Mempool: що це таке і як працює?

Mempool, скорочення від « пул пам’яті » або « пул транзакцій », служить шлюзом до блокчейну та є життєво важливим компонентом його інфраструктури, особливо у світі криптовалют, таких як біткойн. Ця концепція подібна до «постановочних» середовищ у традиційній розробці програмного забезпечення, де тестування та контроль якості проводяться перед випуском у виробництво. Однак, на відміну від централізованих проміжних середовищ, кожен вузол у мережі блокчейн має власний мемпул для керування.

Транзакції в блокчейні починаються в mempool, списку незавершених транзакцій, які очікують підтвердження від вузла перед тим, як бути закріпленими в блоці в блокчейні. Роль mempool часто ігнорується, але вона має вирішальне значення для розуміння того, як транзакції обробляються та підтверджуються в мережі. Аналізуючи mempool, ми можемо отримати глибше розуміння роботи блокчейнів і статус транзакцій під час польоту.

Що таке Mempool?

Mempool, або пул пам’яті, є фундаментальним механізмом у технології блокчейну, який спочатку популяризував біткойн, а згодом прийняв Ethereum та інші мережі блокчейну. Він діє як динамічна проміжна зона або « кімната очікування » для непідтверджених транзакцій, відіграючи вирішальну роль у визначенні послідовності та включенні транзакцій у книгу блокчейну.

Кожен вузол у мережі блокчейн підтримує власний мемпул, де зберігається інформація про непідтверджені транзакції. Цей децентралізований підхід означає, що існує стільки мемпулів, скільки вузлів, при цьому кожен вузол отримує та зберігає транзакції в різний час і має різну ємність залежно від апаратного забезпечення. Отже, різні вузли можуть мати різні набори незавершених транзакцій у будь-який момент часу, що призводить до варіацій у розмірах mempool та кількості транзакцій у мережі.

У мережі Bitcoin, коли користувач надсилає транзакцію, вона транслюється в мережу та зберігається в mempool окремих вузлів, доки майнер не включить її в блок. Цей процес є невід’ємною частиною системи обробки та перевірки транзакцій мережі. Подібним чином в екосистемі Ethereum mempool відноситься до структур даних у пам’яті всередині вузла, які зберігають транзакції-кандидати до їх майнінгу. Вузли Ethereum, такі як Geth і Parity , називають це «пулом транзакцій» або « чергою транзакцій » відповідно.

Mempool — це не просто окрема сутність, а набір окремих mempool на вузлах, кожен з яких прагне синхронізуватися з іншими в мережі. Через притаманну ненадійність і затримку в мережевому зв’язку, mempool кожного вузла може відрізнятися, іноді значно. Вузли також мають різні критерії для прийняття транзакцій, такі як мінімальна ціна на газ і обмеження розміру mempool.

mempool

Транзакції зазвичай залишають mempool вузла, коли вони включені в блок, але їх також можна видалити, якщо вони замінені, скасовані або видалені через конфігурацію mempool вузла. Ця децентралізована та динамічна система забезпечує впорядкування транзакцій, пріоритетність комісії та ефективну конструкцію блоків, що є необхідним для надійного функціонування мереж блокчейнів, таких як Bitcoin та Ethereum.

Як працює Mempool?

Кожного разу, коли транзакція ініціюється, вона починає свою подорож з трансляції від одного вузла до інших у мережі. Вузли оцінюють ці транзакції за декількома критеріями, включно з перевіркою підпису, впевненістю у тому, що споживач володіє монетами, і підтвердженням того, що результат не перевищує введення. Щойно транзакція проходить ці перевірки, вона поширюється в мережі, зрештою потрапляє в mempool, зону зберігання, доки майнер не вибере її для включення в блок.

Ключові моменти про Mempools

Концепція універсального спільного mempool є помилковою. Насправді кожен вузол керує своїм унікальним mempool, отримуючи та обробляючи транзакції в різний час. Місткість мемпулу вузла залежить від його ресурсів; вузли з обмеженою пам’яттю виділяють менший простір для журналів транзакцій, тоді як більш потужні вузли можуть обробляти більші обсяги даних транзакцій.

Майнери, керовані прибутком, надають пріоритет транзакціям з вищими комісіями. Ця динаміка ускладнює оцінку комісії, особливо під час високого попиту та обмеженого простору блоку. Користувачі можуть оцінювати тенденції комісії, спостерігаючи за діапазоном комісії в поточному пулі непідтверджених транзакцій, що дозволяє їм уникнути переплати під час низької активності мережі або недоплати за термінові транзакції.

Динаміка Mempool в обробці транзакцій

Подорож транзакції через mempool складається з кількох кроків:

Транзакція ініціюється з гаманця, націленого на інший гаманець або смарт-контракт.
Гаманець користувача цифровим підписом транзакції.
Підписана транзакція надсилається на вузол шлюзу в мережі блокчейн (наприклад, Ethereum або Bitcoin).
Цей вузол перевіряє транзакцію та додає її до свого пам’ятного пулу.
Потім трансакція транслюється на інші вузли, які також перевіряють і додають її до своїх пам’ятних пулів, далі поширюючи її по мережі.
Майнер збирає транзакцію з mempool і включає її в новий блок на блокчейні.
Цей блок, що містить транзакцію, транслюється, а приймаючі вузли потім видаляють транзакцію зі своїх mempool.

Вплив Mempool на комісії за транзакції

Розмір мемпулу суттєво впливає на швидкість транзакцій і комісії в блокчейн-мережах. Майнер віддає перевагу транзакціям з вищими комісіями, оскільки ці комісії є частиною їх винагороди за видобуток нових блоків. Отже, переповнений мемпул створює конкурентне середовище, підвищуючи комісії за транзакції та подовжуючи час підтвердження. І навпаки, у періоди низької активності мережі, коли mempool менш перевантажений, комісія за транзакції зменшується, а час підтвердження коротший. Ці припливи та відпливи рівня активності mempool є критичним фактором у динаміці роботи блокчейну.

