Какой блокчейн самый быстрый?

Когда речь идет о скорости блокчейна, время завершения транзакций важнее, чем количество транзакций в секунду (TPS). Узнайте, какая сеть обладает самой быстрой конечной скоростью, сравнив ориентированные на скорость Solana, Aptos, Avalanche и Fantom.

TPS vs Время до завершения транзакции

Расчет TPS (количество транзакций в секунду)

Какой блокчейн самый быстрый? Все зависит от того, как вы определяете скорость. Проекты обычно рекламируют свою высокую вычислительную мощность, или «пропускную способность», измеряемую в транзакциях в секунду (tps). Это количество транзакций, которые все узлы сети могут совершить за секунду. Приблизительно TPS можно рассчитать следующим образом:

TPS = (количество транзакций в блоке)/(время блока в секундах).

Например, блок Bitcoin содержит около 1700 транзакций , и требует 10 минут или 600 секунд для майнинга. Из этого следует, что TPS составляет 1700/600 = 2,83. Однако некоторые блоки достигают 2500 транзакций, поэтому пиковый TPS будет 2500/600 = 4,17.

Ethereum производит блок каждые 13 секунд, но лимит газа составляет 30 млн. газа на блок (целевой показатель — 15 млн.). Минимальное количество газа на транзакцию составляет 21 000, поэтому максимальное значение, которое можно уместить, составляет 30 000 000/21 000 = 1428. В реальности это гораздо меньше, поскольку для взаимодействия смарт-контрактов требуется гораздо больше газа ; в среднем получается около 11,8 транзакций в секунду .

Блокчейн, который вмещает множество транзакций в один блок и быстро фиксирует блоки, может иметь очень высокий TPS, но это не обязательно означает более быструю обработку для конечного пользователя.

Время до завершения транзакции

Что действительно определяет скорость обработки данных в блокчейне, так это время до завершения или количество времени, необходимое для полного подтверждения транзакции. Во многих блокчейнах, включая Bitcoin и Ethereum, когда в цепочку добавляется новый блок А, теоретически его еще можно отменить, хотя это требует много ресурсов. Как только после блока A добавляется следующий блок B, отмена A становится еще более дорогостоящей, а после еще нескольких блоков это становится просто экономически нецелесообразным. На этом этапе можно считать транзакции в блоке А окончательными. Это известно как вероятностная завершенность: вероятность отмены никогда не равна нулю, но она быстро снижается по мере добавления новых блоков.

Количество блоков, необходимое для того, чтобы убедиться, что транзакция не будет отменена, называется ‘blocks to finality’. Время, необходимое для создания этих блоков, известно как ‘time to finality’. Для Bitcoin с его 10-минутными блоками считается, что это 6 блоков и 60 минут (6*10 минут). Для Ethereum, среднее время блока которого составляет 13 секунд, это также 6 блоков и 13*6=78 секунд.

Время до завершения (TTF) для конкретной транзакции зависит от того, когда вы ее отправляете. Предположим, что время блока составляет 15 секунд, и для достижения финала требуется всего один блок после текущего. Если вам повезет отправить транзакцию всего за 2 секунды до фиксации текущего блока, ваш платеж будет завершен через 2*15=30 секунд.

Помимо вероятностной завершенности, существует также детерминированная завершенность: условие, при котором подтвержденная транзакция не может быть отменена. В блокчейнах с детерминированной завершенностью, таких как Aptos, достаточно одного блока, чтобы операция стала завершенной, поэтому время до завершения может быть очень коротким.

Криптовалютные СМИ, говоря о скорости различных блокчейнов, обычно делают акцент на высоком TPS. Но на самом деле, обычные пользователи должны сосредоточиться на времени до завершения, потому что только после завершения транзакции, вы увидите результаты — будь то депозит на криптобирже, майнинг NFT, платеж и т.д.

Для этой статьи мы выбрали несколько блокчейнов с TTF менее 5 секунд, что можно считать чрезвычайно быстрым. Мы сравним их TPS и время до завершения, чтобы понять, как измеряется скорость (в теории и на практике), как она представляется общественности и достаточно ли одной только скорости для крупного выигрыша в этой отрасли.

‍Solana: сеть с пропускной способностью 2 000 т/с, но подверженная отключениям электроэнергии

Резюме: Solana обрабатывает в среднем 2000 т/с, в то время как теоретический предел составляет 710 тыс. т/с. Однако она страдает от частых перебоев в работе, которые продолжаются более 24 часов.

