Hvad sker der, når en Bitcoin-blok er fyldt? Hver byte udløser en auktion om transaktionsgebyrer i realtid

Køen dannes før blokken

Tænk på en overfyldt metrostation i myldretiden. Hver ny passager har en gyldig billet, men det ankommende tog har begrænset plads. I Bitcoin kommer en transaktion først ind i en nodes mempool, et midlertidigt opbevaringsområde for gyldige betalinger, der endnu ikke er bekræftet. Det vigtige er, at der ikke findes én enkelt, universel mempool. Hver node har sin egen version, anvender sine egne lokale regler og kan se en lidt anderledes samling af ventende transaktioner.

En fuld blok og en fuld mempool er også to forskellige begivenheder. Bitcoin-blokke er ved konsensus begrænset til 4 millioner vægtenheder, en måleenhed, der afspejler, hvordan transaktionsdata er struktureret. Bitcoin Core-noder tillader som standard ca. 300 MB hukommelse til deres lokale mempools og kan opbevare transaktioner i op til 336 timer. En blok kan blive fyldt, mens der stadig er masser af transaktioner i hukommelsen, der venter på et senere "tog".

En fuld blok forvandler ventetiden til en auktion

Minerne vælger normalt ikke transaktioner efter alder. De opbygger blokskabeloner ud fra gebyrer, transaktionsvægt og afhængigheder mellem betalinger. Den praktiske enhed, som brugerne ser, er satoshis pr. virtuel byte, eller sat/vB. En højere sats giver minearbejderne større indtægter for den samme knappe blokplads, så de stærkeste gebyrpakker har tendens til at blive behandlet først.

Det betyder, at en betaling, der sendes først, kan bekræftes efter en, der er sendt få minutter senere. En transaktion med højt gebyr kan sprede sig bredt ud over netværket og ende i minernes næste skabeloner. En transaktion med lavt gebyr kan forblive under grænseværdien, selv efter at flere blokke er passeret. Bekræftelsesestimater hjælper, men de er ikke løfter, da nye transaktioner ankommer løbende, og blokkene selv dukker op med uregelmæssige intervaller.

Når der er nok ventende transaktioner, der konkurrerer om hver blok, ligner mempoolen mindre en høflig kø og mere en opgraderingsliste i en lufthavn. Nye passagerer, der betaler bedre, kan fortrænge svagere bud. Hvis en Bitcoin Core-node når sin konfigurerede hukommelsesgrænse, fjerner den den økonomisk svageste gruppe af tilknyttede transaktioner og hæver en rullende lokal gebyrgrænse. Den fjernede transaktion er ikke ugyldig, og blockchainen har ikke annulleret den. Den pågældende node er blot holdt op med at transportere den.

Overbelastningen når tegnebogen

For en almindelig bruger er den første konsekvens forsinkelse. En tegnebog kan angive, at en betaling har været ventende i timevis, mens nyere transaktioner bekræftes. For en handler, en børs eller en treasury-afdeling kan denne forsinkelse udskyde en indbetaling til en børs, bremse bevægelsen af sikkerhedsstillelse, afbryde en arbitrageoverførsel eller gøre midler utilgængelige i et hurtigt marked.

Da gebyrer primært er knyttet til transaktionens vægt snarere end den overførte værdi, kan en betaling på 50 $ og en overførsel på 5 millioner $ konkurrere på lignende vilkår, når deres transaktionsstrukturer er sammenlignelige. Jo mere tidsfølsom overførslen er, desto dyrere kan det blive at betale for lidt.

Den anden konsekvens er et marked med højere gebyrer. Bitcoin har ikke et basisgebyr på protokolniveau som Ethereums. I stedet konkurrerer brugerne mod den marginale gebyrsats, som minerne kan få plads til i den næste blok, mens hver node også opretholder en lokal adgangsgrænse. Under pres kan denne dynamiske grænse stige langt over softwarens grundlæggende relæindstilling. Det gebyr, der blev vist i går, eller endda for 20 minutter siden, giver muligvis ikke længere samme bekræftelseshastighed.