Як контролювати Mempool

Численні інструменти та сервіси доступні для відстеження мемпулу в різних криптовалютах, таких як біткойн, пропонуючи уявлення про мережеву активність і динаміку транзакцій.

Blockchain Explorers для моніторингу Mempool

Дослідники блокчейну, такі як Blockstream , Blockchair або Blockchain, служать цінними ресурсами для спостереження за поточним статусом mempool. Вони надають такі дані, як кількість непідтверджених транзакцій, загальний розмір мемпулу та переважна середня комісія за транзакцію.

Спеціалізовані послуги моніторингу Mempool

Для отримання детальнішої інформації корисні такі служби, як mempool.observer або mempool.space. Вони глибше заглиблюються в аналітику mempool, пропонуючи детальну інформацію про розподіл транзакцій за ставкою комісії, тривалість найстаріших транзакцій у mempool і прогнози щодо часу підтвердження для різних ставок комісії.

API для спеціального доступу до даних Mempool

Постачальники даних блокчейну, такі як Bitquery або Coinmetrics, пропонують API, які дозволяють програмно отримувати дані mempool. Цю функціональність можна інтегрувати в призначені для користувача програми або сценарії, уможливлюючи індивідуальний аналіз і використання інформації mempool.

Цінність моніторингу mempool полягає в його здатності керувати прийняттям рішень щодо часу транзакції та ставок комісії, оптимізуючи для швидшого підтвердження. Крім того, він пропонує вікно в ширший стан мережі, включаючи рівні перевантаження та загальну активність, допомагаючи користувачам і розробникам більш ефективно орієнтуватися в криптовалютному ландшафті.

Транзакції Mempool: як відкотити

Припустімо, ви ініціювали транзакцію Bitcoin з комісією близько 10 сатоші за віртуальний байт (sat/vb). Після передачі в мережу біткойн ви виявите, що він зупинився, непідтверджений через сплеск комісії, необхідної для підтвердження поточного блоку. Як правило, ви стикаєтеся з двома варіантами:

Терпляче чекайте зниження комісії: один із варіантів — дочекатися, сподіваючись, що комісія знизиться. Цей період може коливатися від днів до тижнів або навіть місяців, протягом яких ваша транзакція залишається необробленою в mempool.

Виберіть підвищення комісії за допомогою RBF. Крім того, ви можете збільшити комісію за транзакцію за допомогою таких методів, як «Замінити комісією» ( RBF ) або інших стратегій підвищення комісії, підвищуючи шанси на включення до блоку.

Але що, якщо вам потрібен інший підхід, як-от повне вилучення транзакції з mempool? Теоретично транзакції з низькими комісіями повинні бути виключені з mempool з часом, оскільки вони піддаються очищенню.

Однак цей результат не є даним через децентралізований характер мережі Bitcoin. Кожен вузол у всьому світі працює незалежно, зберігаючи власний пул пам’яті. Ваш вузол може скинути транзакцію після встановленого періоду, але інші можуть утримати її, залишивши на самоплив у своїх мемпулах. У періоди низького обсягу транзакцій така транзакція може бути навіть несподівано підтверджена.

Важливо визнати, що транзакція може ніколи не бути повністю видалена з усіх mempool. Завжди існує ймовірність, що хтось може заархівувати його та повторно представити в мережі пізніше. Якщо ваша транзакція знаходиться в підвішеному стані, найбільш життєздатними рішеннями є або підвищити комісію, щоб пришвидшити її обробку, або створити нову транзакцію, надсилаючи собі ті самі результати невитрачених транзакцій (UTXO). Цей останній метод фактично робить вихідну транзакцію недійсною, вирішуючи тупикову ситуацію. Крім того, розуміння динаміки управління mempool на різних вузлах має вирішальне значення для прийняття обґрунтованих рішень щодо таких транзакцій.

Mempool і Bitcoin: виклики масштабованості та майбутні стратегії

Триваюча еволюція Mempool і масштабованість біткойна є центром досліджень та інновацій у секторі криптовалют. Вирішення проблем масштабованості має вирішальне значення для більш широкого визнання та зручності використання біткойна та інших криптовалют.

Основні стратегії включають подальше впровадження Segregated Witness ( SegWit ) і розгортання Lightning Network. SegWit покращує обробку транзакцій, відокремлюючи дані підпису від даних транзакцій, дозволяючи більшій кількості транзакцій поміститися в кожен блок. Lightning Network , як рішення другого рівня, полегшує транзакції поза основним блокчейном, тим самим зменшуючи перевантаження в mempool.

Інтеграція підписів Шнорра також досліджується. Очікується, що ці підписи значно зменшать розмір даних транзакцій, сприяючи покращенню масштабованості. Підписи Schnorr дозволяють поєднувати кілька підписів в один, фактично зменшуючи обсяг транзакцій.

Крім того, обговорюються пропозиції щодо розширення ліміту розміру блоку. Це потенційно може пришвидшити обробку транзакцій і підвищити ефективність. Однак такий підхід викликає суперечки в спільноті через побоювання, що більший розмір блоку може призвести до збільшення ризиків централізації та потенційно поставити під загрозу безпеку мережі.

Зверніть увагу, що Plisio також пропонує вам:

Створіть крипторахунки-фактури в 2 кліки and Приймайте криптовалютні пожертви

12 інтеграції

6 бібліотеки для найпопулярніших мов програмування

19 криптовалют і 12 блокчейн