Mempool: co to jest i jak działa?

Mempool, skrót od „ puli pamięci ” lub „ puli transakcji ”, służy jako brama do łańcucha bloków i jest istotnym elementem jego infrastruktury, szczególnie w świecie kryptowalut takich jak Bitcoin. Koncepcja ta jest podobna do środowisk „stagingowych” w tradycyjnym tworzeniu oprogramowania, gdzie testowanie i kontrola jakości są przeprowadzane przed wydaniem do produkcji. Jednak w przeciwieństwie do scentralizowanych środowisk przejściowych, każdy węzeł w sieci blockchain ma własną pulę pamięci, którą może zarządzać.

Transakcje w łańcuchu bloków rozpoczynają się w mempool, liście oczekujących transakcji oczekujących na zatwierdzenie przez węzeł, zanim zostaną zapisane w bloku na łańcuchu bloków. Rola pamięci jest często pomijana, choć ma ona kluczowe znaczenie dla zrozumienia sposobu przetwarzania i potwierdzania transakcji w łańcuchu. Analizując mempool, możemy uzyskać głębszy wgląd w działanie łańcuchów bloków i status transakcji w locie.

Co to jest pamięć?

Mempool lub pula pamięci to podstawowy mechanizm w technologii blockchain, początkowo spopularyzowany przez Bitcoin, a następnie przyjęty przez Ethereum i inne sieci blockchain. Pełni funkcję dynamicznego obszaru tymczasowego lub „ poczekalni ” dla niepotwierdzonych transakcji, odgrywając kluczową rolę w ustalaniu kolejności i uwzględnianiu transakcji w księdze blockchain.

Każdy węzeł w sieci blockchain utrzymuje własną pulę pamięci, przechowującą informacje związane z niepotwierdzonymi transakcjami. To zdecentralizowane podejście oznacza, że istnieje tyle pul pamięci, ile jest węzłów, przy czym każdy węzeł odbiera i przechowuje transakcje w różnym czasie i ma różną pojemność w zależności od sprzętu. W rezultacie różne węzły mogą mieć w danym momencie różne zestawy oczekujących transakcji, co prowadzi do różnic w wielkości puli pamięci i liczbie transakcji w sieci.

W sieci Bitcoin, gdy użytkownik wysyła transakcję, jest ona transmitowana do sieci i przechowywana w pamięci poszczególnych węzłów, dopóki górnik nie umieści jej w bloku. Proces ten jest integralną częścią sieciowego systemu przetwarzania i sprawdzania transakcji. Podobnie w ekosystemie Ethereum mempool odnosi się do struktur danych w pamięci w węźle, które przechowują potencjalne transakcje przed ich wydobyciem. Węzły Ethereum, takie jak Geth i Parity , nazywają to odpowiednio „pulą transakcji” lub „ kolejką transakcji ”.

Pula pamięci to nie pojedyncza jednostka, ale zbiór indywidualnych pul pamięci w węzłach, z których każda stara się synchronizować z innymi w sieci. Ze względu na nieodłączną zawodność i opóźnienia w komunikacji sieciowej, pula pamięci każdego węzła może się różnić, czasami znacząco. Węzły mają również różne kryteria akceptowania transakcji, takie jak minimalna cena gazu i limity wielkości pamięci.

pamięć

Transakcje zazwyczaj opuszczają pulę pamięci węzła, gdy są zawarte w bloku, ale można je również usunąć, jeśli zostaną zastąpione, anulowane lub usunięte ze względu na konfigurację pamięci węzła. Ten zdecentralizowany i dynamiczny system zapewnia porządkowanie transakcji, ustalanie priorytetów opłat i wydajną konstrukcję bloków, niezbędną do niezawodnego funkcjonowania sieci blockchain, takich jak Bitcoin i Ethereum.

Jak działa Mempool?

Za każdym razem, gdy inicjowana jest transakcja, rozpoczyna ona swoją podróż od transmisji z jednego węzła do innych w sieci. Węzły oceniają te transakcje według kilku kryteriów, w tym weryfikacji podpisu, upewnienia się, że osoba wydająca jest właścicielem monet oraz potwierdzenia, że wynik nie przekracza wartości wejściowych. Gdy transakcja przejdzie pomyślnie tę kontrolę, jest udostępniana w sieci i ostatecznie trafia do puli pamięci, czyli obszaru przetrzymywania, dopóki górnik nie wybierze jej do włączenia do bloku.