Den tredje konsekvens er usikkerhed inden afregning. At se en transaktion i en blokudforsker er et tegn på, at nogle noder kender til den, ikke et bevis på, at alle minere gør det. En ubekræftet betaling kan blive erstattet, fjernet eller forsvinde fra en nodes visning, mens den fortsat er en gyldig mulig udgift. Virksomheder, der frigiver varer, krediterer konti eller behandler en indbetaling som endelig ved nul bekræftelser, påtager sig en risiko, som overbelastning kan gøre mere synlig.

Nogle måder at redde en fastlåst betaling på

Bitcoin giver i sig selv brugerne to hovedmåder at omprissætte en forsinket betaling på. »Replace-by-fee«, også kendt som RBF, giver betaleren mulighed for at erstatte en ubekræftet transaktion med en, der betaler mere. Tænk på det som at annullere et lavt bud og afgive et stærkere bud på den samme plads. »Child-pays-for-parent« (CPFP) følger en anden vej: En anvendelig output fra den forsinkede transaktion bruges i en ny, underordnet transaktion med højt gebyr, hvilket giver minere et incitament til at inkludere den overordnede og den underordnede transaktion sammen.

Ingen af værktøjerne er magiske. En RBF-erstatning skal opfylde nodepolitikken og betale nok til at slå både den transaktion, den erstatter, og det aktuelle marked. En CPFP-underordnede transaktion skal hæve den samlede gebyrsats for hele pakken, ikke blot se dyr ud i sig selv. I et marked i kraftig stigning kan en beskeden stigning stadig efterlade betalingen under den glidende grænseværdi. Det egentlige mål er ikke det minimale videresendelsesgebyr. Det er gebyrsatsen tæt på halen af den næste sandsynlige blok.

Udover disse to muligheder findes der miningsacceleratorer, som er tjenester, der tilbydes af nogle bitcoin-miningpools, og som giver brugerne mulighed for at indsende en transaktion til prioriteret behandling, når den sidder fast i mempoolen med et lavt gebyr. I stedet for at ændre Bitcoins konsensusregler beder acceleratoren blot de deltagende minere om at medtage den pågældende transaktion i en af de næste blokke, de miner. Nogle acceleratorer er gratis, men har adgangskrav, mens andre opkræver et gebyr eller kræver, at transaktionen opfylder en minimumsgebyrsats.

Core 31.0 ændrer mekanismen, ikke loftet

Bitcoin Core 31.0 ændrer nogle af mekanismerne bag denne konkurrence. Dens cluster-mempool grupperer forbundne, ubekræftede transaktioner og sorterer dem efter det gebyr, som gruppen forventes at blive minet til. Standardgrænserne for en cluster er 64 transaktioner og 101 kB i virtuel størrelse. Designet har til formål at forbedre beslutningerne om blokopbygning, fjernelse, transaktionsvideresendelse og udskiftning uden at ændre Bitcoins konsensusloft på 4 millioner vægtenheder.

Andet teknisk arbejde forsøger at reducere omkostningerne ved at flytte fulde blokke gennem netværket. En kompakt blokvideresendelse gør det muligt for en node at rekonstruere en stor del af en ny blok ud fra de transaktioner, den allerede har, hvilket reducerer den mængde data og den tid, der er nødvendig for at formidle den. Det er vigtigt, fordi en langsommere formidling kan øge risikoen for, at to minere kortvarigt bygger videre på forskellige kædespidser. Større blokkapacitet kan mindske det kortsigtede pres på gebyrerne, men det kan også øge kravene til båndbredde, validering og formidling.

Den praktiske lære er enkel. Når en Bitcoin-blok er fuld, går intet i stykker, og ingen transaktion opnår forrang ved at vente. Minere bekræfter de økonomisk mest attraktive gyldige pakker, der passer ind, mens billigere betalinger forbliver uafklarede, bliver omprissat eller mister rækkevidde i videresendelsen. For investorer og virksomheder er gebyret ikke et frimærke. Det er et bud på knap afregningsplads. Betragt bekræftelsestiden som en sandsynlighed, og hold øje med de aktuelle gebyrforhold, før en rutinemæssig forsinkelse bliver et dyrt driftsproblem.

Kilde til hovedbillede/featurebillede: mempool.space