Из всех основных блокчейнов с активными сетями Solana имеет самый высокий фактический показатель TPS, обрабатывая 2 тысячи транзакций в секунду — больше, чем все остальные крупные сети вместе взятые.

Первые лабораторные тесты на одном узле в мае 2018 года показали потрясающие 400,000 tps . В октябре 2019 года — перед запуском тестовой сети — разработчики провели серию тестов, в которых узлы работали на высокопроизводительных графических процессорах и получили   93 000 транзакций в секунду на пике и в среднем 50 000 на 100 узлах.

Затем они провели CPU-only test (тест с использованием только процессора), чтобы проверить минимальную мощность Solana или пропускную способность, которую определенно могла обеспечить основная сеть. 200 узлов со стандартными процессорами розничного уровня обеспечили 47 838 транзакций в секунду и среднее время завершения 2,34 секунды.

В начале 2020 года тестовая сеть была запущена и вскоре достигла 56 000 tps, а к маю 2020 года лабораторные тесты с 50 узлами показали 111 тыс. транзакций в секунду.

Мы подробно описываем эти тесты, потому что они позволяют нам сравнить Solana с блокчейнами, которые еще не имеют полностью функционирующей основной сети, такими как Aptos и Fantom (читайте дальше, чтобы узнать, насколько они быстры).

В документе Solana White Paper говорится, что теоретический предел для 1-гигабитной (равной 125 МБ в секунду) сети составляет 710 тыс. т/с. Вы уже можете получить «гигабитный Ethernet» у таких провайдеров, как AT&T, примерно за 75 долларов в месяц , но трудно представить, что все 1700+ узлов Solana внезапно перейдут на 1-гигабитные сети, поэтому 710 тыс. т/с, вероятно, еще долго будут оставаться чисто теоретическим пределом.

Однако давайте вернемся к реальности: насколько быстра Solana на самом деле? explorer показывает в среднем 1 800-2 500 tps.

А как насчет нашей ключевой ценности - времени до завершения? Здесь мнения и результаты сильно разнятся:

• В White Paper говорится, что возможно 0,5 секунды;
• Пользователи Reddit сообщают, что свопы на Radium подтверждаются за пару секунд , но другие говорят, что подтверждение занимает около 10 секунд;
• Кевин Секники из Ava Labs показал результат от 21 до 46 секунд в своем собственном тесте.

Причина таких различий, вероятно, заключается в том, что производительность Solana непостоянна. Сеть подвержена перегрузкам. Иногда она просто отключается на несколько часов, вызывая хаос и возмущение.

Некоторые называют эти инциденты причиной окончания летней активности SOL. Действительно, первый большой дамп SOL (со 171 до 142 долларов) произошел в сентябре после простоя сети в течение 17 часов . Причина? IDO Grape Protocol , который был захвачен ботами, пытающимися выкупить все токены. Нагрузка достигла 400 000 tps, и валидаторы не смогли ее обработать.

В январе 2022 года было еще 6 эпизодов заторов продолжительностью более 8 часов каждый. Например, 21-22 января отключение длилось 30 часов из-за того, что арбитражные боты заспамили сеть дублирующими транзакциями, которые валидаторы не смогли отфильтровать.

Больше всего пострадали заемщики на Solend , которым срочно нужно было погасить кредит. Из-за перегруженности они не смогли вовремя заплатить и были ликвидированы (правда, позже платформа возместила им часть неустойки).

Можно утверждать, что перегруженность сети является признаком высокого пользовательского спроса на этот быстрый и очень дешевый блокчейн. Но эти истории также демонстрируют парадокс невероятно низких комиссий на Solana: торговым ботам может быть выгодно спамить сеть, потому что прибыль перевешивает расходы на комиссию. Если разработчики Solana не найдут решение, сеть рискует потерять свою аудиторию из-за новичков, таких как Aptos.

Aptos: блокчейн со скоростью 160 000 TPS и завершением менее чем за секунду

Резюме: Aptos — это исключительно безопасная и масштабируемая цепочка, способная выполнять 160 000 tps с завершением менее секунды, в настоящее время находится в тестовой сети.

