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डेटा से पता चलता है कि बिटकॉइन के लाइटनिंग नेटवर्क ने स्केलेबिलिटी की समस्या को हल कर दिया है

यह स्टैनिस्लाव कोज़लोवस्की, एक सॉफ्टवेयर इंजीनियर और व्यापक आर्थिक शोधकर्ता द्वारा एक राय संपादकीय है।

कई बिटकॉइनर्स ने बिटकॉइन की “स्केलेबिलिटी की कमी” के बारे में सुना है – यह ग्लूटोनस क्रिप्टोक्यूरेंसी प्रतियोगियों और अवलंबी स्थापना अभिनेताओं दोनों द्वारा परियोजना के खिलाफ छेड़ी गई सबसे आम आलोचनाओं में से एक है।

कुछ पुराने लोगों को 2015 से 2017 के गर्म, नहाए-विवाद वाले ब्लॉक आकार के युद्धों को याद हो सकता है, जो कि उद्योग के अंदरूनी सूत्रों द्वारा सहायता प्राप्त है, सबसे उथले तौर पर अधिकतम ब्लॉक आकार को बढ़ाकर बिटकॉइन के पैमाने को अधिक लेन-देन करने का लक्ष्य रखा गया है और ऐसा करके, लगभग मिसाल कायम की है और बिटकॉइन को बदल दिया भविष्य के पाठ्यक्रम हमेशा के लिए.

ये दोनों मुद्दे अंततः इतिहास के गलत पक्ष पर छोड़े गए साबित होंगे। इस टुकड़े में, हम यह दिखाने जा रहे हैं कि लाइटनिंग नेटवर्क बिटकॉइन की स्केलेबिलिटी समस्याओं को कैसे संबोधित करता है और निस्संदेह यह साबित करता है कि छोटा-ब्लॉक निर्णय अंततः सही था।

आधार परत की सीमाएं और विकल्प

इससे पहले कि हम समझें कि लाइटनिंग नेटवर्क क्या हल कर रहा है, हमें पहले समझना चाहिए कि अंतर्निहित समस्या क्या है। सीधे शब्दों में कहें: आप पूरी दुनिया के लेन-देन को विकेंद्रीकृत तरीके से मान्य करने के लिए एक ब्लॉकचेन को स्केल नहीं कर सकते।

एक डेटा-संचालित अन्वेषण यह साबित करता है कि लाइटनिंग वीज़ा से परे बिटकॉइन भुगतान को मापता है और दूसरी परत का नवाचार तरीका है।

स्रोत: लेखक

ब्लॉकचैन एक अंतर्निहित सीमा से ग्रस्त हैं जो उन्हें तीन गुणों के बीच व्यापार करने के लिए मजबूर करता है – उनके सिस्टम की एक गुणवत्ता को अन्य दो के लिए जाना पड़ता है। जैसा कि ऊपर चित्रित किया गया है, एक ब्लॉकचेन में इन तीन गुणों में से केवल दो गुण हो सकते हैं:

  • विकेंद्रीकृत: किसी एक पार्टी या कुछ अभिजात वर्ग द्वारा नियंत्रित नहीं
  • स्केलेबल: पर्याप्त संख्या में लेनदेन के लिए पैमाना
  • सुरक्षित: आक्रमण करना और इसके आक्रमणकारियों को तोड़ना आसान नहीं है

यह ध्यान देने योग्य है कि ये सभी विशेषताएँ अलग-अलग, जटिल स्पेक्ट्रम पर बैठती हैं। उदाहरण के लिए, आप एक निश्चित सीमा पर “सुरक्षित” नहीं हो जाते, यह बहुत निर्भर है उपयोग के मामले और कई अलग-अलग विशेषताओं पर.

