Điều này có thể khiến phí giao dịch khi sử dụng blockchain cao hơn bình thường, đặc biệt là khi xử lý các giao dịch nhỏ.
- Thời gian xác nhận giao dịch bị trì hoãn
Tình trạng tắc nghẽn mạng có thể làm tăng thời gian cần thiết để xác nhận và hoàn tất giao dịch. Trong những trường hợp nghiêm trọng, giao dịch có thể mất hàng giờ, hàng ngày hoặc thậm chí lâu hơn để xác nhận, điều này có thể khiến người dùng thất vọng.
- Trải nghiệm người dùng kém
Phí cao và thời gian xác nhận chậm có thể dẫn đến trải nghiệm giao dịch kém, do đó làm giảm phạm vi ứng dụng và khả năng sử dụng của blockchain.
- Biến động thị trường
Tắc nghẽn mạng có thể làm trầm trọng thêm sự bất ổn của thị trường và khuếch đại sự biến động. Nếu một số lượng lớn người dùng đang cố gắng bán một loại tài sản tiền điện tử nhất định và tắc nghẽn mạng khiến các giao dịch được xử lý chậm, điều này có thể gây ra sự hoảng loạn trong số người dùng, khiến họ vội vã Xả tài sản của mình.
Ngoài ra, các hậu quả khác như rủi ro bảo mật và rủi ro tập trung mạng có thể phát sinh. Sự chậm trễ trong thời gian xác nhận có thể làm tăng nguy cơ xảy ra sự cố chi tiêu gấp đôi, trong khi phí cao hơn có thể dẫn đến việc tập trung sức mạnh tính toán.
- Ví dụ về tắc nghẽn mạng
Một số mạng blockchain đã gặp phải tình trạng tắc nghẽn đáng kể.
Một mạng lưới blockchain nhất định bị tắc nghẽn
Vào một thời điểm nào đó, giá của mạng lưới tăng vọt, dẫn đến sự kiện tắc nghẽn mạng lưới nổi tiếng. Vào thời điểm đó, nhu cầu và hoạt động giao dịch tăng mạnh, dẫn đến sự chậm trễ trong việc xác nhận giao dịch và phí xử lý tăng vọt, với mức phí giao dịch trung bình có lúc vượt quá 50 đơn vị.
Gần đây, hoạt động giao dịch liên quan đến một Token nào đó đã tăng đột biến, khiến mạng lưới trở nên cực kỳ tắc nghẽn. Số lượng giao dịch đang chờ xử lý và phí xử lý đã tăng đáng kể. Các giao dịch Chưa xác nhận đã từng đạt tới 400.000. Bộ nhớ đang phải đối mặt với tình trạng tắc nghẽn và phí giao dịch đã tăng trong vòng vài tuần. 300%.
Trong một sự cố nổi tiếng khác, sự phổ biến của một dự án nào đó đã gây ra sự chậm lại lớn về tốc độ mạng. Ngoài ra, sự gia tăng của tài chính phi tập trung đã gây ra tình trạng tắc nghẽn mạng và tăng chi phí gas . Tình trạng tắc nghẽn có thể xảy ra trên bất kỳ mạng blockchain nào, nhưng tình trạng tắc nghẽn rõ rệt hơn ở một số mạng so với những mạng khác do mức sử dụng và tầm quan trọng cao hơn cũng như tác động rộng hơn.
- Giải pháp giảm thiểu tình trạng tắc nghẽn mạng
Việc giải quyết vấn đề tắc nghẽn mạng blockchain tương đối phức tạp và có nhiều phương pháp, mỗi phương pháp đều có ưu điểm và nhược điểm riêng.
- Tăng Block Size
Bằng cách tăng Block Size, mỗi Block có thể xử lý nhiều giao dịch hơn, tăng hiệu quả Xuất lượng của mạng. Tuy nhiên, khối lớn hơn cũng có nghĩa là thời gian truyền dài hơn, nguy cơ phân nhánh tạm thời tăng lên và yêu cầu nhiều không gian lưu trữ hơn, có khả năng dẫn đến tập trung hóa lớn hơn.
