تعداد تراکنش بر ثانیه (TPS) یکی از معیارهای مهمی بوده که آشنایی با آن می‌تواند به درک بهتر دنیای کریپتو و فناوری بلاکچین کمک کند. این شاخص، تعداد تراکنش‌هایی را مورد ارزیابی قرار می‌دهد که یک شبکه بلاکچینی می‌تواند در هر ثانیه آن‌ها را پردازش کند. به بیان بهتر، لازمه ورود عمیق به فناوری بلاکچین، آشنایی با شاخص تعداد تراکنش بر ثانیه (TPS) بوده که به ارزیابی سطح عملکرد شبکه بلاکچینی کمک می‌کند.
به همین علت ما این مقاله از بلاگ کیف پول من را به بررسی مفهوم TPS، اهمیت آن، عوامل مؤثر بر این شاخص و تأثیرات آن بر مقیاس‌پذیری شبکه‌های بلاکچین اختصاص داده‌ایم. اگر شما هم درباره شاخص تعداد تراکنش بر ثانیه سوالاتی دارید، تا انتهای این مطلب با ما همراه باشید.
تعداد تراکنش بر ثانیه (TPS) چیست؟
تعداد تراکنش بر ثانیه (Transactions Per Second) در اصل معیاری بوده که از آن برای سنجش تعداد تراکنش‌هایی که یک شبکه بلاکچینی می‌تواند در هر ثانیه تأیید و پردازش کند، استفاده می‌شود. به بیان بهتر، TPS معیاری کلیدی برای ارزیابی سرعت و کارایی شبکه بلاکچین محسوب می‌شود. تعداد TPS بالاتر به این معناست که شبکه بلاکچین توانایی بیشتری در پردازش همزمان تعداد زیادی از تراکنش‌ها را داراست که این موضوع برای کاربرد در دنیای واقعی نظیر استفاده به عنوان شیوه پرداخت و گسترش استفاده از امور مالی غیرمتمرکز بسیار حائر اهمیت است.
البته ناگفته نماند که TPS پایین نیز نشان‌دهنده این واقعیت بوده که در دوره‌هایی که تقاضا بالا رفته و در شبکه بلاکچین شاهد ازدحام بالایی هستیم، پردازش تراکنش‌ها به کندی صورت گرفته و افزایش سطح کارمزدها را در پی دارد. توجه داشته باشید که TPS هر بلاکچین متفاوت بوده و به عنوان مثال شبکه بیت کوین قادر است حدود 7 تراکنش در ثانیه را مورد پردازش قرار دهد، این درحالی بوده که عدد یاد شده برای اتریوم بین 12 تا 30 تراکنش در ثانیه و برای ریپل، استلار و سولانا نیز به ترتیب 1500 تراکنش، 4 هزار تراکنش و 50 هزار تراکنش بر ثانیه است.
نحوه محاسبه تعداد تراکنش بر ثانیه (TPS)
محاسبه تعداد تراکنش بر ثانیه (TPS) به این صورت انجام می‌گیرد که تعداد کل تراکنش‌های پردازش‌شده در یک بازه زمانی معین را بر تعداد ثانیه‌های آن بازه، تقسیم می‌کنند. به عنوان مثال در صورتی که یک شبکه بلاکچینی در 10 ثانیه حدود هزار تراکنش را مورد پردازش قرار دهد، TPS این شبکه برابر با 100 خواهد بود.