Kluczowe uwagi na temat Mempoolów

Koncepcja uniwersalnej, współdzielonej pamięci jest błędnym przekonaniem. W rzeczywistości każdy węzeł obsługuje swoją unikalną pulę pamięci, przyjmując i przetwarzając transakcje w różnym czasie. Pojemność pamięci węzła różni się w zależności od jego zasobów; węzły z ograniczoną pamięcią przydzielają mniejszą przestrzeń na dzienniki transakcji, podczas gdy mocniejsze węzły mogą obsługiwać większe ilości danych transakcyjnych.

Górnicy, kierując się zyskiem, mają tendencję do priorytetowego traktowania transakcji z wyższymi opłatami. Ta dynamika sprawia, że oszacowanie opłat jest trudne, szczególnie w okresach dużego popytu i ograniczonej przestrzeni blokowej. Użytkownicy mogą mierzyć trendy w zakresie opłat, obserwując zakres opłat w aktualnej puli niepotwierdzonych transakcji, co pozwala im uniknąć przepłacania w przypadku małej aktywności sieci lub niedopłacania w przypadku pilnych transakcji.

Dynamika Mempool w przetwarzaniu transakcji

Podróż transakcji przez pamięć składa się z kilku etapów:

Transakcja jest inicjowana z portfela, a jej celem jest inny portfel lub inteligentna umowa.
Portfel użytkownika cyfrowo podpisuje transakcję.
Podpisana transakcja jest wysyłana do węzła bramy w sieci blockchain (takiej jak Ethereum lub Bitcoin).
Węzeł ten sprawdza transakcję i dodaje ją do swojej puli pamięci.
Transakcja jest następnie transmitowana do innych węzłów, które również weryfikują ją i dodają ją do swoich pul pamięci, dalej propagując ją w sieci.
Górnicy pobierają transakcję z pamięci i włączają ją do nowego bloku na blockchainie.
Ten blok zawierający transakcję jest emitowany, a węzły odbierające następnie usuwają transakcję ze swoich pul pamięci.

Wpływ Mempool na opłaty transakcyjne

Rozmiar mempoolu znacząco wpływa na prędkość transakcji i opłaty w sieciach blockchain. Górnicy traktują priorytetowo transakcje z wyższymi opłatami, ponieważ opłaty te stanowią część ich nagród za wydobycie nowych bloków. W rezultacie zatłoczona pamięć tworzy konkurencyjne środowisko, podnosząc opłaty transakcyjne i wydłużając czas potwierdzeń. I odwrotnie, w okresach małej aktywności sieci, kiedy pamięć jest mniej przeciążona, opłaty transakcyjne spadają, a czas potwierdzenia jest krótszy. Te przypływy i odpływy na poziomie aktywności mempool są krytycznym czynnikiem dynamiki operacyjnej łańcucha bloków.

Jak monitorować Mempool

Dostępnych jest wiele narzędzi i usług do śledzenia puli pamięci w różnych kryptowalutach, takich jak Bitcoin, oferujących wgląd w aktywność sieciową i dynamikę transakcji.

Eksploratorzy Blockchain do monitorowania Mempool

Eksploratorzy Blockchain, tacy jak Blockstream , Blockchair lub Blockchain, służą jako cenne zasoby do obserwacji bieżącego stanu mempool. Dostarczają danych, takich jak liczba niepotwierdzonych transakcji, całkowity rozmiar pamięci i obowiązująca średnia opłata transakcyjna.

Specjalistyczne usługi monitorowania Mempool

Aby uzyskać bardziej szczegółowe informacje, przydatne są usługi takie jak mempool.observer lub mempool.space. Zagłębiają się w analitykę mempool, oferując szczegółowe informacje na temat rozkładu transakcji według stawki opłat, czasu trwania najstarszych transakcji w mempool oraz przewidywań dotyczących czasów potwierdzeń dla różnych stawek opłat.

Interfejsy API umożliwiające niestandardowy dostęp do danych Mempool

Dostawcy danych Blockchain, tacy jak Bitquery lub Coinmetrics, oferują interfejsy API, które umożliwiają programowe pobieranie danych mempool. Funkcjonalność tę można zintegrować z niestandardowymi aplikacjami lub skryptami, umożliwiając dostosowaną do indywidualnych potrzeb analizę i wykorzystanie informacji z puli pamięci.

Wartość monitorowania pamięci mempool polega na jej zdolności do kierowania podejmowaniem decyzji dotyczących terminu transakcji i stawek opłat, optymalizując pod kątem szybszych potwierdzeń. Dodatkowo oferuje wgląd w stan szerszej sieci, w tym poziom przeciążenia i ogólną aktywność, pomagając użytkownikom i programistom w skuteczniejszym poruszaniu się po krajobrazie kryptowalut.