बिटकॉइन एक कारण से धीमा है। यह स्पष्ट रूप से त्रिलम्मा के “सुरक्षा” और “विकेंद्रीकरण” वर्गों को अनुकूलित करने के लिए चुना गया है, जिससे “स्केलेबिलिटी” (प्रति सेकंड लेनदेन) को साइडलाइन पर छोड़ दिया गया है।

मुख्य बोध यह है कि, आज की इंटरनेट और वित्तीय प्रणाली की तरह, अलग-अलग परतों की पूरी प्रणाली को शामिल करना अधिक अनुकूल है, जहां प्रत्येक परत अलग-अलग चीजों के लिए अनुकूलन करती है और इसका उपयोग किया जाता है।

बिटकॉइन, आधार परत, एक वैश्विक रूप से दोहराया जाने वाला सार्वजनिक बहीखाता है – प्रत्येक लेनदेन नेटवर्क में प्रत्येक भागीदार को प्रसारित किया जाता है। यह स्पष्ट है कि पूरी दुनिया की बढ़ती लेनदेन दर को समायोजित करने के लिए व्यावहारिक रूप से इस तरह के बहीखाता को स्केल नहीं किया जा सकता है। अव्यावहारिक और गोपनीयता को नुकसान पहुंचाने के अलावा, इसकी कमियां इसके महत्वहीन लाभों से कहीं अधिक हैं।

दिन में वापस, ऑनलाइन समुदाय के बीच एक बड़ा गृहयुद्ध था कि बिटकोइन को अपनी लेन-देन थ्रूपुट क्षमता बढ़ाने के लिए क्या करना चाहिए। वहाँ है इस कहानी में प्रमुख, क्रुद्ध करनेवाला विवाद और बड़े हिस्से में वह है जो बिटकॉइन को आकार देता है जो आज है – एक जमीनी स्तर, नीचे-ऊपर आंदोलन जहां औसत लोग (plebs), एक दूसरे के साथ मिलकर, नेटवर्क के नियमों को निर्धारित करते हैं।

ब्लॉकसाइज़ युद्धजोनाथन बियर द्वारा विकेंद्रीकृत नेटवर्क समर्थकों के बीच लड़ाई को दर्शाया गया है जो चाहते हैं कि नेटवर्क की दीर्घकालिक व्यवहार्यता के लिए सबसे अच्छा क्या है और लालच और प्रचार प्रमुख खिलाड़ियों और निगमों द्वारा अपने स्वयं के शक्ति-प्राप्ति और लाभ-प्राप्त एजेंडा को आगे बढ़ाने के लिए किया जाता है।

लंबी कहानी संक्षेप में, बिटकॉइन को “बिटकॉइन कैश” नामक एक विफल फोर्क में फोर्क किया गया था।

एक डेटा-संचालित अन्वेषण यह साबित करता है कि लाइटनिंग वीज़ा से परे बिटकॉइन भुगतान को मापता है और दूसरी परत का नवाचार तरीका है।

बिटकॉइन कैश (नारंगी) की तुलना में बिटकॉइन (नीला) मूल्य। चार्ट की शुरुआत में कांटा देखा जा सकता है। स्रोत: ट्रेडिंगव्यू डॉट कॉम।

छोटा आदमी अंततः जीत गया – बिटकॉइन ने किसी भी खराब डिजाइन विकल्प को जल्दी नहीं किया जो कि इसके विकेंद्रीकरण, सुरक्षा या से समझौता करने के लिए आएगा सेंसरशिप प्रतिरोध. निर्णय प्रभावी ढंग से परतों के माध्यम से बिटकॉइन को स्केल करने के लिए किया गया था, जो दूसरी परतों को पेश करता है जो बिटकॉइन से अलग काम करता है और उनके राज्य को मुख्य, धीमी-लेकिन-अधिक-सुरक्षित नेटवर्क पर चेकपॉइंट करता है।

इसके विपरीत, स्पष्ट रूप से असफल फोर्क बिटकॉइन कैश ने अपने ब्लॉक आकार को बढ़ाकर विकेंद्रीकरण की सभी आशाओं को त्याग दिया 32 मेगाबाइट, बिटकॉइन से 32 गुना ज्यादाअधिकतम के लिए प्रति सेकंड 50 भुगतान बेस चेन पर।

