Wat betekent Schaalbaarheid voor Blockchain?
Schaalbaarheid is een term die gebruikt wordt om het vermogen van een programma aan te geven om zijn prestaties en doelmatigheid aan te passen aan veranderende behoeftes op computergebied. Dit geldt zowel voor toepassingen als systemen. Voorbeelden hiervan kunnen zijn hoe goed een computersysteem functioneert als het aantal gebruikers toeneemt, hoe goed een netwerk een toenemend aantal verzoeken verwerkt en hoe goed een draaiend systeem werkt op verschillende hardwareplatforms.
Waarom kampt de blockchain met schaalbaarheidsproblemen?
Blockchain is een soort open grootboek dat alle transacties registreert zonder tussenkomst van een derde partij. Knooppunten voeren een verificatieproces uit op elk transactie die op een blockchain wordt opgeslagen. De blockchain technologie kampt echter met schaalbaarheidsproblemen omdat bepaalde blockchains veel tijd nodig hebben om een transactie te verifiëren.
Transacties per seconde
De TPS (transacties per seconde) van een blockchain is vaak lager dan die van een gecentraliseerde organisatie als Visa, Mastercard, en andere. Visa bijvoorbeeld kan transacties valideren met een hogere snelheid van 17.000 TPS, terwijl Bitcoin maar tot 4,6 TPS aankan. Door de slechte TPS van Bitcoin kan de blockchain maar een beperkt aantal transacties tegelijk aan, waardoor transacties traag verlopen.
Maximale blokgrootte vormt ook een probleem
Bovendien heeft de Bitcoin blockchain een maximale blokgrootte van 1 MB. Gewoonlijk beperkt een kleine blokgrootte het volume transacties dat elk blok kan verwerken. Bovendien moet de blockchain voor Bitcoins de hele transactiegeschiedenis van de keten downloaden telkens als hij een transactie moet verifiëren. Als gevolg daarvan wordt de schaalbaarheid van de blockchain steeds trager naarmate de blockchain groter wordt en meer geheugen inneemt.
Welke schaalbaarheidsoplossingen worden er ontwikkeld?
Jammer genoeg vereist het opschalen van blockchains zoals Bitcoin en andere cryptocurrencies meer dan alleen maar het toevoegen van nodes aan de netwerken. Meestal heeft elke blockchain zijn eigen prestatiegrenzen. Om de netwerkprestaties te verhogen, worden verschillende schaalbaarheidsoplossingen ontwikkeld, in overeenstemming met de eisen van de blockchain. De schaalbaarheidsopties zijn leesprestatie, schijfprestatie en opslag. Er worden ook verschillende schaalbaarheidsopties geboden op basis van de verschillende blockchain niveaus. Omdat de schaalbaarheidsopties die nu toegankelijk zijn zo ingewikkeld zijn, bespreken we hier alleen schaalbaarheidsalternatieven voor de gegevenslaag, die zowel on-chain als off-chain oplossingen omvat.
Wat zijn de factoren die de schaalbaarheid op Blockchain beïnvloeden?
Dus: wat zijn nu de belangrijkste factoren die de schaalbaarheidsproblemen op blockchain beïnvloeden? Beperkingen, verwerkingskosten, blokgrootte, knooppunten, opslag, rekenkracht en reactietijd zijn belangrijke factoren die de schaalbaarheid van blockchain beïnvloeden.
Welke beperkingen heeft blockchain schaalbaarheid?
Beperkingen zijn het meest cruciale probleem met blockchain schaalbaarheid geweest. Telkens als een nieuwe transactie wordt uitgevoerd, wordt de blockchain bijgewerkt met de relevante informatie van elk betrokken knooppunt. Als gevolg daarvan kan het netwerk als geheel vastlopen door de groeiende transactiegeschiedenis. Om een hoge mate van zekerheid te behouden, moeten blockchain netwerken de 100 procent juistheid van alle gegevens garanderen.
Hardware beperkingen
Blockchain heeft ook problemen met hardware beperkingen. De grote meerderheid van de moeilijkheden in verband met de schaalbaarheid van blockchain zijn te wijten aan beperkingen die door de hardware worden opgelegd. Naarmate het blockchain netwerk zich uitbreidt, wordt het uitdagender om de hardwarespecificatie voor werkende nodes op te zetten, te bedienen en te onderhouden.
