Пропускная способность

Что такое throughput?

Throughput — это объём работы, который блокчейн-сеть способна обработать за определённое время. Обычно этот показатель выражается в транзакциях в секунду (TPS) или вычислительной мощности, обрабатываемой за секунду. Этот параметр определяет, будут ли транзакции накапливаться в очереди и насколько резко возрастут комиссии в периоды перегрузки.

Блокчейн можно сравнить с автомагистралью: чем больше полос и выше скорость прохождения пунктов оплаты, тем больше автомобилей проезжает за единицу времени. Высокий throughput означает для пользователей меньшее время ожидания и меньшую волатильность комиссий в часы пик. Если throughput ограничен, популярные действия, такие как транзакции в DeFi или выпуск NFT, могут задерживаться, а подтверждение занимать больше времени.

Как измеряют throughput в блокчейне?

Основных способов два. Первый — TPS, то есть количество транзакций, подтверждаемых в секунду. Этот показатель прост, но не всегда отражает реальную пропускную способность, поскольку транзакции различаются по сложности — их подсчёт не даёт полной картины возможностей сети.

Второй способ — измерение вычислительной пропускной способности в единицах gas. Gas — это вычислительная «полоса пропускания»: каждая операция расходует определённое количество gas. Для каждого блока установлен лимит gas, поэтому, разделив лимит на время блока, получают среднее количество gas в секунду. Такой подход позволяет объективно сравнивать операции разной сложности.

В ряде случаев оценивают throughput по объёму данных (байты в секунду), чтобы понять использование пространства блока, особенно при хранении больших объёмов данных on-chain. На практике для полноценного анализа используют TPS, показатели gas и throughput по байтам одновременно.

В чём разница между throughput и latency?

Throughput показывает, сколько операций сеть может обработать за единицу времени, а latency — сколько времени требуется для подтверждения одной транзакции с момента отправки. Эти параметры связаны, но не совпадают: сеть может стабильно подтверждать транзакции, но иметь низкий throughput, либо обеспечивать высокий throughput, но подтверждать транзакции пакетами, что задерживает отдельные операции.

В блокчейне важен также показатель finality — время до необратимого подтверждения транзакции. В некоторых сетях блоки формируются быстро, но в течение короткого срока возможен откат; в других finality выше. Для оценки пользовательского опыта необходимо учитывать throughput, latency и finality в комплексе.

Какие факторы влияют на throughput блокчейна?

На throughput влияют: время блока, вместимость блока (или лимит gas), скорость распространения данных в сети и производительность оборудования узлов.

• Время блока: Чем чаще создаются блоки, тем больше транзакций включается за единицу времени. Однако слишком короткие интервалы увеличивают нагрузку на сеть и могут приводить к росту числа форков.
• Вместимость блока или лимит gas: Более высокий лимит позволяет включать больше операций в блок, но слишком большие блоки затрудняют синхронизацию для менее мощных устройств, что может снизить общее число узлов.
• Пропускная способность сети и ширина канала: Новые блоки и транзакции должны быстро распространяться по всему миру; если пропускная способность ограничена, это становится узким местом.
• Вычислительные и операционные издержки: Проверка подписей, операции со состоянием, расчёты Merkle/доказательств — всё это ограничивает объём работы, который может выполнить каждый блок.
• Механизм комиссий и стратегия упаковки: Например, приоритет по комиссии в условиях перегрузки отдаёт предпочтение транзакциям с высокими комиссиями, что влияет на среднее время ожидания для разных транзакций.

Стратегии повышения throughput

Основные подходы — масштабирование on-chain или перенос нагрузки off-chain с последующим расчётом.

Прямое масштабирование — это увеличение вместимости блоков или сокращение времени блока. Такой подход быстро увеличивает throughput, но повышает требования к оборудованию узлов, что может снизить децентрализацию.

Второй подход — Layer 2 (L2) сети. L2 агрегируют множество транзакций вне основной сети и отправляют результаты в основной блокчейн. Наиболее распространены rollup-решения:

• Fraud-proof-системы подтверждают транзакции после периода оспаривания;
• Системы на основе validity-proof используют математические доказательства корректности. В обоих случаях основная часть вычислений переносится на L2, что значительно увеличивает throughput системы.

Шардинг распределяет нагрузку между параллельными shard-цепями, снижая давление на каждую из них.

Параллельное выполнение позволяет одновременно обрабатывать не конфликтующие транзакции, увеличивая throughput одного узла. В сочетании с более эффективными протоколами хранения и передачи данных это даёт значительный прирост производительности.

Текущее состояние throughput Ethereum

Во второй половине 2025 года основной уровень Ethereum поддерживает стабильный базовый throughput, делая акцент на безопасность и децентрализацию; основные технологические прорывы реализуются через Layer 2. Благодаря обновлениям, повышающим доступность данных, L2 снижают стоимость batch-операций и увеличивают пропускную способность — на практике throughput часто достигает сотен и тысяч TPS в пиковые периоды (см. официальные дашборды L2 и трекеры сообщества на конец 2025 года).

Это означает, что массовые операции в основной сети могут по-прежнему попадать в очередь при перегрузке, а высокочастотные действия через L2 позволяют балансировать между стоимостью и скоростью. Для большинства пользователей выбор оптимальной L2-сети значительно улучшает скорость подтверждения транзакций.

Как сочетаются throughput и безопасность в Layer 2?

Layer 2-сети увеличивают throughput, но требуют новых компромиссов. Основные вопросы — децентрализация sequencer'а (узла, сортирующего транзакции), риски простоя и особенности переноса активов между основной сетью и L2 с учётом задержек finality.

