Биткойн для миллиарда пользователей

scaling_bitcoin1

Биткойн уже имеет определенную практическую ценность по всему земному шару. Так как он не знает границ, у него есть потенциал служить всему человечеству. Первым шагом в этом направлении является достижение планки в миллиард пользователей. В этой статье рассматривается вопрос самой возможности достижения столь высокого уровня проникновения сети.

Для целей настоящей статьи покупательную способность доллара США ($) следует интерпретировать как ту, что он имеет на момент 2015 года. Здесь мы не будем отвечать на вопрос “способен ли блокчейн Биткойна в одиночку обрабатывать все транзакции мира?” Этот вопрос одновременно и очевиден и бесполезен. Высокие объемы транзакций в распределенной сети не требуют скоростей связи превышающих скорость света, также как и не нарушают закон сохранения энергии. Все что не нарушает фундаментальных законов физики является возможным, и потому мы будем исходить из того, что теоретически блокчейн на это способен.

Действительно полезным вопросом будет являться следующий: “насколько дорого будет стоить масштабировать блокчейн Биткойна, чтобы он был способен обрабатывать все транзакции мира?” Для ответа на этот вопрос мы воспользуемся методами оценки Ферми, которые позволяют получать приблизительные метрики, для общего понимания масштабов оцениваемой проблемы.

Сколько вообще транзакций совершается в мире?

Для приблизительных расчетов предположим, что население Земли составляет 10 млрд человек. Предположим также, что количество ежедневных финансовых транзакций, совершаемых одним человеком ежедневно составляет от 10 до 100 штук. В таком случае, общемировое ежедневное количество транзакций находится где-то в промежутке от 100 млрд до 1 трлн штук. В одном дне приблизительно 100 000 секунд. Таким образом мы выходим на показатель в 1-10 млн транзакций в секунду.

Сколько стоит транзакция в сети Биткойн?

Если мы предположим, что стоимость поддержания работы Биткойн сети равна доходам майнеров, то такой точности будет достаточно чтобы построить оценки по методам Ферми. Исходя из этого, текущая стоимость поддержания работы Биткойн сети составляет $1 млн. Скорость работы сети на данный момент составляет 10 транзакций в секунду. Масштабируя Биткойн сеть в её сегодняшнем виде до пропускной способности в 1 млн транзакций в секунду, можно ожидать роста стоимости поддержания её работы до $1-10 трлн. Распределив эти затраты на 10 млрд людей мы получим, что каждому человеку Биткойн сеть будет обходится в $100-1000 ежедневно. Такие затраты явно слишком велики, чтобы считать такую модель устойчивой и работоспособной. Биткойн это конечно здорово, но не настолько чтобы платить за него из своего кармана $1000 ежедневно. Более разумной целью будет установить уровень затрат на сеть от $1 до $10 на человека ежедневно. Биткойн в том виде, в котором он существует сейчас является слишком дорогим, чтобы служить в качестве универсальной сети транзакций. Чтобы стать более доступным мы должны снизить стоимость транзакций на 1-2 порядка.

Фиксированные и переменные затраты

Снижение стоимости транзакций в сети Биткойн на 99%, первоначально может показаться чем-то нереальным, но, прежде чем сдаться, давайте взглянем на составляющие расходов, связанных с эксплуатацией сети. Вообще говоря, эти расходы могут быть сгруппированы по трем основным категориям:

  • хеширование
  • пропускная способность
  • хранение

Будет ли наблюдаться рост этих трех групп расходов вместе с наращиванием количества транзакций, проводимых сетью? Ответ определенно да, если говорить о  пропускной способности и хранении. А вот расходы на хеширование могут возрастать не столь быстро. Стоимость майнинговой мощности в 300 петахешей будет одинакова, какова бы не была скорость обработки транзакций сетью. Поэтому можно считать хеширование фиксированной частью затрат. Это означает, что наиболее очевидным способом снизить расходы на транзакции является просто обрабатывать их большее количество, таким образом распределяя фиксированную стоимость хеширования на больший масштаб. Насколько мощным может быть эффект от такого улучшения? Многие относят расходы на хеширование (электричество и оборудование) в главную статью затрат майнеров. Для целей данной оценки, давайте предположим, что отношение фиксированных затрат к переменным составляет 90 к 10. Это означает, что просто путем обработки большего количества сделок вполне возможно снизить стоимость транзакции на величину отношения к общим издержкам, или на 90% (почти на порядок).