Hoge transactievergoedingen
De hoge transactiekosten zijn het tweede cruciale element dat ernstige schaalbaarheidsproblemen voor blockchain oplevert. Door de toegenomen vraag naar meer rekenkracht voor het delven, heeft de stijgende populariteit van blockchain netwerken de complexiteit van de procedures voor het bevestigen van transacties vergroot. Gebruikers moeten een kleine tot een hoge vergoeding betalen voor elke transactie verificatie. Met de steeds uitdijende blockchain netwerken zijn consumenten bereid hoge transactiekosten te betalen voor snellere en veiliger transactie verificatie. Het is cruciaal om te begrijpen, dat veel andere transacties heel lang in de wachtrij staan te wachten voor ze uitgevoerd worden.
Wat wordt er bedoeld met vertragingen?
Vertraging, vaak bekend als transactie voltooiing, verwijst naar de tijdsduur die nodig is om een transactie te voltooien. Als het gaat om transactie validatie, betekent minder vertraging meestal meer efficiëntie. Helaas is dit in de praktijk niet altijd het geval.
Wat betekent blokgrootte?
De term “blokgrootte” beschrijft de opslag van blokken. De blokgrootte van Bitcoins is momenteel ingesteld op 1 megabyte (MB) om transacties in op te slaan. Meer transacties worden in grotere blokken bewaard, wat de doorvoer verbetert. Maar grotere transactie verwerkingsgegevens zouden veel computerkracht vragen. Te grote blokken zouden ook door een blockchain netwerk geweigerd kunnen worden.
Wat zijn knooppunten?
Er zijn twee soorten nodes in een blockchain: volledige nodes en gedeeltelijke nodes. Over het algemeen zijn extra nodes nodig als er veel transacties zijn. Daardoor kan de schaalbaarheid van een netwerk bepaald worden door de mate waarin het aantal nodes de prestaties en de latencies beïnvloedt.
Opslag
De totale capaciteit van de blockchain wordt opslag genoemd. Knooppunten en transacties zijn sterk verbonden met de ontwikkeling van de opslag. In vergelijking met gedeeltelijke nodes hebben volledige nodes meer opslag nodig. Gedeeltelijke knooppunten gebruiken minder opslag, maar ze kunnen meer werk aan de blockchain toevoegen, wat de verwerkingscapaciteit vermindert.
Computerkracht
De kracht die nodig is voor het delven wordt rekenkracht genoemd. Het stroomverbruik varieert en hangt af van het consensus model. Een blockchain die het proof of work consensus model (PoW) gebruikt, heeft bijvoorbeeld meer energie nodig dan een blockchain die het proof of stake consensus model (PoS) gebruikt.
Waarom is schaalbaarheid een uitdaging voor blockchains?
Schaalbaarheid is een uitdaging voor blockchains door de inherente beperkingen van de technologie, zoals een beperkt aantal nodes en een beperking van de blokgrootte. Door hun lage TPS en onvermogen om enorme aantallen transacties te verwerken, hebben verschillende blockchains slechte transactiesnelheden en forse netwerkkosten. Dit probleem moet in de nabije toekomst echt worden opgelost. En misschien zijn die oplossingen er al wel.
Welke oplossingen zijn er voor het schaalbaarheidsprobleem?
Schaalbaarheid is een uitdaging om te bereiken omdat er altijd een zeker compromis moet zijn. De factoren die hierop van invloed zijn hebben een verbintenis met elkaar. On-chain en off-chain schaalbaarheidsmethoden als DAG, sharding en side-chain een paar voorbeelden van de schaalbaarheidsoplossingen die gebruikt kunnen worden en gebaseerd zijn op de gegevenslaag. Er zijn voor- en nadelen aan elk van deze schaalbaarheidsopties, die fundamenteel gericht zijn op de blockchain paradox. Het lijkt erop dat sharding en off-chain betaalkanalen steeds populairder worden als schaalbaarheidsopties voor de blockchain.
Michel van Ros
Ik help mensen geld verdienen met het beleggen op de beurs en met het investeren in crypto munten. Op Beursgids.com laat ik je zien wat wel, en wat niet werkt. Zo weet je precies hoe het moet. Ook deel ik regelmatig toffe en super waardevolle tips en technieken op mijn website. Check hier de cursus beleggen op de beurs en de cursus beginnen met Bitcoin & cryptomunten waarin je stap voor stap gaat ontdekken hoe je (veel) geld kunt verdienen met beleggen en cryptomunten.