เข้าใจธุรกรรมต่อวินาที: กุญแจสำคัญสู่ประสิทธิภาพของบล็อกเชน

เมื่อคุณโอนเงินระหว่างประเทศผ่านช่องทางธนาคารแบบดั้งเดิม คุณมักเผชิญกับความล่าช้าที่ใช้เวลาหลายวัน ความเร็วในการที่ระบบการชำระเงินสามารถจัดการคำขอได้กลายเป็นมาตรวัดความมีประสิทธิภาพ นี่คือจุดที่คำว่า transactions per second หรือ TPS เข้ามามีบทบาทเป็นมาตรวัดพื้นฐานในการประเมินเครือข่ายบล็อกเชน ต่างจากความโปร่งใสของการเงินแบบดั้งเดิม สกุลเงินดิจิทัลให้ข้อมูลแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับความเร็วในการประมวลผลธุรกรรม ทำให้ TPS เป็นเกณฑ์ที่โปร่งใสและวัดได้

สรุปแบบย่อ - ภาพรวมอย่างรวดเร็ว

• Transactions per second (TPS) วัดจำนวนธุรกรรมที่บล็อกเชนสามารถดำเนินการได้ภายในหนึ่งวินาที
• ประสิทธิภาพของเครือข่ายส่งผลโดยตรงต่อประสบการณ์ผู้ใช้ การประมวลผลช้าเกินไปจะทำให้เกิดความแออัดและค่าธรรมเนียมธุรกรรมที่สูงขึ้น
• บล็อกเชนจะรักษา TPS เฉลี่ย (ในสภาวะปกติ) และ TPS สูงสุด (ในช่วงความต้องการสูงสุด)
• ความสามารถในการรองรับปริมาณธุรกรรมจำนวนมากเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความสามารถในการขยายตัวของบล็อกเชนและการยอมรับในวงกว้าง
• เครือข่ายชั้นนำอย่าง Solana, SUI และ BSC แสดงแนวทางที่แตกต่างกันในการบรรลุ TPS สูง

ทำไมความเร็วจึงสำคัญในเครือข่ายบล็อกเชน

ในยุคที่ข้อมูลเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสง ผู้ใช้คาดหวังให้ธุรกรรมทางการเงินมีความเร็วเทียบเท่า ระบบโครงสร้างพื้นฐานทางการเงินแบบดั้งเดิมที่สร้างขึ้นเมื่อหลายสิบปีก่อนไม่ได้ออกแบบมาเพื่อการโอนเงินทันทีทั่วโลก การโอนเงินระหว่างทวีปผ่าน SWIFT หรือระบบคล้ายกันอาจใช้เวลาหนึ่งสัปดาห์หรือมากกว่า Bitcoin ซึ่งเป็นคริปโตเคอเรนซีแรก ก็สามารถดำเนินธุรกรรมได้ภายในไม่ถึงชั่วโมงโดยเฉลี่ย

อย่างไรก็ตาม นี่ยังไม่เพียงพอสำหรับผู้ใช้ดิจิทัลในปัจจุบัน เมื่อการยอมรับคริปโตเคอเรนซีขยายตัวไปสู่ล้านคน โครงสร้างพื้นฐานต้องสามารถรองรับการเติบโตนี้ได้ ทุกผู้ใช้เพิ่มเติมจะสร้างธุรกรรมมากขึ้นที่ต้องประมวลผล เมื่อเครือข่ายไม่สามารถรองรับปริมาณนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ จะเกิดคิวธุรกรรมและความล่าช้าในการประมวลผล ซึ่งเรียกว่าความแออัดของเครือข่าย

เมื่อเกิดความแออัด ผู้ใช้ต้องเลือกระหว่างรอไม่มีกำหนดเพื่อให้ธุรกรรมผ่าน หรือจ่ายค่าธรรมเนียมที่สูงขึ้นเพื่อข้ามคิว ความผันผวนนี้ทำให้ค่าธรรมเนียมธุรกรรมพุ่งสูงในช่วงเวลาที่ความต้องการสูงสุด จนทำให้ผู้ใช้งานทั่วไปไม่สามารถเข้าถึงได้ง่าย และจำกัดความสามารถในการใช้งานเครือข่าย

การกำหนด TPS: มากกว่าแค่ตัวเลข

Transactions per second เป็นตัวชี้วัดความสามารถในการรับส่งข้อมูลของบล็อกเชน—ปริมาณธุรกรรมที่ระบบสามารถดำเนินการได้ในช่วงเวลาหนึ่ง แต่แนวคิดนี้ไม่ได้หมายถึงแค่จำนวนเท่านั้น