• Упорядочивание и пакетирование: Если sequencing контролируют немногие, простой или перегрузка могут задерживать отправку пакетов в основную сеть.
• Доступность данных: Если данные доступны в основной сети, пользователи могут восстановить состояние даже при сбое sequencer'ов.
• Finality и вывод средств: Для вывода из некоторых L2 требуется период оспаривания или доказательств — высокий throughput не всегда означает быстрое достижение finality в основной сети.

При выборе L2-решения важно учитывать throughput, историю простоев, гарантии доступности данных и процессы вывода средств.

Как использовать данные о throughput на Gate?

Чтобы учитывать throughput при внесении и выводе средств, а также других on-chain-операциях на Gate, следуйте этим шагам:

1. Перед выбором сети для депозита или вывода проверьте, не перегружена ли сеть. Изучите официальные страницы статуса или обозреватели блоков для анализа TPS и загрузки gas.
2. В часы пик избегайте множества мелких транзакций в сетях с низким throughput; группируйте операции через L2 перед расчётом с основной сетью.
3. Если приходится вносить средства on-chain при перегрузке, увеличьте приоритет комиссии для повышения вероятности включения транзакции, но учитывайте общий лимит расходов.
4. При выводе на внешние адреса выбирайте сети со стабильным throughput и гарантированной доступностью данных, чтобы сократить время ожидания.
5. Во время крупных событий (например, массового выпуска NFT) отложите не срочные действия или переключитесь на L2, чтобы сократить ожидание и волатильность комиссий.

Совет: Переводы активов связаны с рисками. Перед переходом на новые сети тестируйте адреса и процессы малыми суммами; при кроссчейн-операциях и выводах всегда проверяйте адреса контрактов и используйте только официальные каналы, чтобы избежать фишинга.

Как протестировать throughput сети самостоятельно?

Можно совместить наблюдение с небольшими практическими тестами, чтобы получить прямое представление без вмешательства в работу сети.

1. Используйте обозреватель блоков для просмотра последних интервалов блоков, числа транзакций в блоках и загрузки gas за последний час — рассчитайте средние TPS или gas в секунду и сравните значения в часы пик и в периоды низкой активности.
2. Отслеживайте частоту неудачных транзакций и динамику комиссий. Если время подтверждения заметно растёт в часы пик при схожих комиссиях, throughput недостаточен для текущего спроса.
3. На тестовых сетях или малыми суммами в основной сети отправьте несколько транзакций разной сложности — зафиксируйте время отправки, включения и подтверждения finality; сравните latency и комиссии.
4. Повторите замеры в разное время (например, вечером в будни и рано утром), чтобы получить более точную картину throughput и загруженности сети.

Основные выводы о throughput

Throughput определяет, сколько работы сеть может выполнить за единицу времени, и напрямую влияет на комиссии и время ожидания. Оценка должна учитывать TPS, gas, а также latency и finality. Узкие места — время блока, вместимость блока, скорость распространения данных и вычислительные издержки. Масштабируемость достигается через прямое расширение, Layer 2, шардинг и параллельное выполнение, но все подходы требуют баланса между безопасностью и децентрализацией. На практике при выборе сети для депозита, вывода или участия в крупных событиях ориентируйтесь на актуальные on-chain-метрики и выбирайте время операций стратегически, чтобы минимизировать затраты и риски ожидания.

FAQ

Почему низкий throughput блокчейна влияет на мои транзакции?

Низкий throughput означает, что сеть может обрабатывать ограниченное количество транзакций в секунду. В часы пик ваша транзакция может попасть в очередь, что ведёт к задержкам подтверждения и росту комиссий за gas. Например, Bitcoin обрабатывает около семи транзакций в секунду; в периоды высокой нагрузки ожидание может занять несколько часов.

Почему некоторые сети с высоким throughput остаются непопулярными?

Высокий throughput — это только техническая характеристика. Для развития сети нужны качественные приложения, ликвидность и активное сообщество. Некоторые сети способны обрабатывать тысячи TPS, но не имеют развитого DApp-экосистемы, ликвидности или пользовательской базы; одной скорости недостаточно. Throughput необходим для масштабных публичных сетей, но не гарантирует их популярность.

Что выбрать: сети с высоким throughput или более безопасные?

Всё зависит от задачи. Для крупных переводов активов важнее безопасность (например, Bitcoin или основной уровень Ethereum), так как ошибки необратимы. Для повседневных небольших операций или работы с DApp лучше использовать сети с высоким throughput (например, Arbitrum или Optimism) для быстрого подтверждения. Gate поддерживает ведущие публичные сети, чтобы вы могли выбрать оптимальный вариант под свои задачи.

Можно ли масштабировать throughput с помощью Layer 2 до бесконечности?

Layer 2-решения действительно увеличивают throughput (часто в 100–1000 раз), но не до бесконечности. Они ускоряют обработку, агрегируя транзакции вне основной сети и регулярно отправляя их итог в основной блокчейн. В итоге throughput ограничен возможностями основной сети — и необходимо балансировать масштабируемость с безопасностью и децентрализацией.

Является ли медленное включение транзакций следствием ограниченного throughput?

Не всегда. Медленная обработка может быть вызвана перегрузкой сети и достижением лимита throughput (это наиболее частая причина), низкими ставками gas, снижающими приоритет транзакции, или задержками синхронизации узлов. Следите за текущей загрузкой сети и регулируйте комиссии; торговая система Gate отображает актуальный статус сети, чтобы вы могли принимать взвешенные решения.