لماذا غالبًا ما تنهار أرقام Blockchain TPS في العالم الحقيقي

غالبًا ما يتم التعامل مع أرقام معاملات البلوكشين في الثانية (TPS) كمقياس للأداء، لكنها لا تحكي القصة الكاملة حول ما إذا كانت الشبكة قادرة على التوسع في الممارسة العملية.

صرح كارتر فيلدمان، مؤسس Psy Protocol والمتسلل السابق، لكوينتيليغراف أن أرقام TPS غالبًا ما تكون مضللة لأنها تتجاهل كيفية التحقق من المعاملات فعليًا ونقلها عبر الأنظمة اللامركزية.

“تقيس العديد من اختبارات ما قبل الشبكة الرئيسية أو testnet أو اختبارات قياس الأداء المعزولة TPS مع تشغيل عقدة واحدة فقط. في هذه المرحلة، يمكنك أيضًا تسمية Instagram بأنه blockchain يمكن أن يصل إلى مليار TPS لأنه يحتوي على سلطة مركزية واحدة تتحقق من صحة كل استدعاء لواجهة برمجة التطبيقات “، قال فيلدمان.

جزء من المشكلة هو كيفية تصميم معظم سلاسل الكتل. وكلما حاولوا المضي بشكل أسرع، زاد العبء على كل عقدة وأصبحت اللامركزية أكثر صعوبة. ويمكن تقليل هذا العبء عن طريق فصل تنفيذ المعاملة عن التحقق.

تتجاهل أرقام TPS تكلفة اللامركزية

TPS هو معيار صالح لأداء blockchain. إذا كانت الشبكة تحتوي على TPS أعلى، فيمكنها التعامل مع المزيد من الاستخدام الحقيقي.

لكن فيلدمان قال إن معظم أرقام TPS الرئيسية تمثل إعدادات مثالية لا تترجم إلى إنتاجية في العالم الحقيقي. لا تظهر الأرقام المثيرة للإعجاب كيفية أداء النظام في ظل الظروف اللامركزية.

قال فيلدمان: “إن TPS لجهاز افتراضي أو عقدة واحدة لا يعد مقياسًا لأداء الشبكة الرئيسية الحقيقية لـ blockchain”.

“ومع ذلك، فإن عدد المعاملات في الثانية التي يمكن لـ blockchain معالجتها في بيئة الإنتاج لا يزال وسيلة صالحة لتحديد مقدار الاستخدام الذي يمكنها التعامل معه، وهو ما يجب أن يعنيه التوسع.”

يجب على كل عقدة كاملة في blockchain التحقق من أن المعاملات تتبع قواعد البروتوكول. إذا قبلت إحدى العقد معاملة غير صالحة، فيجب على العقد الأخرى رفضها. هذا ما يجعل دفتر الأستاذ اللامركزي يعمل.

متعلق ب: سوف يقوم Firedancer بتسريع سرعة Solana، لكنه لن يصل إلى إمكاناته الكاملة

يأخذ أداء Blockchain في الاعتبار مدى سرعة تنفيذ الجهاز الظاهري للمعاملات. لكن عرض النطاق الترددي وزمن الوصول وبنية الشبكة مهمة في العالم الحقيقي. لذلك، يعتمد الأداء أيضًا على كيفية تلقي المعاملات والتحقق منها بواسطة العقد الأخرى عبر الشبكة.

ونتيجة لذلك، غالبًا ما تختلف أرقام TPS المنشورة في التقارير الرسمية عن أداء الشبكة الرئيسية. تقيس المعايير التي تفصل التنفيذ عن تكاليف الترحيل والتحقق شيئًا أقرب إلى سرعة الآلة الافتراضية من قابلية التوسع في blockchain.

حطمت شبكة EOS، التي كان فيلدمان منتجًا سابقًا لها، الأرقام القياسية الأولية لعرض العملات في عام 2018. واقترحت الورقة البيضاء الخاصة بها مقياسًا نظريًا يبلغ حوالي مليون TPS. ويظل هذا رقمًا ملفتًا للنظر حتى بمعايير عام 2026.

لم تصل EOS أبدًا إلى هدف TPS النظري. زعمت تقارير سابقة أنها يمكن أن تصل إلى 4000 معاملة في ظل إعدادات مواتية. ومع ذلك، فقد وجد البحث الذي أجراه مختبرو blockchain في Whiteblock أنه في ظروف الشبكة الواقعية، انخفضت الإنتاجية إلى ما يقرب من 50 TPS.

في عام 2023، أثبتت Jump Crypto أن عميل التحقق من صحة Solana، Firedancer، قد وصل إلى ما لم تتمكن EOS من تحقيقه من خلال اختبار مليون TPS. تم طرح العميل منذ ذلك الحين، حيث يقوم العديد من المدققين بتشغيل إصدار هجين يُعرف باسم Frankendancer. عادةً ما يعالج Solana في الظروف الحية اليوم حوالي 3000-4000 TPS. ما يقرب من 40% من هذه المعاملات هي معاملات غير تصويتية، والتي تعكس بشكل أفضل نشاط المستخدم الفعلي.