ब्लॉक का आकार

प्रत्येक बिटकॉइन ब्लॉक के आकार पर एक कैप है और यह ऊपरी सीमा को दर्शाता है कि ब्लॉक के अंदर कितने लेनदेन मौजूद हो सकते हैं। यदि मांग एक ब्लॉक में होने वाले लेन-देन की मात्रा को पार करने के लिए बढ़ती है, तो ब्लॉक पूर्ण हो जाता है और लेन-देन अपुष्ट छोड़ दिया जाता है। mempool. उपयोगकर्ता अपने लेन-देन को खनिकों द्वारा शामिल करने के लिए समायोज्य लेनदेन शुल्क के माध्यम से एक-दूसरे से आगे निकलना शुरू करते हैं, जिन्हें उच्चतम-भुगतान लेनदेन चुनने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है।

इसका एक अच्छा समाधान केवल ब्लॉक आकार सीमा को बढ़ाना होगा – यानी, अधिक लेनदेन को ब्लॉक में शामिल करने की अनुमति दें। इसके नकारात्मक दुष्प्रभाव इतने सूक्ष्म हैं कि बुद्धिजीवी भी जैसे एलोन मस्क गलती करते हैं इसका सुझाव देने के लिए।

ब्लॉक के आकार को बढ़ाने से दूसरे क्रम के प्रभाव पड़ते हैं जो नेटवर्क के विकेंद्रीकरण को कम करते हैं। जैसे-जैसे ब्लॉक का आकार बढ़ता है, नेटवर्क में नोड को चलाने की लागत बढ़ जाती है।

बिटकॉइन में, प्रत्येक नोड को प्रत्येक लेनदेन को स्टोर और मान्य करना होता है। इसके अलावा, उक्त लेन-देन को नोड के साथियों को प्रचारित करना होगा, जो अधिक लेनदेन का समर्थन करने के लिए नेटवर्क की बैंडविड्थ आवश्यकताओं को गुणा करता है। जितने अधिक लेन-देन, प्रत्येक नोड के लिए उतनी ही अधिक नेटवर्क की प्रोसेसिंग (सीपीयू) और स्टोरेज (डिस्क) आवश्यकताएं बढ़ती हैं। क्योंकि एक नोड चलाने से कोई वित्तीय लाभ नहीं होता है, एक को चलाने के लिए प्रोत्साहन उतना ही कम हो जाता है जितना अधिक महंगा होता है।

इसे संख्या में रखने के लिए, यदि बिटकॉइन को कभी भी वीज़ा की कथित चरम क्षमता के स्तर पर स्केल करना है (प्रति सेकंड 24,000 लेनदेन) एक नोड को प्रति सेकंड 48 मेगाबिट्स (एमबीपीएस) सेकंड की आवश्यकता होगी सिर्फ नेटवर्क पर लेनदेन प्राप्त करने के लिए। निम्नलिखित एक नक्शा है जो दुनिया में औसत इंटरनेट गति दिखा रहा है:

जैसा कि आप देख सकते हैं, दुनिया की औसत गति का एक बड़ा हिस्सा उन्हें इन परिस्थितियों में नोड चलाने की क्षमता से बाहर कर देगा। ध्यान दें कि औसत गति का अर्थ है कि कई उक्त सीमा से भी कम हैं। इसके अतिरिक्त, यह इस तथ्य के लिए जिम्मेदार नहीं है कि एक उपयोगकर्ता के पास उनके बैंडविड्थ के लिए अन्य उपयोग होंगे – कुछ निस्वार्थ लोग बिटकॉइन नोड के लिए अपने इंटरनेट बैंडविड्थ का 50% समर्पित करेंगे।

इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि इससे उत्पन्न होने वाले डेटा की मात्रा किसी के लिए व्यावहारिक रूप से इसे स्टोर करना असंभव बना देगी – इसके परिणामस्वरूप प्रति दिन 518 गीगाबाइट डेटा या एक वर्ष में 190 टेराबाइट डेटा होगा।

इसके अलावा, एक नए नोड को कताई करने के लिए डेटा के इन सभी पेटाबाइट्स को डाउनलोड करने और प्रत्येक हस्ताक्षर को सत्यापित करने की आवश्यकता होगी – जो दोनों इसे बनाएंगे ताकि एक नए नोड को घूमने में लंबा समय (वर्ष) लगे।

