區塊鏈每秒交易量(TPS)數字經常被視為性能指標,但它們無法完整說明網路在實際應用中是否能擴展。
Psy Protocol創辦人兼前駭客Carter Feldman告訴Cointelegraph,TPS數字往往具有誤導性,因為它們忽略了交易在去中心化系統中實際驗證和傳遞的方式。
"許多主網前、測試網或獨立基準測試僅在一個節點運行的情況下測量TPS。在那種情況下,你不如說Instagram是一個可以達到10億TPS的區塊鏈,因為它有一個中央機構驗證每個API呼叫,"Feldman說。
部分問題在於大多數區塊鏈的設計方式。它們試圖運行得越快,每個節點的負載就越重,去中心化就越困難。這種負擔可以通過將交易執行與驗證分離來減輕。
新專案宣傳高TPS,儘管實際網路使用量很少接近這些上限。來源:MegaETHTPS數字忽略了去中心化的成本
TPS是區塊鏈性能的有效基準。如果網路具有更高的TPS,它可以處理更多實際使用。
但Feldman認為,大多數標題TPS數字代表理想設定,無法轉化為現實世界的吞吐量。這些令人印象深刻的數字沒有顯示系統在去中心化條件下的表現。
"虛擬機或單個節點的TPS不是區塊鏈真實主網性能的衡量標準,"Feldman說。
區塊鏈中的每個完整節點都必須檢查交易是否遵循協議規則。如果一個節點接受無效交易,其他節點應該拒絕它。這就是去中心化帳本的運作方式。
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區塊鏈性能考慮虛擬機執行交易的速度。但在現實世界中,頻寬、延遲和網路拓撲也很重要。因此,性能還取決於交易如何被網路中的其他節點接收和驗證。
結果,白皮書中公布的TPS數字往往與主網性能存在差異。將執行與傳遞和驗證成本分離的基準測試,測量的更接近虛擬機速度而非區塊鏈可擴展性。
EOS是Feldman曾擔任區塊生產者的網路,在2018年打破了首次代幣發行紀錄。其白皮書建議理論規模約為100萬TPS。即使以2026年的標準來看,這仍然是一個驚人的數字。
EOS從未達到其理論TPS目標。早期報告聲稱它可以在有利設定下達到4,000筆交易。然而,Whiteblock的區塊鏈測試人員進行的研究發現,在現實網路條件下,吞吐量降低到大約50 TPS。
2023年,Jump Crypto展示其Solana驗證器客戶端Firedancer透過測試100萬TPS達到了EOS無法達到的目標。此客戶端自那時起一直在推出,許多驗證器運行名為Frankendancer的混合版本。今天Solana在實際條件下通常處理約3,000-4,000 TPS。其中約40%的交易是非投票交易,更能反映實際使用者活動。
Solana在2月10日記錄了1,361 TPS的非投票交易。來源:Solscan打破線性擴展問題
區塊鏈吞吐量通常隨工作負載線性擴展。更多交易反映更多活動,但這也意味著節點接收和驗證更多數據。
每筆額外交易都增加了計算負擔。在某個時刻,頻寬限制、硬體約束和同步延遲使得在不犧牲去中心化的情況下進一步增加變得不可持續。
Feldman說,克服這一限制需要重新思考如何證明有效性,這可以通過零知識(ZK)技術來實現。ZK是一種在不讓每個節點重新運行這些交易的情況下證明一批交易被正確處理的方法。因為它允許在不揭示所有底層數據的情況下證明有效性,ZK經常被推廣為隱私問題的解決方案。
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Feldman認為,它也可以通過遞歸ZK證明來減輕擴展負擔。簡單來說,這是指驗證其他證明的證明。
"事實證明,你可以拿兩個ZK證明並生成一個ZK證明來證明這兩個證明都是正確的,"Feldman說。"所以,你可以拿兩個證明並將它們變成一個證明。"
"假設我們從16個使用者的交易開始。我們可以將這16個變成8個證明,然後我們可以將8個證明變成4個證明,"Feldman在分享證明樹圖形時解釋道,其中多個證明最終成為一個。
幾個證明如何成為一個。來源:Psy/Carter Feldman在傳統區塊鏈設計中,增加TPS會提高每個節點的驗證和頻寬要求。Feldman認為,採用基於證明的設計,吞吐量可以增加而不會按比例增加每個節點的驗證成本。
這並不意味著ZK完全消除了擴展權衡。生成證明可能需要大量計算,並可能需要專門的基礎設施。雖然普通節點的驗證變得便宜,但負擔轉移到必須執行繁重密碼學工作的證明者身上。將基於證明的驗證改裝到現有區塊鏈架構中也很複雜,這有助於解釋為什麼大多數主要網路仍然依賴傳統執行模型。
超越原始吞吐量的性能
TPS並非無用,但它是有條件的。根據Feldman的說法,原始吞吐量數字不如交易費用等經濟信號有意義,後者提供了網路健康和需求的更清晰指標。
"我認為TPS是區塊鏈性能的第二大基準,但前提是它是在生產環境中測量的,或者在交易不僅被處理而且被網路中的其他節點傳遞和驗證的環境中測量的,"他說。
LayerZero Labs推出了其Zero鏈,並聲稱通過利用ZK技術可以擴展到200萬TPS。來源:LayerZero區塊鏈的主流和現有設計也影響了投資。那些圍繞順序執行建模的區塊鏈無法在不重新設計交易處理方式的情況下輕易添加基於證明的驗證。
"一開始,除了ZK EVM[以太坊虛擬機]之外,幾乎不可能為任何東西籌集資金,"Feldman說,解釋Psy Protocol以前的融資問題。
"人們一開始不想資助它的原因是它需要一段時間,"他補充道。"你不能只是分叉EVM或它們的狀態儲存,因為所有事情的做法都完全不同。"
在大多數區塊鏈中,更高的TPS意味著每個節點都有更多工作。僅憑標題數字無法顯示該工作負載是否可持續。
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