عواملی همچون معماری شبکه، اندازه بلاک و سازوکار اجماع می‌تواند بر میزان TPS شبکه بلاکچین تأثیر بگذارد که در ادامه به تفصیل با هر یک از این عوامل مؤثر بر تعداد تراکنش بر ثانیه بیشتر آشنا می‌شویم:
عوامل مؤثر بر TPS شبکه بلاکچین
عوامل متعددی می‌تواند بر TPS یک شبکه بلاکچین اثرگذار باشد که از مهم‌ترین عوامل دخیل در این شاخص می‌توان موارد زیر را برشمرد:
عوامل مؤثر بر TPS شبکه بلاکچین | |
پیچیدگی تراکنش‌ها | اندازه بلاک‌ها |
سازوکار اجماع بلاکچین | تأخیر شبکه و کارایی ارتباطات |
راهکارهای مقیاس‌پذیری نظیر لایه 2 | |
- تأثیر اندازه و زمان بلاک: اندازه بلاک و زمان آن از عناصر کلیدی موجود در معماری شبکه بلاکچین هستند که بر شاخص TPS تأثیر می‌گذارند. بلاک‌های بزرگ‌تر قادرند تعداد تراکنش‌های بیشتری را در خود جای دهند و در نتیجه تعداد تراکنش بر ثانیه شبکه افزایش پیدا می‌کند. به عنوان مثال، اندازه هر بلاک بیت کوین، 1 مگابایت است که امکان پردازش تعداد محدودی از تراکنش‌ها را در هر بلاک فراهم می‌کند. منظور از زمان بلاک نیز، مدت زمانی است که طول می‌کشد تا بلاک جدید در بلاکچین ایجاد شود که این موضوع نیز بر TPS مؤثر است.
- نقش مکانیزم‌های اجماع: الگوریتم‌های اجماع نیز بر TPS شبکه تأثیر می‌گذارند. در واقع این الگوریتم‌ها هستند که تعیین می‌کنند نحوه تأیید تراکنش‌ها در شبکه به چه صورت باشد. مکانیسم اثبات کار (PoW) مورد استفاده شبکه بیت کوین بر حل مسائل پیچیده ریاضی از سوی ماینرها متکی است و هرچند دارای امنیت بسیار بالایی است؛ اما سرعت کمی داشته و موجب محدود شدن تعداد تراکنش بر ثانیه می‌شود. این در حالیست که در الگوریتم اثبات سهام (PoS) به کار گرفته شده در اتریوم، اعتبارسنجی تراکنش‌ها متناسب با میزان سهام کاربران انجام می‌شود و سرعت بالاتری دارد.
اهمیت تعداد تراکنش بر ثانیه در دنیای رمزارزها
شاخص TPS، مستقیماً بر میزان مقیاس‌پذیری و کارآمدی شبکه بلاکچین (بویژه در زمینه کاربردهای این فناوری در دنیای واقعی که به پردازش حجم بالای تراکنش نیاز دارد)، اثر می‌گذارد. تعداد تراکنش بر ثانیه پایین می‌تواند منجر به ایجاد ازدحام در شبکه بلاکچینی شود؛ به طوری که تعداد زیادی از تراکنش‌ها در صف انتظار قرار گرفته و به دلیل طولانی‌تر شدن زمان تأیید، هزینه پردازش تراکنش‌ها نیز بالاتر می‌رود. این موضوع می‌تواند مشکلات مهمی برای شبکه در زمان عرضه توکن‌های جدید یا فروش عمده توکن‌های غیرمثلی (NFT) ایجاد کند.
در مقابل، تعداد تراکنش بر ثانیه بالا امکان پردازش روان‌تر و سریع‌تر تراکنش‌ها را فراهم می‌نماید که چنین موضوعی برای برنامه‌های پرداخت، بازی‌ها و امور مالی غیرمتمرکز بسیار حائز اهمیت است. TPS بالا همچنین شبکه را برای کاربران توسعه‌دهندگانی که به دنبال راهکارهای بلاکچینی کارآمد هستند، جذاب‌تر می‌کند. به یاد داشته باشید که یک شبکه بلاکچینی با تعداد تراکنش بر ثانیه پایین ممکن است در رقابت با شبکه‌هایی که سرعت بالاتر و هزینه کمتری دارند، شکست بخورد.