और मामले को बदतर बनाने के लिए, प्रति सेकंड 24,000 लेन-देन अपने आप में वास्तव में अद्वितीय वैश्विक भुगतान नेटवर्क नहीं बनाते हैं। वीज़ा दुनिया में एकमात्र भुगतान नेटवर्क नहीं है, और दुनिया हर दिन अधिक से अधिक आपस में जुड़ती जा रही है।

लाइटनिंग नेटवर्क 101

लाइटनिंग नेटवर्क एक है अलग, दूसरी परत नेटवर्क जो मुख्य बिटकॉइन नेटवर्क के शीर्ष पर काम करता है। सीधे शब्दों में कहा जाए तो यह बिटकॉइन लेनदेन को बैच करता है।

इसे एक्सेस करने के लिए, आपको अपना नोड चलाने या किसी और का उपयोग करने की आवश्यकता है। यहां उद्देश्यों के लिए समझने लायक नेटवर्क की दो अवधारणाएं हैं:

  • बिजली का नोड: अलग सॉफ्टवेयर जो एक दूसरे के साथ संचार करता है और एक नया पीयर-टू-पीयर नेटवर्क बनाता है।
  • चैनल: दो के बीच एक कनेक्शन खोला गया बिजली के नोड्सउनके बीच भुगतान प्रवाह की अनुमति देता है।

एक चैनल वास्तव में एक बिटकोइन बेस लेयर लेनदेन है, जो चैनल को सुरक्षित श्रृंखला में एंकरिंग करता है।

एक बार जब दो नोड एक दूसरे के बीच एक चैनल खोलते हैं, तो उनके बीच भुगतान प्रवाहित होने लगता है। प्रत्येक बाद का भुगतान चैनल की स्थिति को संशोधित करता है, क्रिप्टोग्राफिक रूप से पुराने को रद्द कर देता है और नए को स्मृति में और दोनों नोड्स की डिस्क पर चेकपॉइंट करता है, लेकिन गंभीर रूप से, आधार श्रृंखला के लिए नहीं।

चैनल और मेरी राय में आदर्श रूप से लंबे समय तक खुले रहना चाहिए (उदाहरण के लिए, एक वर्ष या अधिक)। यदि नोड्स कभी भी अपने चैनल को बंद करने का निर्णय लेते हैं, तो सभी ऑफ-चेन भुगतानों के बाद उनकी नवीनतम शेष राशि उनके मूल वॉलेट में बहाल हो जाती है। यह हैशेड टाइमलॉक्ड कॉन्ट्रैक्ट्स (HTLC) और डिजिटल सिग्नेचर द्वारा क्रिप्टोग्राफिक रूप से सुरक्षित है, जिसे हम इस लेख के प्रयोजनों के लिए विस्तार से नहीं जानेंगे।

यह एक को दो ऑन-चेन लेनदेन में अरबों भुगतानों को बैचने की अनुमति देता है – एक चैनल खोलने के लिए और दूसरा इसे बंद करने के लिए। एक बार भुगतान पूरा हो जाने के बाद, यह निर्विवाद है कि सभी पक्षों के बीच नवीनतम शेष राशि क्या है (नोड्स को अनावश्यक रूप से अपने चैनल चौकियों को संग्रहीत करते हुए)।

गंभीरता से, उन्हें भुगतान करने के लिए किसी अन्य पार्टी से सीधे कनेक्ट होने की आवश्यकता नहीं है – नेटवर्क में अन्य नोड्स द्वारा चैनलों का उपयोग किया जा सकता है ताकि उनकी पहुंच क्षमता बढ़ सके। दूसरे शब्दों में, यदि ऐलिस बॉब से जुड़ा है और बॉब कैरोलीन से जुड़ा है, तो ऐलिस और कैरोलिन बॉब के माध्यम से एक दूसरे को मूल रूप से भुगतान कर सकते हैं।

लाइटनिंग स्केलेबिलिटी

जैसा कि अब हम साबित करेंगे, लाइटनिंग नेटवर्क पहले से ही आज 16,264 लेनदेन का समर्थन करने के लिए स्केल करता है और इसलिए बिटकॉइन के सभी लाभों को संरक्षित करते हुए स्केलेबिलिटी समस्या को हल करता है – अनुमतिहीनता, कमी, उपयोगकर्ता संप्रभुता, पोर्टेबिलिटी, सत्यापन, विकेंद्रीकरण और सेंसरशिप प्रतिरोध।