บล็อกเชนส่วนใหญ่จะรักษาระดับประสิทธิภาพสองระดับ ระดับ TPS เฉลี่ยสะท้อนการทำงานในสภาวะปกติ ขณะที่ TPS สูงสุดคือขีดจำกัดสูงสุดเมื่อเครือข่ายถูกใช้งานเต็มที่ ความแตกต่างนี้สำคัญ เพราะสภาพแวดล้อมในโลกจริงมีความผันผวน ช่วงที่ราคามีความผันผวนหรือมีประกาศสำคัญ ธุรกรรมอาจพุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็วในเวลาเดียวกัน

ปัจจัยทางเทคนิคสองอย่างที่ส่งผลต่อความเร็วที่ TPS แปลเป็นประสบการณ์ผู้ใช้จริง คือ 1) ปริมาณธุรกรรมที่ระบบสามารถประมวลผลต่อวินาที และ 2) เวลาที่ใช้ในการยืนยันธุรกรรมให้เสร็จสมบูรณ์บนบล็อกเชน Bitcoin ต้องใช้เวลาประมาณหนึ่งชั่วโมงในการเคลียร์ ขณะที่เครือข่าย Layer-1 สมัยใหม่สามารถยืนยันธุรกรรมในไม่กี่วินาที

เปรียบเทียบสถาปัตยกรรมบล็อกเชนและการแลกเปลี่ยนความสามารถ TPS

การออกแบบบล็อกเชนแต่ละแบบให้ความสำคัญกับค่าความสมดุลที่แตกต่างกัน ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความสามารถ TPS ของแต่ละเครือข่าย

Bitcoin เป็นตัวอย่างของเครือข่ายที่เลือกความเป็นอิสระและความปลอดภัยเหนือความเร็ว สถาปัตยกรรมของมันจำกัด TPS ไว้ที่ประมาณ 5 ธุรกรรมต่อวินาที โดยมีขีดสูงสุดประมาณ 7 TPS ตั้งแต่เริ่มต้น มีข้อเสนอหลายแนวทางเพื่อเพิ่มตัวเลขนี้ เช่น การขยายขนาดบล็อก หรือปรับเปลี่ยนกลไกฉันทามติ แต่ชุมชน Bitcoin ส่วนใหญ่ปฏิเสธการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ เพราะมองว่าความเสถียรและความคงทนของเครือข่ายสำคัญกว่าความเร็วในการประมวลผล

Ethereum เริ่มต้นก็เผชิญข้อจำกัดคล้ายกัน โดยรองรับธุรกรรมประมาณ 12-15 รายการต่อวินาทีผ่านกลไก Proof of Work การอัปเกรดเป็น Proof of Stake ในกันยายน 2022 เป็นการเปลี่ยนแปลงสถาปัตยกรรมอย่างสำคัญ หลังการอัปเกรด ความสามารถเชิงทฤษฎีของ Ethereum เพิ่มขึ้นอย่างมาก คาดว่าเครือข่ายสามารถรองรับได้ระหว่าง 20,000 ถึง 100,000 ธุรกรรมต่อวินาที ขึ้นอยู่กับการนำไปใช้จริง

บล็อกเชนรุ่นใหม่ๆ เลือกแนวทางแตกต่าง Solana ซึ่งเปิดตัวด้วยแนวคิดความสามารถในการขยายตัวเป็นหัวใจ อ้างว่ามีความสามารถเชิงทฤษฎีสูงสุดถึง 710,000 ธุรกรรมต่อวินาที แม้ยังไม่ได้รับการทดสอบในสภาพแวดล้อมจริง แต่ก็แสดงให้เห็นว่าเคยทำได้เกิน 65,000 TPS และรายงานว่ามีค่าเฉลี่ยสูงสุดรายวันเกิน 1,050 TPS ตามข้อมูลการติดตามผล ความเร็วในการยืนยันบล็อกอยู่ในช่วง 21-46 วินาที ซึ่งเป็นการปรับปรุงอย่างมากเมื่อเทียบกับชั่วโมงของ Bitcoin

วิธีที่โปรเจกต์ต่างๆ บรรลุ TPS สูงสุด

เครือข่ายที่เร็วที่สุดใช้กลยุทธ์ทางเทคนิคหลายอย่างเพื่อเพิ่ม TPS

SUI ซึ่งเปิดตัว Mainnet เมื่อวันที่ 3 พฤษภาคม 2023 ใช้การประมวลผลธุรกรรมแบบขนานโดยผู้ตรวจสอบ แทนที่จะประมวลผลธุรกรรมตามลำดับ ผู้ตรวจสอบทำงานพร้อมกันบนธุรกรรมที่ไม่ขัดแย้งกัน ซึ่งช่วยเพิ่มปริมาณธุรกรรมอย่างมาก เครือข่ายอ้างว่าสามารถรองรับได้สูงสุดถึง 125,000 ธุรกรรมต่อวินาที โดยบันทึกค่าเฉลี่ยสูงสุดรายวันประมาณ 854 TPS การตรวจสอบธุรกรรมเกิดขึ้นทันทีสำหรับแต่ละธุรกรรม ทำให้ไม่มีคอขวดเทียม