از طرفی، شاخص TPS می‌تواند در زمینه پذیرش فناوری بلاکچین از سوی صنایعی فراتر از رمزارزها مثل مدیریت زنجیره تأمین یا بهداشت و درمان نیز بسیار مؤثر واقع شود. به بیان خلاصه، برای پذیرش گسترده فناوری بلاکچین، این شبکه‌ها باید از توانایی لازم برای پاسخگویی به نیازهای صنایع در رابطه با کارایی و سرعت برخوردار باشند.
چالش‌های دستیابی به TPS بالا در شبکه بلاکچین
دستیابی به تعداد تراکنش بر ثانیه بالا، چالش بزرگی برای بسیاری از شبکه‌های بلاکچینی محسوب می‌شود؛ چراکه این موضوع با مصالحه‌هایی میان مقیاس‌پذیری، امنیت و تمرکززدایی روبه‌روست. این موضوع که از آن به عنوان مثلث بلاکچین یا بلاکچین Trilemma یاد می‌شود، به تنهایی گویای این واقعیت بوده که بهینه‌سازی همزمان سه عامل یاد شده بسیار دشوار است. افزایش TPS در غالب موارد مستلزم قربانی کردن امنیت یا میزان تمرکززدایی است که هر دو از اصول بنیادین فناوری بلاکچین به شمار می‌روند.
به عنوان مثال، کاهش تعداد گره‌های شبکه می‌تواند تأثیر مثبتی بر شاخص TPS داشته باشد؛ اما در عوض موجب تمرکز بیشتر و آسیب‌پذیری بالاتر شبکه بلاکچین می‌شود. از دیگر چالش‌ها می‌توان به حفظ سازگاری با نسخه‌های قبلی به هنگام اجرای راهکارهای مقیاس‌پذیری اشاره کرد. یعنی تغییرات نباید کاربران و برنامه‌های فعلی را دچار مشکل کند. با افزایش تعداد تراکنش بر ثانیه (TPS)، حجم داده‌های بلاکچین نیز افزایش می‌یابد که این موضوع می‌تواند موجب افزایش نیاز به فضای ذخیره‌سازی در نودها و کاهش مشارکت شود.
به طور خلاصه، چالش‌های موجود در ارتقا سطح TPS شبکه به شرح زیر هستند:
- کاهش زمان بلاک می‌تواند احتمال انجام حملات دابل اسپندینگ را بالا برد.
- افزایش اندازه بلاک می‌تواند به متمرکز شدن شبکه بینجامد.
- نیاز به قدرت محاسباتی بیشتر کارمزدها را افزایش می‌دهد.
با وجود چنین چالش‌هایی همچنان راه‌حل‌های نوآورانه‌ای نظیر راهکارهای لایه 2، سایدچین‌ها و مواردی از این دست ارائه شده که قادرند بدون قربانی کردن امنیت یا تمرکززدایی، TPS شبکه را افزایش دهند.
آینده TPS در فناوری بلاکچین چه خواهد شد؟
با توجه به این واقعیت که بسیاری از توسعه‌دهندگان به دنبال غلبه بر محدودیت‌های مقیاس‌پذیری در فناوری بلاکچین هستند، باید آینده روشنی را برای TPS ترسیم کرد. فناوری‌های پیشرفته‌ای نظیر شاردینگ که بلاکچین را به بخش‌های کوچک‌تری تقسیم می‌کند، ظرفیت قابل توجهی در افزایش توان پردازش تراکنش‌ها دارا هستند. همچنین استفاده از راه‌حل‌های برون‌زنجیره‌ای (Off-Chain) مثل State Channels، می‌تواند تأثیر بسزایی در افزایش سرعت داشته باشد.