Еще в июне 2019 года Facebook запустил блокчейн-проект под названием Libra, позже переименованный в Diem. Первоначально предполагалось, что в ассоциацию Libra войдут 100 членов, инвестирующих не менее 10 млн долларов каждый (в общей сложности 1 млрд долларов). Однако, столкнувшись с пристальным вниманием со стороны регулирующих органов, члены ассоциации покидали ее один за другим, и хотя Facebook в конце концов запустил кошелек под названием Novi (предназначенный в основном для денежных переводов), в марте 2022 года он продал активы Diem криптобанку Silvergate за 182 миллиона долларов.

Инженеры, работающие над Diem , создали одни из самых интересных технологий блокчейна. К ним относится язык смарт-контрактов Move и Move VM (виртуальная машина). Они намного быстрее, дешевле и безопаснее, чем Solidity и EVM, которые используются Ethereum и другими крупными сетями.

К счастью, Move и Move VM имеют открытый исходный код, поэтому они не принадлежат Silvergate. Любой может строить с помощью Move, и некоторые из первых разработчиков Diem воспользовались этим, чтобы создать новый блокчейн под названием Aptos . В марте 2022 года Aptos завершила раунд финансирования на сумму 200 миллионов долларов , который возглавляли Andreessen Horowitz , Three Arrows Capital , BlockTower Capital и многие другие.

Aptos уже сотрудничает с Google Cloud , что позволит пользователям развертывать узлы всего за 15 минут. Компания также сотрудничает с BNB Chain , чтобы предложить кроссчейн-функции и поддержку BUSD на Aptos.

Aptos позиционируется как «Уровень 1 для всех» и «самая безопасная и масштабируемая» сеть в отрасли. Мы уже рассказывали о ее выдающихся аспеках безопасности и масштабируемости в наших предыдущих статьях . В нескольких словах, многие распространенные ошибки, которые поражают Ethereum dApps и допускают массовые эксплойты, просто невозможны с Move и Aptos.

Однако здесь мы сосредоточимся на скорости. У Aptos есть несколько удивительных хитростей в рукаве:

Aptos уже сотрудничает с Google Cloud , что позволит пользователям развертывать узлы всего за 15 минут. Он также сотрудничает с BNB Chain , чтобы предложить кроссчейн-функции и поддержку BUSD на Aptos.

Aptos позиционируется как «Уровень 1 для всех» и «самая безопасная и масштабируемая» сеть в отрасли. Мы уже рассмотрели его выдающиеся аспекты безопасности и масштабируемости в наших предыдущих статьях . В нескольких словах, многие распространенные ошибки, которые досаждают децентрализованным приложениям Ethereum и допускают массовые эксплойты, просто невозможны с Move и Aptos.

Здесь, однако, мы сосредоточимся на скорости. У Aptos есть несколько удивительных трюков в рукаве:

• Оптимистичный контроль параллелизма: транзакции выполняются параллельно, а затем проверяются; в случае возникновения проблем с проверкой транзакция прерывается и выполняется повторно, а все зависящие от нее (вышестоящие транзакции) проверяются повторно.
• Совместное планирование: способ планирования выполнения транзакций таким образом, чтобы ресурсы не расходовались впустую.
• Ленивая фиксация: все транзакции в блоке фиксируются одновременно.
• Встроенная защита сети: алгоритм, который автоматически минимизирует негативный эффект от выхода из строя валидаторов.

В итоге, параллельное выполнение и другие инструменты позволили Aptos достичь скорости 130 000 т/с, а потенциальная скорость может достигать 160 000 т/с. Что еще более важно, сеть должна иметь завершенность меньше секунды, то есть полное подтверждение транзакции займет менее 1 секунды (сравните с 2,3 секундами на Solana).

Разработчик в Aptos Discord даже сообщил, что с Aptos ему потребовалось менее часа, чтобы создать то, на что в других сетях ушли бы дни. Чтобы узнать больше о подходе Aptos к скорости, ознакомьтесь с этой отличной статьей на Medium.

На данный момент Aptos работает в тестовой сети, и, начиная с 13 мая, операторы узлов и разработчики смогут зарегистрироваться в стимулированной тестовой сети. Тестовая сеть предназначена для того, чтобы опробовать такие функции, как получение вознаграждения за стейкинг с помощью тестовых токенов, делегирование, транзакционные издержки, голосование и управление и многое другое, чтобы подготовиться к запуску основной сети.

Стимулируемый этап тестовой сети должен продлиться до августа 2022 года, и, надеюсь, вскоре после этого мы увидим основную сеть. Только тогда мы узнаем, действительно ли Aptos может обеспечить 100 000 + транзакций в секунду и завершенность транзакций менее секунды. Однако уже сейчас можно сказать, что сверхсильная безопасность дает сети серьезное преимущество перед Solana с ее перебоями. Сочетание скорости и безопасности может способствовать внедрению среди основных пользователей.