- Giảm Block Time
Việc rút ngắn Block Time có thể tăng tốc độ xử lý giao dịch của mạng, nhưng cũng sẽ làm tăng số lượng khối Orphan , điều này có thể gây nguy hiểm cho tính bảo mật của mạng.
- Giải pháp Layer 2
Các giải pháp Ngoài chuỗi xử lý các giao dịch bên ngoài chuỗi khối chính và ghi lại trạng thái cuối cùng của chúng on-chain. Ví dụ, Lightning Network và Plasma của một số mạng là các giải pháp Ngoài chuỗi . Các giải pháp này cải thiện khả năng mở rộng, nhưng phức tạp để triển khai và có thể gây ra các vấn đề bảo mật bổ sung.
- Phân mảnh
Công nghệ sharding hoạt động bằng cách chia blockchain thành nhiều phần nhỏ hơn, cho phép mỗi phần xử lý giao dịch và hợp đồng thông minh một cách độc lập. Phương pháp này có thể cải thiện đáng kể sức mạnh xử lý của mạng. Tuy nhiên, tương tự như các giải pháp Layer 2 , sharding cũng làm tăng độ phức tạp của hệ thống và có thể gây ra thêm rủi ro bảo mật.
Ngoài ra, các phương pháp tiếp cận tiềm năng khác để giải quyết tình trạng tắc nghẽn mạng bao gồm điều chỉnh phí và các giải pháp mở rộng quy mô như tổng hợp lạc quan và tổng hợp zero-knowledge . Người ta thường tin rằng một số cơ chế Consensus nhanh hơn các cơ chế Bằng chứng công việc (PoW) truyền thống.
Phần kết luận
Công nghệ Blockchain dự kiến sẽ được sử dụng rộng rãi hơn trong tương lai, do đó các vấn đề tắc nghẽn mạng sẽ ngày càng trở nên nghiêm trọng. Khả năng xử lý hiệu quả khối lượng giao dịch lớn của mạng là rất quan trọng đối với việc áp dụng rộng rãi và khả năng sử dụng của nó, đặc biệt là đối với các hệ thống blockchain được thiết kế để hỗ trợ các giao dịch hàng ngày theo thời gian thực. Mặc dù tình trạng tắc nghẽn mạng blockchain đặt ra nhiều thách thức, nhưng cộng đồng đang tích cực phát triển các giải pháp để giảm bớt các vấn đề này. Đây là lý do tại sao nghiên cứu về việc tăng cường khả năng mở rộng của blockchain luôn chiếm một vị trí quan trọng trong ngành.
Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm
Nội dung này được cung cấp theo dạng "nguyên trạng" chỉ nhằm mục đích thông tin và giáo dục chung, không có bất kỳ tuyên bố hay bảo đảm nào. Nội dung này không được hiểu là lời khuyên về tài chính, pháp lý hay chuyên môn, cũng không nhằm mục đích chứng thực cho bất kỳ sản phẩm hay dịch vụ cụ thể nào. Nên tìm kiếm sự hướng dẫn từ các cố vấn chuyên môn đủ tiêu chuẩn. Nếu bài viết này bao gồm các đóng góp từ bên thứ ba, thì ý kiến được nêu là của những người đóng góp và không nhất thiết đại diện cho quan điểm của Venkate Academy. Vui lòng tham khảo tuyên bố từ chối trách nhiệm đầy đủ của chúng tôi để biết thêm chi tiết. Giá tài sản kỹ thuật số có thể dao động đáng kể. Giá trị khoản đầu tư của bạn có thể tăng hoặc giảm và bạn có thể không thu hồi được số tiền đã đầu tư ban đầu. Bạn hoàn toàn chịu trách nhiệm về các lựa chọn đầu tư của mình và Venkate Academy không chịu trách nhiệm về bất kỳ khoản lỗ nào mà bạn có thể gặp phải. Tài liệu này không được coi là lời khuyên về tài chính, pháp lý hay chuyên môn. Để biết thêm thông tin, vui lòng tham khảo Điều khoản sử dụng và Cảnh báo rủi ro của chúng tôi.