Будущие оптимизации

Применив этот наиболее простой и дешевый способ оптимизации, далее нам ничего не остаётся как искать дополнительные пути технологического улучшения работы сети. Уже известно довольно много подобных методов, теоретически способных улучшить её пропускную способность и снизить затраты на хранение. Вот их неполный список:

  • вынести за пределы блоков данные о транзакциях
  • урезание блокчейна
  • оптимизация непотраченных выходов (UTXO)
  • обратимые таблицы запросов (IBLT)
  • закон Мура
  • закон Крайдера
  • закон Нильсена
  • улучшения, которые еще не открыты

Если с помощью любой комбинации вышеперечисленных способов оптимизации удастся получить снижение цены транзакции в сети Биткойн еще на один порядок, то можно будет сказать, что масштабирование сети до того уровня, когда её использование может позволить себе каждый, стало реальностью. Так является ли блокчейн Биткойна универсальным и глобальным? Пока нет, но нет никаких очевидных непреодолимых барьеров, которые могли бы этому воспрепятствовать.

В следующий раз, когда вы услышите от кого-то, что невозможно обрабатывать все мировые транзакции с помощью одного блокчейна, попросите у него доказательств. На данный момент должно быть ясно, что препятствия масштабируемости Биткойна не носят прежде всего технический характер. Они представляют из себя скорее бизнес-вызовы, которые вполне могут быть преодолены с помощью достаточного количества времени и инвестиций. В остальной части данной статьи мы сосредоточимся на цели в 1 млрд пользователей, генерирующих 1 миллион транзакций в секунду.

Стоит ли доверять одному блокчейну вести записи всех мировых транзакций?

Перед тем как кто-либо решит является ли хорошей инвестицией построить инфраструктуру необходимую для масштабирования сети Биткойн до пропускной способности в 1 млн транзакций в секунду, он сначала должен просчитать потенциальную выгоду от такого вложения и соотнести её со своими затратами. Ранее мы ставили целевой стоимостью использования сети одним человеком один доллар ($1).

Предположив, что один миллиард пользователей готов платить подобную цену, мы получаем, что вся сеть будет генерировать годовой доход в размере $300 млрд. Такой приз несомненно стоит попыток инвестирования с целью получения хотя бы его части, однако, является ли действительно необходимой “переплата” за стоимость ведения транзакционного учета одним блокчейном? Но почему бы не вести этот учет с помощью множества блокчейнов, реализация чего была бы технически более простой (а потому и дешевой) задачей?

Размер учетной базы данных и сетевой эффект

13 сентября 1993 года была опубликована статья о законе Меткалфа, под авторством Джорджа Гилдера. В той статье Гилдер обобщил сетевую парадигму, начало которой положил со-основатель 3Com и один из изобретателей технологии Ethernet Роберт Меткалф. Гилдер описывает эту сетевую парадигму как “магию взаимосвязей”, согласно которой полезность сети пропорциональна квадрату подключенных к ней устройств (компьютеров, телефонов, машин и любых других). Согласно закону Меткалфа количество соединений в сети может быть выражено формулой n(n-1)/2, и эта величина является пропорциональной n в квадрате, где n – количество устройств в сети.

network_effect_1-05

Три пользователя сети Биткойн могут создать только три соединения, пятеро – 10 соединений, семеро – 21, а девятеро – 36. Один миллиард пользователей способен создать 5×10 в семнадцатой степени соединений. Идея о том, что ценность сети Биткойн является строго обусловленной сетевым эффектом, как видите, имеет довольно сильный фундамент. Если закон Меткалфа даже грубо отражает реальность вещей, то есть огромные преимущества в использовании одного блокчейна для обработки всех сделок. Если ценность блокчейна пропорциональна квадрату его пользователей, ни одно из решений вовлекающих альтернативные блокчейны не может сравниться по полезности с использованием универсального блокчейна. Любой кто рассматривает возможность инвестиций в инфраструктуру пространства блокчейнов, должен учитывать следующий момент: распределение обработки и учета всех мировых транзакций на 10 независимых блокчейнов уничтожит 90% ценности этой технологии. Если же обработку всех транзакций возложить на 100 блокчейнов, то будет уничтожено 99% ценности технологии от Сатоши.