Transakcje Mempool: jak wycofać

Załóżmy, że zainicjowałeś transakcję Bitcoin z opłatą w wysokości około 10 satoshi za wirtualny bajt (sat/vb). Po przesłaniu go do sieci Bitcoin okazuje się, że został on zablokowany i niepotwierdzony ze względu na wzrost opłat wymaganych za bieżące potwierdzenia bloków. Zazwyczaj masz do wyboru dwie możliwości:

Cierpliwie czekaj na obniżkę opłat: jedną z opcji jest przeczekanie w nadziei, że opłaty spadną. Okres ten może wynosić od dni do tygodni, a nawet miesięcy, podczas których transakcja pozostaje nieprzetworzona w pamięci.

Zdecyduj się na podwyższenie opłaty za pomocą RBF: Alternatywnie możesz zdecydować się na podniesienie opłaty transakcyjnej za pomocą metod takich jak Zamień na opłatę ( RBF ) lub innych strategii podbijania opłat, zwiększając szanse na włączenie do bloku.

Ale co, jeśli potrzebujesz innego podejścia, na przykład całkowitego wyodrębnienia transakcji z pamięci? Teoretycznie transakcje z niskimi opłatami powinny z czasem zostać usunięte z mempoolów w miarę ich oczyszczania.

Jednak taki wynik nie jest przesądzony ze względu na zdecentralizowany charakter sieci Bitcoin. Każdy węzeł na całym świecie działa niezależnie, utrzymując własną pulę pamięci. Twój węzeł może porzucić transakcję po określonym czasie, ale inni mogą ją zatrzymać, pozostawiając ją dryfującą w swoich zasobach pamięci. W okresach niskiego wolumenu transakcji taka transakcja może nawet zostać nieoczekiwanie potwierdzona.

Niezwykle istotne jest zaakceptowanie faktu, że transakcja może nigdy nie zostać całkowicie usunięta ze wszystkich pul pamięci. Zawsze istnieje możliwość, że ktoś może je zarchiwizować i później ponownie wprowadzić do sieci. Jeśli Twoja transakcja znajduje się w zawieszeniu, najbardziej opłacalnym rozwiązaniem jest albo podniesienie opłaty w celu przyspieszenia jej przetwarzania, albo utworzenie nowej transakcji wysyłającej do Ciebie te same niewydane wyniki transakcji (UTXO). Ta ostatnia metoda skutecznie unieważnia pierwotną transakcję, rozwiązując impas. Ponadto zrozumienie dynamiki zarządzania pulą pamięci w różnych węzłach ma kluczowe znaczenie przy podejmowaniu świadomych decyzji dotyczących takich transakcji.

Mempool i Bitcoin: wyzwania związane ze skalowalnością i przyszłe strategie

Ciągła ewolucja Mempool i skalowalność Bitcoin jest centralnym punktem badań i innowacji w sektorze kryptowalut. Rozwiązanie problemów związanych ze skalowalnością ma kluczowe znaczenie dla szerszej akceptacji i użyteczności Bitcoina i innych kryptowalut.

Kluczowe strategie obejmują dalsze przyjęcie Segregated Witness ( SegWit ) i wdrożenie sieci Lightning. SegWit usprawnia przetwarzanie transakcji poprzez oddzielenie danych podpisu od danych transakcji, umożliwiając zmieszczenie większej liczby transakcji w każdym bloku. Lightning Network , jako rozwiązanie drugiej warstwy, ułatwia transakcje poza głównym łańcuchem bloków, łagodząc w ten sposób zatory w pamięci.

Badana jest również integracja podpisów Schnorra. Oczekuje się, że sygnatury te znacznie zmniejszą rozmiary danych transakcji, przyczyniając się do poprawy skalowalności. Podpisy Schnorra pozwalają na połączenie wielu podpisów w jeden, skutecznie zmniejszając obszar transakcji.

Dyskutowane są także propozycje rozszerzenia limitu wielkości bloku. Może to potencjalnie przyspieszyć przetwarzanie transakcji i zwiększyć wydajność. Jednak takie podejście wywołuje spory w społeczności ze względu na obawy, że większy rozmiar bloku może prowadzić do zwiększonego ryzyka centralizacji i potencjalnie zagrozić bezpieczeństwu sieci.

Pamiętaj, że Plisio oferuje również:

Twórz faktury Crypto za pomocą 2 kliknięć and Przyjmuj darowizny kryptowalutowe

12 integracje

6 biblioteki dla najpopularniejszych języków programowania

19 kryptowalut i 12 łańcuch bloków