Мы в Pontem ясно видим огромный потенциал технологии Aptos. Именно поэтому мы стали первой командой, создающей dApps с открытым исходным кодом для Aptos, используя Move. Благодаря многолетнему опыту Pontem в области Move и Move VM у нас есть уникальная возможность создать базовые инструменты для Aptos.

Вместе мы создаем полноценную экосистему , начиная с первого AMM на Aptos. Если вы разработчик и хотели бы поэкспериментировать с Move и Aptos, посетите страницу DevNet .

Avalanche

Резюме: Avalanche была одной из первых сетей, достигших завершения транзакции меньше секунды, но не забывайте о скачках платы за газ, вызванными популярными играми play-to-earn.

Оценить скорость Avalanche немного сложно, потому что она включает в себя 3 подсети :

1. X-chain (от «обмена») для выпуска и торговли активами;
2. P-chain, где «обитает» согласование Snowman и где координируются валидаторы;
3. C-chain, где происходят взаимодействия смарт-контрактов. Она совместима с виртуальной машиной Ethereum (EVM), и если вы используете MetaMask для работы с Avalanche, вы работаете с C-chain.

Каждая подсеть имеет «официальную» пропускную способность до 4500 TPS . Это может показаться не таким уж большим по сравнению с 100 000+ TPS Solana, но в чем Avalanche действительно превосходит, так это во времени до завершения транзакции.

В январе 2021 года член Ava Labs @rminchv опубликовал в Твиттере видео, демонстрирующее завершенность менее секунды в C-Chain. В сентябре еще один твит продемонстрировал удивительные 0,1449 секунды до завершения.

Это возможно благодаря необычному механизму согласования, который использует C-Chain. Валидаторы проводят между собой 25 раундов «опросов» , чтобы узнать, согласованы ли другие узлы с их решением принять или отклонить определенные транзакции. По сути, это мудрость толпы в действии. Это требует очень мало времени или вычислений, а транзакции завершаются мгновенно, без необходимости каких-либо подтверждений.

Результаты менее секунды секунды были получены при оптимальных условиях тестирования. Но и в реальной жизни Avalanche показывает себя неплохо: разработчик Кевин Сикники, которого мы цитировали выше, в своем независимом тесте получил 1,3-3,4 секунды .

В дополнение к трем цепочкам, о которых мы говорили, любой узел может создать новую подсеть , тем самым сняв нагрузку с C-Chain. В последние несколько месяцев это стало актуальной проблемой, поскольку C-Chain страдает от перегрузок и высоких комиссий. Главная причина? Play-to-earn games.

Avalanche — является центральным для NFT-игр, таких как Crabada , Yield Hunt, Play2Moon и других. По мере того, как тысячи игроков стейкают и снимают NFT и получают вознаграждение, сеть забивается, а плата за газ растет. То, что прошлым летом составляло несколько центов, выросло до 3-5 долларов, а в некоторых случаях даже до 14 долларов. Некоторые DeFi проекты на Avalanche в прошлом также вызывали скачки платы за газ, включая Hatter и Wonderland .

Crabada, главный виновник высоких цен на газ на Avalanche. Источник: Crabada Twitter

Только на Crabada приходится 16% всего газа, расходуемого в сети. 4 мая проект объявил, что наконец-то переходит в собственную подсеть . Надеюсь, это принесет некоторое облегчение пользователям Avalanche.

Fantom: единственная сеть из топ-10 с завершением транзакции в 1 секунду.

Резюме: Fantom обеспечивает среднее время до завершения всего в одну секунду и стабильно низкие комиссии, хотя он потерял часть своей популярности после того, как звездный разработчик Андре Кронье ушел из DeFi.

Из всех блокчейнов, входящих в топ-10 по версии DeFi TVL , только Fantom и Avalanche могут обеспечить завершенность менее чем за 2 секунды. С введением обновления сети Go-Opera в апреле 2021 года среднее время до завершения Fantom сократилось до 1 секунды .

Однако, когда речь идет о максимальном TPS, все не так однозначно. В 2018 году тестовая сеть достигла 25 000 tps, и команда даже написала в Твиттере , что сеть в конечном итоге масштабируется до 300 000 tps.