network_effect_2-04

Что лучше с точки зрения инвестора? Владеть 1% в $300 миллиардной индустрии или 100% в крошечном оазисе, емкостью в $300 тыс? Учитывая масштаб потенциальных ставок, было бы разумным настаивать на подробных разъяснениях своей точки зрения от тех, кто заявляет о “не масштабируемости Биткойна”.

Вопросы, оставшиеся без ответов

Дабы не раздувать эту статью до непомерных размеров, мы пока опустили ответы на некоторые вопросы, к которым вернемся в будущих статьях:

  • разумно ли наше допущение о том, что миллиард человек будет готов платить $1 за пользование Биткойном? Способна ли сеть создать достаточно большую ценность для потребителей, чтобы считать такое допущение разумным?
  • существует ли вообще такая вещь как независимые системы финансового учета? Можно ли говорить о сетевом эффекте при обсуждении частично взаимосвязанных блокчейнов (сайдченов)?

Источник: bitcoinism



Categories: Важное, Инвестиции, Теория, Технологии, Футурология

Tags: ,

22 replies

  1. Необходимость существования биткойнов обосновывается параноидальными идеями независимости держателя криптовалюты от правительств, банков и всех на свете. Если представить, что биткойнами будут пользоваться сотни миллионов людей, то технологическое обеспечение майнинга, хранения блокчейна и доступа к нему простых юзеров, которые будут использовать лайт-клиенты, чтобы не хранить у себя на устройстве блокчейн в сотни терабайт достаточно быстро возьмут на себя пару десятков мировых корпораций типа Google, которые сначала просто выкупят существующие пулы майнеров, а потом создадут свою глобальную инфраструктуру облачного типа. И тогда полный контроль за криптовалютой будет не просто централизован, а поделен между максимум 10-20 мега корпорациями. Отличная независимость… Естественно, что сам кошелек пользователи тоже будут хранить в облачной инфраструктуре этих мегакорпораций в обмен на гарантии безопасности. Конечно, можешь хранить кошелек, где хочешь, но тогда сам обеспечивай его безопасность – случайно стер и кирдык твоим миллиардам долларов. Поэтому в самой технологии биткоина заложено главное противоречие его целям и задачам.

  2. Статья из серии “я разделила свои затраты на 5 частей и в каждой стала экономить по 5%, в итоге получила 25% экономии!!!”
    Люди вы же умеете думать? Посчитайте на что идут затраты в биткойне что будет увеличиваться, а что нет. Почитание про техническую составляющую и тогда сразу станет ясно сколько вешать в граммах…
    И пожалуйста перестаньте публиковать бред!

  3. Нет такой связи между пропускной способностью сети и стоимостью поддержания её работы.

    • Это не связь. Это формула. Я уже не раз её озвучивал.
      Исходные данные:
      Количество транзакций в сутки = 100k
      Хешрейт всех майнеров = 350,000,000 GH/s (запятыми будем отделять тысячи, как это принято у американцев)
      Допустим, что это 350,000 майнеров работают, каждый из которых 1 TH/s (это не важно, так просто считать удобнее)
      Майнер который работает с мощностью 1TH/s потребляет, допустим, 500 ватт
      То есть в сутки этот майнер съедает 12 квтчас энергии.
      Электричество возьмем $0.07 за киловаттчас – один майнер в сутки ест электричества на $0.84
      Таким образом 350k майнеров суммарно тратят электричества около $300k в сутки (прописью: триста тысяч долларов)

      Итак. При заданных условиях у нас на то чтобы включить в блоки 100k транзакций ушло 300k долларов только на электричество без учета амортизации оборудования и прочих расходов – получилось 3 доллара на транзакцию.
      Возможно, вы придеретесь к цифрам – мол, где-то электричество дешевле стоит.
      Или у майнеров производительность на киловатт больше.
      Давайте пересчитаем по вашим цифрам.