भुगतान के लिए नेटवर्क के माध्यम से अपना रास्ता बनाने के लिए, इसे आमतौर पर कई भुगतान चैनलों से गुजरना पड़ता है। नेटवर्क एक सेकंड में कितने भुगतान कर सकता है इसका उत्तर देने के लिए, हमें यह समझने की आवश्यकता है कि एक औसत चैनल कितने भुगतानों का समर्थन करता है।

आंकड़े बताते हैं कि औसत भुगतान के आसपास से होकर जाता है तीन चैनल.

बेंचमार्क नंबर हम इस विश्लेषण के लिए प्रति-नोड थ्रूपुट क्षमता का उपयोग करेंगे, प्रति-चैनल नहीं। इसलिए, हम गलत तरीके से मान लेंगे कि प्रत्येक नोड में केवल एक चैनल है। कहा जाता है कि डिफ़ॉल्ट एलएनडी नोड बेंचमार्क के अनुसार एक अच्छी मशीन (8 वीसीपीयू, 32 जीबी मेमोरी) के साथ प्रति सेकंड 33 भुगतान करने में सक्षम है।

साथ नेटवर्क में 16,266 नोड (नवंबर 2022 तक), यह मानते हुए कि प्रत्येक भुगतान को तीन चैनलों (चार नोड्स) से गुजरना है, नेटवर्क प्रति सेकंड लगभग 134,194 भुगतान प्राप्त करने में सक्षम होना चाहिए।

अर्थात्, प्रत्येक भुगतान को चार नोड्स के समूह से गुजरना पड़ता है, और नेटवर्क में ऐसे 4,066 अद्वितीय समूह होते हैं। यह मानते हुए कि प्रत्येक नोड एक सेकंड में 33 भुगतान कर सकता है, हम 4,066 को 33 से गुणा करके 134,194 तक पहुँचते हैं।

अब, यथार्थवादी होने के लिए: प्रत्येक नोड बेंचमार्क में एक जैसी मशीन नहीं चला रहा है – कई हैं बस चल रहा है रास्पबेरी पाई पर। शुक्र है, मौजूदा भुगतान प्रणालियों को मात देने में सक्षम होने में ज्यादा समय नहीं लगता है।

बिजली बनाम। पारंपरिक भुगतान

पारंपरिक भुगतान प्रणालियों की चरम क्षमता के बारे में प्रामाणिक संख्या ढूँढना कठिन है, इसलिए हम पूरे 2021 वित्तीय वर्ष में उनकी औसत भुगतान दर पर भरोसा करेंगे। हम इसकी तुलना लाइटनिंग की सैद्धांतिक क्षमता से करेंगे, क्योंकि इसके विपरीत, लाइटनिंग की निजी प्रकृति के कारण भुगतान की औसत दर प्राप्त करना असंभव है, और क्षमता का खुलासा भी नहीं कर रहा है क्योंकि लाइटनिंग भुगतान की मांग अभी भी अपेक्षाकृत कम है। यह तुलना हमें इस बात का अंदाजा देगी कि पारंपरिक वित्त को पछाड़ने के लिए लाइटिंग नोड को कितने भुगतानों को रूट करने में सक्षम होना चाहिए।

वीजा देखा 2021 में 165 बिलियन भुगतानपेपाल ने देखा 19.3 बिलियन भुगतान इसके पूरे प्लेटफॉर्म पर और फेडवायर ने देखा 204 मिलियन. क्रमशः, ये राशि 2021 के लिए औसतन 7,372, 612 और 6.5 भुगतान प्रति सेकंड है। हां, बिटकॉइन ने किया प्रति सेकंड 2.44 भुगतान 2021 में और अधिकतम सात प्रति सेकंड तक।