Тем не менее, заявления о 300 тысячах транзакций в секунду, по-видимому, были сняты, и на официальном сайте теперь просто говорится о «тысячах». На сайте также есть статья о том, почему TTF является гораздо более важной метрикой, чем TPS. В Твиттере вы найдете самые разные оценки, от 1500 до 80 000 транзакций в секунду. Самое высокое фактическое среднее значение за 24 часа составило около 20,8 tps в сентябре 2021 года ( 1,8 миллиона транзакций за 24 часа ).

Помимо быстрого завершения  транзакций, ключевым преимуществом Fantom является низкая комиссия. Если бы вам пришлось выбирать, куда распределять капитал DeFi на основе комиссий сети, Fantom выиграл бы у Avalanche, поскольку даже во время самых больших скачков комиссий (например, в ноябре 2021 года) транзакция будет стоить менее 1,50 доллара США . Средняя комиссия составляет менее 10 центов.

Возможно, причина в том, что Fantom не стал центром для игр NFT, которые потребляют много газа из-за сложности транзакций с невзаимозаменяемыми активами. Вместо этого Fantom является центром для нескольких форков Tomb Finance, где люди также ежедневно клаймят и повторно получают вознаграждения (как в играх P2E), но без участия NFT потребление газа остается разумным.

В четвертом квартале 2021 года и в начале 2022 года Fantom внезапно оказался в центре внимания СМИ и даже занял 3-е место по TVL, уступив Ethereum и Solana, но опередив BSC. Количество уникальных адресов росло по мере того , как пользователи устремились в Fantom. Отчасти этот ажиотаж был вызван шумихой вокруг проекта Solidly звездного разработчика Андре Кронье .

К сожалению, по Fantom был нанесен удар, когда Кронье объявил, что уходит из DeFi . Сеть потеряла 70% TVL в период с конца января по май, и сага Solidly фактически закончилась провалом. Тем не менее, это не умаляет силы Fantom как самой быстрой из крупных сетей.

Остерегайтесь «самых быстрых» блокчейнов

Сомнительные проекты иногда привлекают ликвидность, рекламируя "молниеносную" скорость обработки данных без предоставления каких-либо доказательств. Очень показательным примером является недавняя агрессивная (на самом деле подозрительно агрессивная) маркетинговая кампания для сети под названием BitGert.

Если вы погуглите «самый быстрый блокчейн», вы увидите множество новостных статей, в которых утверждается, что он «самый быстрый в отрасли» со скоростью 100 000 транзакций в секунду. Однако время блокировки BitGert составляет 15 секунд, поэтому среднее время до завершения транзакции будет не менее 7 секунд.

Кстати, выяснилось, что создатели BitGert сгенерировали свои фотографии для страницы Team с помощью ИИ . Кроме того, несмотря на объявленную комиссию за транзакцию в размере 0,000000001 доллара США, за каждый перевод $BRISE взимается комиссия в размере 12%, часть которой используется для маркетинга (поэтому постоянный поток платных статей). Интересно, что единственный адрес, который не оплачивает комиссию в размере 12%, — это «адрес владельца», четко прописанный в контракте!

После того, как BitGert неоднократно обвиняли в этих и других махинациях, те же платные новостные сайты начали продвигать другой проект под названием TechPay Coin. Сообщается, что он имеет 300 000 TPS и является «самым быстрым блокчейном». Он даже рекламирует время до завершения транзакции всего 1,15 секунды и утверждает, что он «полностью совместим» как с EVM, так и с Cosmos SDK (что не может не радовать).

Однако единственная информация о смарт-контрактах и ​​блоках TechPay поступает с сайта проекта. Подробной документации нет, команда анонимна, а в блоге на Medium есть посты типа «Почему криптовалюта так важна».

Эти примеры показывают, что пользователям следует с осторожностью относиться к заявлениям о заоблачных показателях TPS. Добросовестный эксперт сети, результаты тестовых исследований, независимая оценка аналитиков — все это необходимо для того, чтобы назвать сеть «самой быстрой».

Какой был самый быстрый блокчейн, который вы когда-либо использовали? Присоединяйтесь к Pontem Network в Telegram и Twitter и делитесь своим опытом!

‍Pontem — это продуктовая студия, работающая над глобальной финансовой доступностью на основе блокчейнов. Мы сотрудничаем с Aptos для создания базовых приложений dApp, инструментов разработки, AMM и многого другого. IDE Move IntelliJ — это только начало».