BNB Smart Chain หรือ BSC ซึ่งในบางครั้งเรียกว่า BSC ทำความเร็วได้ประมาณ 378 ธุรกรรมต่อวินาทีในปลายปี 2023 ผสมผสานความสามารถของสมาร์ทคอนแทรกต์และความเข้ากันได้กับ Ethereum Virtual Machine ทำให้สามารถโฮสต์แอปพลิเคชันบน Ethereum ได้ ในขณะเดียวกันก็รักษาความเร็วในการประมวลผลที่เหนือกว่า ข้อได้เปรียบสองด้านนี้—ประสิทธิภาพและระบบนิเวศ—ทำให้ BSC เป็นที่นิยมในกลุ่มนักพัฒนาที่ย้ายจากเครือข่ายที่แออัด

ระบบนิเวศกว้างขึ้น: โซลูชันประสิทธิภาพสูงอื่นๆ

Ethereum ควรได้รับการพิจารณาใหม่หลังปี 2022 หลังจากอัปเกรดเป็น Ethereum 2.0 ความสามารถสูงสุดของธุรกรรมต่อวินาทีเพิ่มขึ้นประมาณ 6,600 เท่าจากระดับ 12-15 TPS เดิม แม้จะเป็นการอัปเกรดครั้งใหญ่ แต่ Ethereum ยังคงมีการใช้งานอย่างหนาแน่น ซึ่งสะท้อนความต้องการของตลาดสำหรับเครือข่ายที่รองรับแอปพลิเคชันซับซ้อนและการชำระเงินขนาดเล็กพร้อมกัน

XRP ซึ่งเป็นสกุลเงินดิจิทัลหลักของ Ripple ทำงานบนโครงสร้างพื้นฐานที่เรียกว่า RippleNet แทนที่จะเป็นบล็อกเชนแบบดั้งเดิม สถาปัตยกรรมของ RippleNet สามารถรองรับธุรกรรมประมาณ 50,000 รายการต่อวินาที ซึ่งสูงกว่าความสามารถของ SWIFT และเทียบเท่ากับบล็อกเชนหลายแห่ง แม้ Ripple จะเผชิญกับข้อกังวลเรื่องการรวมศูนย์ แต่ด้านประสิทธิภาพทางเทคนิคก็ยังคงเป็นหนึ่งในเครือข่ายที่เร็วที่สุดในอุตสาหกรรม

ช่องว่างด้านประสิทธิภาพระหว่างการเงินแบบดั้งเดิมและบล็อกเชนสมัยใหม่ชี้ให้เห็นว่าความสำคัญของ TPS ยิ่งขึ้นเรื่อยๆ VISA ซึ่งเป็นระบบการชำระเงินแบบดั้งเดิมรองรับธุรกรรมได้ถึง 65,000 รายการต่อวินาที และเป็นขีดจำกัดที่ไม่สามารถบรรลุได้สำหรับเครือข่ายแบบกระจายศูนย์หลายปีที่ผ่านมา ปัจจุบันหลายเครือข่ายบล็อกเชนสามารถเกือบเทียบหรือเกินกว่าค่านี้ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าอุตสาหกรรมได้พัฒนาขึ้นอย่างมากแล้ว

อนาคตของความสามารถในการทำธุรกรรมของบล็อกเชน

เมื่อการยอมรับคริปโตเคอเรนซีเร่งตัวขึ้น ความต้องการ TPS ก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย ปริมาณธุรกรรมในอนาคตอาจมากกว่าความสามารถสูงสุดในปัจจุบัน ซึ่งจะสร้างความท้าทายด้านการขยายตัวใหม่ๆ แต่ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วของวิศวกรรมบล็อกเชน—from Bitcoin ที่ตั้งใจจำกัดไว้ที่ 5 TPS ไปจนถึง Solana ที่อ้างว่าทำได้ 710,000 TPS—แสดงให้เห็นว่ามีทางออกทางเทคนิคอยู่

โซลูชัน Layer-2 และ sidechains เสนอแนวทางการขยายตัวเพิ่มเติม ซึ่งอาจทำให้สามารถรองรับธุรกรรมรวมกันได้มากขึ้นในระบบนิเวศบล็อกเชนต่างๆ ความมุ่งมั่นอย่างต่อเนื่องของอุตสาหกรรมในการปรับปรุง throughput และลดเวลาการยืนยันแสดงให้เห็นว่า TPS จะยังคงเป็นหัวใจสำคัญของการพัฒนาบล็อกเชนในอนาคตอันใกล้นี้