संख्याएँ आशाजनक हैं – यह प्रत्येक लाइटनिंग नोड को बस करने में सक्षम होने के लिए लेता है चार भुगतान एक सेकंड वर्तमान भुगतान नेटवर्क को कम से कम दो बार मात देने के लिए। उस दर पर, 4,066 अद्वितीय चार-नोड समूह प्रति सेकंड 16,264 भुगतान प्राप्त कर सकते हैं – सबसे बड़े प्रतियोगी, वीज़ा का 2.2 गुना।

एक डेटा-संचालित अन्वेषण यह साबित करता है कि लाइटनिंग वीज़ा से परे बिटकॉइन भुगतान को मापता है और दूसरी परत का नवाचार तरीका है।

स्रोत: लेखक

पारंपरिक भुगतान नेटवर्क के मामले को बदतर बनाने के लिए औसत लाइटनिंग लेनदेन शुल्क है 13 गुना कम वीजा का – 0.1% की तुलना में 1.29%.

यह याद रखने योग्य है कि कोई भी हमेशा नए नोड बनाकर लाइटनिंग नेटवर्क का विस्तार करना जारी रख सकता है। चूंकि यह सहकर्मी से सहकर्मी है, इसकी मापनीयता सैद्धांतिक रूप से असीमित है जब तक कि नेटवर्क में नोड्स बढ़ते हैं।

इसके अलावा, बॉटलपे द्वारा उपरोक्त बेंचमार्क यह मामला बनाता है कि लाइटनिंग नोड कार्यान्वयन के लिए कोई वास्तविक तकनीकी अवरोधक नहीं हैं, जो अंततः प्रति सेकंड 1,000 भुगतान तक पहुंच जाता है। ऐसे नंबर पर नेटवर्क का वर्तमान थ्रूपुट चार मिलियन प्रति सेकंड के करीब होगा, यह उल्लेख करने के लिए नहीं कि यह नोड्स की संख्या में वृद्धि के साथ क्या होगा।

और अंत में, यह याद रखने योग्य है कि लाइटनिंग नेटवर्क अभी भी बहुत अपरिपक्व सॉफ्टवेयर है और प्रोटोकॉल और इसके कार्यान्वयन दोनों में भविष्य के अनुकूलन की उचित मात्रा है। स्केलेबिलिटी बढ़ाने के लिए डेवलपर्स के संदर्भ में संसाधन एकमात्र अल्पकालिक बाधा हैं, जो कि अधिक महत्वपूर्ण मामलों जैसे दूसरे स्थान पर आ गया है विश्वसनीयता.

वहां की प्रगति की भावना देने के लिए, रिवर फाइनेंशियल ने हाल ही में साझा किया $46 के औसत आकार पर इसकी भुगतान सफलता दर 98.7% है, जो आश्चर्यजनक रूप से इससे बेहतर है सबसे पहला सार्वजनिक रूप से उपलब्ध डेटा जो इसे 2018 से मिल सकता हैजहां $5 के लेन-देन 48% बार विफल हो रहे थे।

निष्कर्ष

इस टुकड़े में, हमने आधार परत के ब्लॉक आकार को बढ़ाकर बिटकॉइन ब्लॉकचेन को स्केल करने की सभी नकारात्मक कमियों को उजागर किया, विशेष रूप से इसके विकेंद्रीकरण से गंभीर रूप से समझौता किया और अंततः वैश्विक भुगतान नेटवर्क की मांगों के लिए आवश्यक विशाल मापनीयता तक पहुंचने के अपने लक्ष्य को प्राप्त करने में विफल रहे। है और भविष्य में अधिक से अधिक होता रहेगा।

हमने दिखाया कि लाइटनिंग नेटवर्क, दूसरी परत के समाधान के रूप में, बिटकॉइन के सभी लाभों को संरक्षित करके मापनीयता की समस्या को सबसे सुरुचिपूर्ण ढंग से हल करता है, जबकि साथ ही किसी भी आधार-परत समाधान के वादे से परे इसे बढ़ाता है।

यह स्टानिस्लाव कोज़लोवस्की की एक अतिथि पोस्ट है। व्यक्त की गई राय पूरी तरह से उनके अपने हैं और जरूरी नहीं कि वे बीटीसी इंक या बिटकोइन पत्रिका को प्रतिबिंबित करें।

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