با رشد پذیرش عمومی فناوری بلاکچین، شاخص تعداد تراکنش بر ثانیه به عاملی حیاتی‌تر در موفقیت شبکه‌های بلاکچین تبدیل خواهد شد. طبیعی است که شبکه‌های بلاکچینی برای کاربردهای گسترده در صنایعی نظیر امور مالی، زنجیره تأمین و بازی، باید توانایی پردازش هزاران یا حتی میلیون‌ها تراکنش در هر ثانیه را داشته باشد. دستیابی به چنین هدفی نیازمند ارائه راه‌حل‌های نوآورانه درباره طراحی و معماری شبکه بلاکچین خواهد بود.
مقایسه TPS شبکه‌های بلاکچینی مختلف
در جدول زیر می‌توانید به مقایسه سرعت تأیید تراکنش در شبکه‌های بلاکچینی مختلف بپردازید:
شبکه بلاکچین | زمان لازم برای تأیید تراکنش | توان عملیاتی پردازش تراکنش |
بیت کوین (Bitcoin) | 60 دقیقه | 7 تراکنش بر ثانیه |
اتریوم (Ethereum) | 6 دقیقه (گاهی تا چند ساعت!) | 25 تراکنش بر ثانیه |
لایت کوین (Litecoin) | 30 دقیقه | 56 تراکنش بر ثانیه |
بیت‌کوین‌کش (Bitcoin Cash) | بین 60 تا 180 دقیقه | 300 تراکنش بر ثانیه |
بیت‌کوین اس‌وی (Bitcoin SV) | 60 دقیقه | 224 تراکنش بر ثانیه |
مونرو (Monero) | 30 دقیقه | 4 تراکنش بر ثانیه |
تزوس (Tezos) | 30 دقیقه | 40 تراکنش بر ثانیه |
زد کش (Zcash) | 60 دقیقه | 27 تراکنش بر ثانیه |
کاردانو (Cardano) | 10 دقیقه | 250 تراکنش بر ثانیه |
اونتولوژی (Ontology) | 10 دقیقه | 5,300 تراکنش بر ثانیه |
آیکون (ICON) | 10 دقیقه | 9,000 تراکنش بر ثانیه |
دوج کوین (Dogecoin) | 6 دقیقه | 33 تراکنش بر ثانیه |
ترون (Tron) | 5 دقیقه | 2,000 تراکنش بر ثانیه |
آیوتا (IOTA) | بین 1 الی 5 دقیقه | 1,500 تراکنش بر ثانیه |
ریپل (Ripple) | 4 ثانیه | 1,500 تراکنش بر ثانیه |
ایاس (EOS) | 1.5 ثانیه | 4,000 تراکنش بر ثانیه |
استلار (Stellar) | 4 ثانیه | 1,000 تراکنش بر ثانیه |
آوالانچ (Avalanche) | بین 1 تا 2 ثانیه | 5,000 تراکنش بر ثانیه |
کازموس (Cosmos) | 2 ثانیه | 10,000 تراکنش بر ثانیه |
سولانا (Solana) | 2.575 ثانیه | 29,000 تراکنش بر ثانیه |
تعداد تراکنش بر ثانیه؛ عاملی حیاتی در ارزیابی سطح مقیاس‌پذیری شبکه!
با رشد پذیرش فناوری بلاکچین، حالا افزایش TPS به یکی از اهداف کلیدی شبکه‌های بلاکچینی تبدیل شده است. تیم‌های توسعه‌دهنده برای بالا بردن تعداد تراکنش بر ثانیه به سراغ راهکارهایی نظیر الگوریتم‌های اجماع جدید، شاردینگ و راهکارهای لایه 2 رفته‌اند؛ راه‌حل‌هایی که می‌توانند بدون فدا کردن دو اصل امنیت و تمرکززدایی، سرعت بیشتری را برای شبکه‌های بلاکچینی به ارمغان آورند. حال به نظر شما کدام شبکه بلاکچینی توانسته است متناسب با TPS بالای خود، مقیاس‌پذیری بهتری را به نمایش بگذارد؟ نظرات خود را برای ما بنویسید.