      UPD: а, вы не ко мне придирались. А я неправильно понял. А 1 миллион долларов в статье – это в год, в месяц или в день? У меня как видите получилось в день примерно такое по порядку величин.

      • Да, 1 млн $ в день.

        И от того, что количество транзакций вырастет в миллион раз, стоимость их обработки в тот же миллион раз больше не станет. Понятно, что она вырастет, но не в таких масштабах.

        В начале статьи заложена логическая ошибка, которая не способствует желанию прочитать эту статью до конца

      • Итак расчеты для 1 млрд человек, которые в среднем делают 10 транзакций в день, это 10 млрд транзакций в сутки, ~ 100000 транзакций в секунду:

        100000/7 ~ 15000, т.е. размер блока от текущего должен увеличиться в 15000 раз и стать равным 15 ГБ.
        15624 = 2160 ГБ = 2.2 ТБ в сутки будет прибавляться к блокчейну.
        2.2 ТБ * 365 = 800 ТБ в год будет прибавляться к блокчейну.

        10 млрд* 365 = 3.65 трлн. транзакций в год, если за одну транзакцию платить 1 цент, то за год комиссии составят $36,5 млрд.

        Майнеры тратят: $300k * 365 = $110 млн в год.

        Один товарищ здесь писал что уже сейчас можно купить канал на 1Гбит, 1Гбит/8 = 128 МБ/с. Для блока в 15 ГБ для передачи между узлами понадобится ~120 секунд. А если канал будет 10 Гбит/с (что конечно скоро будет), то всего 12 секунд. Т.е за пропускной способностью интернета я думаю дело не встанет.

        Остается только проблема с хранением блокчейна. Пусть к этому времени винт 10 ТБ будет стоить $100, 800 ТБ / 10 ТБ = 80 винтов в год, 80*$100 = $8000 в год надо тратить на винты отдельной ноде. На электричество для серверной ~ $12000 в год. Т.е. в сумме $20000 в год. Для 10000 нод получим: $20K * 10K нод = $200 млн в год.

        Майнеры + хранение блокчейна = $110 млн + $200 млн = $310 млн в год затраты на поддержку сети. Т.к. с каждым годом для хранения блокчейна серверные будут разрастаться, увеличим на всякий случай все затраты на порядок, получим $3.1 млрд в год.

        Т.е с комиссий имеем $36,5 млрд, а затраты только $3.1 млрд. Делал расчеты для себя, решил выложить. Надеюсь нигде не просчитался.

        • 1-му, 2-ум, 5-ти, 10-ти миллиардам человек не обязательно проводить все свои 10/20/50/100 транзакций через блокчейн. Возможность провести все эти транзакции именно через блокчейн быть должна для любого, конечно, но необходимости в этом быть не должно. Я более чем уверен, что из этих всех транзакций, 90% будут весьма на незначительные суммы. И эти 90% транзакций вполне могут обработать централизованные платёжные системы вне блокчейна. Потому что, так будет гораздо быстрее (а значит и удобнее), чем ждать подтверждения около 10 минут.

        • Спасибо тебе, может хоть цифры убедят некоторых…
          Ещё можно учесть что майнерам не требуется хранить всю историю то получится ещё дешевле.

          • Да, многое еще можно учесть. Например комиссию за транзакцию увеличить. Или может придумают как блокчейн уменьшить.

  4. Биткоин дает 100% защиту и гарантию на доставку перевода. Не быстро, зато любой суммы.
    Если хотите быстрее – снижайте уровень безопасности, ограничивайте сумму транзакций.
    Скажем, перехват 1 транзакции в форке битка будет стоит $1, значит ставим ограничение $1 на переводы и оптимизируем количество транзакций до 1000000 в секунду.

    Автор ставит проблемой количество связей. Создать единое поле действительно выгодно, но почему это должен быть именно биток? Почему не криптовалютная биржа, собирающая в себе 100500 форков?