كسر مشكلة القياس الخطي

عادةً ما يتم قياس إنتاجية Blockchain بشكل خطي مع عبء العمل. تعكس المزيد من المعاملات المزيد من النشاط، ولكنها تعني أيضًا أن العقد تتلقى المزيد من البيانات وتتحقق منها.

تضيف كل معاملة إضافية عبئًا حسابيًا. وفي مرحلة ما، تؤدي حدود النطاق الترددي وقيود الأجهزة وتأخير المزامنة إلى جعل الزيادات الإضافية غير مستدامة دون التضحية باللامركزية.

وقال فيلدمان إن التغلب على هذا القيد يتطلب إعادة التفكير في كيفية إثبات الصحة، وهو ما يمكن القيام به من خلال تكنولوجيا المعرفة الصفرية (ZK). ZK هي طريقة لإثبات أنه تمت معالجة مجموعة من المعاملات بشكل صحيح دون جعل كل عقدة تقوم بتشغيل تلك المعاملات مرة أخرى. نظرًا لأنه يسمح بإثبات الصلاحية دون الكشف عن جميع البيانات الأساسية، غالبًا ما يتم دفع ZK كحل لقضايا الخصوصية.

متعلق ب: يقول مطور ZKsync إن أدوات الخصوصية تتزايد بعد الاعتماد المؤسسي

يقول فيلدمان أنه يمكن تخفيف عبء القياس أيضًا من خلال إثباتات ZK العودية. بعبارات بسيطة، يشير ذلك إلى البراهين التي تؤكد البراهين الأخرى.

وقال فيلدمان: “اتضح أنه يمكنك أخذ برهان ZK وإنشاء برهان ZK يثبت صحة هذين البرهانين”. “فيمكنك أن تأخذ برهانين وتجعلهما في برهان واحد.”

“لنفترض أننا بدأنا بمعاملات 16 مستخدمًا. وأوضح فيلدمان أثناء مشاركة رسم بياني لشجرة إثبات حيث تصبح الأدلة المتعددة في النهاية واحدة.

في تصميمات blockchain التقليدية، تؤدي زيادة TPS إلى زيادة متطلبات التحقق وعرض النطاق الترددي لكل عقدة. يقول فيلدمان أنه مع التصميم القائم على الإثبات، يمكن زيادة الإنتاجية دون زيادة تكاليف التحقق بشكل متناسب لكل عقدة.

هذا لا يعني أن ZK يلغي مقايضات التوسع تمامًا. يمكن أن يكون إنشاء البراهين مكثفًا من الناحية الحسابية وقد يتطلب بنية تحتية متخصصة. في حين أن التحقق يصبح رخيصًا بالنسبة للعقد العادية، فإن العبء يتحول إلى المُثبتين الذين يجب عليهم أداء أعمال تشفير ثقيلة. يعد تحديث التحقق المبني على الأدلة في بنيات blockchain الحالية أمرًا معقدًا أيضًا، مما يساعد في تفسير سبب استمرار اعتماد معظم الشبكات الرئيسية على نماذج التنفيذ التقليدية.

أداء يتجاوز الإنتاجية الخام

TPS ليست عديمة الفائدة، ولكنها مشروطة. وفقًا لفيلدمان، فإن أرقام الإنتاجية الأولية أقل أهمية من الإشارات الاقتصادية مثل رسوم المعاملات، والتي توفر مؤشرًا أكثر وضوحًا عن صحة الشبكة والطلب عليها.

وقال: “أود أن أؤكد أن TPS هو المعيار الثاني لأداء blockchain، ولكن فقط إذا تم قياسه في بيئة إنتاج أو في بيئة لا تتم فيها معالجة المعاملات فحسب، بل يتم أيضًا ترحيلها والتحقق منها بواسطة عقد أخرى”.

كما أثر التصميم المهيمن والحالي لـ Blockchain على الاستثمارات. لا يمكن لتلك النماذج التي تم تصميمها حول التنفيذ المتسلسل أن تعتمد بسهولة على التحقق المبني على الإثبات دون إعادة تصميم كيفية معالجة المعاملات.

قال فيلدمان، موضحًا مشكلات التمويل السابقة لـ Psy Protocol: “في البداية، كان من المستحيل تقريبًا جمع الأموال لأي شيء سوى ZK EVM (آلة الإيثريوم الافتراضية).”

وأضاف: “السبب وراء عدم رغبة الناس في تمويل المشروع في البداية هو أن الأمر استغرق بعض الوقت”. “لا يمكنك مجرد تقسيم أجهزة EVM أو تخزين حالتها لأن كل شيء يتم بشكل مختلف تمامًا.”

في معظم سلاسل الكتل، يعني ارتفاع TPS المزيد من العمل لكل عقدة. ولا يوضح الرقم الرئيسي وحده ما إذا كان عبء العمل هذا مستدامًا.

مجلة: خريطة طريق Ethereum إلى 10000 TPS باستخدام تقنية ZK: دليل الدمى