Криптовалюты уже многие годы подвергаются критике за то, что они не настолько хорошо масштабируются, как традиционные финансовые системы, когда речь заходит об обработке транзакций. Несмотря на то, что для решения этой проблемы выпускается много новых инновационных решений, мы все еще далеки от эффективной криптосистемы, которая может конкурировать с традиционными игроками, такими как Visa.
Lightning network - решение по масштабированию второго уровня для сети Биткоин стало большим шагом вперед в этом направлении. Оно позволило использовать BTC для совершения микроплатежей, как в обычных магазинах. Учитывая, что в сети Lightning на совершение транзакций, которые могут занимать от 5 до 10 минут и даже больше (если бы их требовалось подтверждать в самой сети Биткоин), уходит всего несколько секунд, это огромное улучшение.
Разработчики из Научно-исследовательской лаборатории (CSAIL) Массачусетского технологического института придумали еще более эффективную систему для криптовалют, получившую название «Сеть платежных каналов» (PCN). В отчете CSAIL говорится, что неэффективные схемы маршрутизации являются главным виновником медленных транзакций. Новая схема маршрутизации под названием «Паук», по-видимому, способна обрабатывать транзакции в 4 раза быстрее по сравнению с другими сетями PCN.
Недавно разработанная система по минимуму задействует блокчейн: запрос в основную сеть посылается только в случае создания и закрытия учетных записей. Схема маршрутизации «Паука» построена по аналогии с методом коммутации пакетов в сети Интернет, который подразумевает разбиение больших транзакций на более мелкие пакеты для более простой и эффективной обработки.
«Маршрутизация по кратчайшему пути может вызывать дисбалансы между счетами, что в свою очередь может приводить к истощению ключевых платежных каналов и, как следствие, парализовать систему. Направление денежных средств таким образом, чтобы финансы обоих пользователей на каждом совместном счете были сбалансированы, позволяет нам повторно использовать одни и те же первоначальные средства для поддержки как можно большего числа транзакций». – Ведущий разработчик Сивараман
Традиционные платежные каналы используют депозитные счета вне сети с выделенной суммой денег, таким образом формируя отдельную взаимосвязанную сеть совместных счетов. Эти счета взимают небольшую плату за обработку таких внесетевых транзакций. Несмотря на очевидные плюсы этого метода, уменьшение остатков на счетах пользователей и медленные схемы маршрутизации создают узкие места в этих, в ином случае быстрых, решениях. И это именно то, что сеть «Паук» должна исправить.
Эти каналы полагаются на двунаправленные совместные счета, где один счет может быть подключен к нескольким счетам одновременно. Таким образом, даже если вы не подключены непосредственно к другому пользователю, вы можете использовать промежуточный маршрут, который подключен как к отправителю, так и к получателю. Однако транзакции могут быть обработаны только в каналах, которые имеют достаточно средств.
Это дает огромное преимущество по сравнению с традиционными схемами обработки, которые ищут самый короткий путь, тем самым провоцируя переполнение одного из совместных счетов, обрабатывающих слишком много транзакций. Если баланс на счете падает до нуля, все транзакции должны перейти в режим ожидания, пока счет не будет пополнен. Кроме того, этот метод основан только на отправке полного платежа. Таким образом, если на счете недостаточно средств, транзакция будет искать следующий кратчайший путь, тем самым сильно снижая эффективность.
Еще одно нововведение, включенное в этот PCN, заключается в создании очередей на перегруженных счетах: если совместный счет не может обрабатывать входящие транзакции из-за отсутствия средств, он поставит их в очередь, а не отклонит. Как только счет будет пополнен (в течение разумного периода времени), он начнет обрабатывать ожидающие в очереди транзакции.
Помимо организации очередей, «Паук» использует алгоритм, который отслеживает данные для выявления задержек в очереди на перегруженных счетах, чтобы помочь перенаправить транзакции для поддержания оптимальной эффективности работы системы. Согласно данным по платежной сети «Паук», 95% всех транзакций обрабатывались с использованием только 25% емкости, необходимой в традиционных схемах.
Далее исследователи намерены реализовать аналогичное решение для однонаправленных платежей, называемых «DAG». Они также работают над вопросами конфиденциальности данных. Группа представит свой исследовательский документ на симпозиуме USENIX по разработке и внедрению сетевых систем в конце этого месяца.