  5. Интересная и в тоже время бредовая статья, если биткоин будет обрабатывать 100 000 РЕАЛЬНЫХ транзакций в день – это уже будет успех, а прогонка денег через миксеры и таскание 10к битков туда сюда явно не в пользу битка. Но даже если он будет обрабатывать 100000 транзакций, одна будет стоить 10 баксов – что по прежнему очень дорого. Теперь по поводу “транзакций на человека” – я лично осуществляю до 10 в мес: мобилка, квартира, интернет, пара переводов, они мне обходятся в 25-30 грн комсы итого. На..уй мне биткоин который только майнеров кормит, если через биток пополнить мобилу мне стоит 25% от 200 грн и КУЧА гемора. Биток подходит только для вывода денег в другую страну, но явно не для ежедневного пользования. И никогда он не займет и 0.1% рынка переводов, даже в 2050 году. Он нужен майнерам и тем кто держит его по 10к на кошелях с 2011 года, ну и всяким мошенникам. Про биток узнал от кента, у него стоит 80 антимайнеров пятой версии (с его слов, я не вкурсе что это), так вот его слова – “мне насрать на то, как назвали это говно, я сливаю раз в две недели все под ноль и хаваю прибыль. Надеюсь что лохи будут меня кормить еще не один год”

    • “Умники” 2011 года тоже думали что сливают лохам.

    • Спасибо за интересный рассказ. Он показывает, что Биткоин работает как часы независимо от того, что майнеры думают о нём, просто благодаря вознаграждению. Это рынок, детка!

      И вы правы, сейчас пользоваться биткоином сложно – в первую очередь потому, его непросто купить. А причина в том, что цена до сих пор не стабилизировалась, поэтому мало кто хранит биткоины для расчётов, а бирж для покупки не так много. Но это временно. Волатильность постоянно снижается, и в будущем покупать биктоин не придётся – он будет стабилен и люди будут получать в нём зарплату или хранить сбережения. Если не будет возни с покупкой, имея хороший биткоин-кошелёк пользоваться биткоином очень просто – комиссии мизерные, транзакции проходят мгновенно (подвержение до 10 минут, но для ежедневных трат достаточно одного подтверждения или без подтверждений вообще).

      • В своем рассказе о будущем биткойна вы как-то забыли про доллар. Считаете, что в будущем экономика США станет чем-то вроде экономики Мозамбика, и валюта Америки не будет цениться в мире?

        • Всё зависит от управляющих американского центробанка, ФРС. При попытках сохранить инфляционную монетарную политику народ станет отказываться от инфляционного доллара в пользу дефляционного биткоина. Так же, как рынок отказывается от рубля в пользу доллара при усилении рублёвой инфляции. Но я думаю, что ФРС будет адекватен, и его монетарная политика адаптируется к запросам рынка. В таком случае доллар просто превратится в одну из многих валют, конкурирующих с биткоином, а ФРС станет просто крупным банком, чья монополия перестанет поддерживаться законодательно, ввиду бессмысленности попыток делать это.

  6. 10-100 транзакций в сутки? Дети в лучшем случае покупают обед в школьной столовой, может жвачку после уроков, но не с самого детства.
    Я плачу за обед и может быть захожу в магазин после работы, но не каждый день, а некоторые берут еду из дома и закупаются раз в неделю. Думаю, для взрослого человека около 1.5 в день выйдет, а если в среднем брать, то это десятые доли в лучшем случае.

    Стоимость поддержания в размере 1-10$ тоже астрономическая. В африке, насколько я знаю, многие на доллар в день живут.

    Похоже на экстраполяцию очень активных молодых жителей мегаполисов на все население планеты.

    • про африку совершенно согласен, когда читал про 1 бакс в день, тоже глаза на лоб вылезли

      про 10-100 транзакций в сутки – тут надо понимать что на подходе интернет вещей, и таких устройств будет сильно больше чем человеков, так что в расчете на одного хумана очень похоже на правду

    • За песенку, за рекомендацию, за новость, за роботакси, за бутерброд. И если закладываться, так по полной. Где-то уже обсуждались проблемы синхронизации марсианского блокчейна с земным.

Trackbacks

  1. Офф-чейн транзакции – решение проблемы размера блока | Bit•Новости
  2. Пять фаз принятия Биткойна | Bit•Новости

Поделитесь своими мыслями

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s