ビットコインメムプール：トランザクションはどのように機能しますか？

ビットコインは、ユーザーが世界中のどこでも電子決済を送受信できるようにする暗号通貨ネットワークです。 物理的なビットコインはなく、ビットコインを保持するアカウントもありません。 代わりに、ビットコインは電子マネーの一種として機能し、ユーザーはこれを使用してピアツーピア (P2P) 取引を行うことができます。 ビットコインブロックチェーン、一種の電子書籍として機能します。 ブロックチェーンは、ネットワーク全体で更新された残高とデータを交換するノードによって常に更新されています。 ただし、トランザクションをブロックチェーンに追加する前に、トランザクションをmempoolに移動する必要があります。

ビットコイン取引はどのように機能しますか？

mempool に移る前に、ビットコインのトランザクションがどのように機能するかを理解しましょう。 すべてのビットコイン トランザクションは、確認されるまで mempool にのみ存在する保留中のトランザクションです。 ユーザーがビットコイン トランザクションを開始するたびに、トランザクションは暗号署名で署名されてビットコイン ネットワークに送信され、マイナーがトランザクションを確認してブロックチェーンに追加するのを待ちます。 すべての検証済みトランザクションは、元帳上のすべてのビットコイン トランザクションを操作の可能性なしに透過的に記録および配布する手段として、公開元帳で公開されています。

ブロックチェーンテクノロジーは分散化を可能にしますが、それには限界があります。 たとえば、ビットコインネットワークは4,6秒あたり約XNUMXトランザクションを処理します。
XNUMX 秒あたりのトランザクション数 (TPS) は、ブロックチェーン ネットワークが毎秒処理できるトランザクションの数です。
これを、1TPSを処理するVisaNetと比較してください。 ブロックチェーンテクノロジーのスケーラビリティを改善するための何らかの適応の可能性にもかかわらず、システムは比較的遅いままであり、これは、特にトランザクション量が多い期間中に、高額の料金と定期的な遅延につながります。

ブロックチェーンは元々、銀行、政府の監視、規制当局、またはその他の中央当局なしでビットコインを運用できるようにするために設計されました。 ビットコインは動作するために外部の権限を必要としませんが、それでもトランザクションを検証できる必要があります。これは暗号化キーを使用して行います。

ビットコインの公開鍵暗号化はユーザーの識別として機能し、ユーザーがウォレットやアカウントにアクセスできるようにし、主にトランザクションの整合性を保証します。 各ユーザーは、自分で使用するための秘密鍵と、システムのすべてのユーザーに表示される公開鍵を持っています。 これらのキーは一緒になって、トランザクションを認証するためのデジタル署名として機能します。

XNUMX人のユーザーが特定のトランザクションに同意したら、次のステップは承認です。 ブロックチェーンに追加する前に、すべてのトランザクションを承認する必要があります。 これはコンセンサスを通じて行われます。つまり、ネットワーク上のコンピューターやノードなど、すべての分散型の関係者は、トランザクションが承認されて有効であることに客観的に同意する必要があります。 ノードの所有者（マイナー）は、プルーフオブワークコンセンサス（PoW）を通じて未確認のトランザクションを検証することをお勧めします。これにより、暗号化の問題や複雑な数学的パズルを解決する必要があります。

このタスクが完了すると、トランザクションが確認され、ブロックに追加できます。 ビットコインブロックがいっぱいになると、それはファイナライズと呼ばれるブロックチェーンに追加され、次のブロックが開かれます。

ビットコインのmempoolとは何ですか？

メンプール、またはメモリプールは、確認されたトランザクションが収集される仮想待合室です。 鉱夫 次のブロックに追加するためにそれらを処理しません。 各ノードは独自の mempool を維持し、各ノードにはコミットされていないトランザクション用の独自のストレージ容量があります。 トランザクションが確認されてブロックに含まれると、mempool から削除されます。

ノードはmempoolデータを共有し、ネットワーク全体に到達するまで署名されたトランザクションを相互に渡します。 トランザクション量が多い期間に共有メモリプールが最大容量に達すると、ノードはしきい値を超えるトランザクション料金に基づいてトランザクションに優先順位を付けます。 コストがしきい値を下回っているすべてのトランザクションがプールから削除され、コストが最小値を満たしている新しいトランザクションのみがプールに追加されます。 つまり、料金の高いトランザクションは、処理されてmempoolから削除され、ブロックに追加されることが優先されます。

ビットコインのメムプールと取引手数料の関係

mempoolを待合室と考えると、それが過負荷になると、クリーンアップされるのを待っているトランザクションがたくさんあります。 通常、トランザクションは検証されてブロックに追加されると、プールにスムーズに出入りしますが、プールが圧倒されることもあります。

輻輳期間は通常、多数のトランザクションまたはトランザクションのハッシュの急激な減少に関連しています。 そのような期間中、mempoolは混雑し、遅延が発生する可能性があり、それは料金の増加につながります。

「トレードハッシュ」という用語は、ブロックチェーンのマイニングの難しさを指します。 この時点で、ブロックチェーンの複雑さや混雑を処理するのに十分な数のマイナーがいない可能性があります。 そのため、一部の取引の確認には時間がかかります。

すべてのビットコイントランザクションは、確認の準備ができるまでmempoolにとどまりますが、単一の包括的なmempoolはありません。 各ノードには独自のメモリプールがあり、デフォルトは通常300MB未満です。

プールがいっぱいになると、ユーザーはより高い料金を支払うオプションがあります。これにより、トランザクションを最前列にプッシュして、確認を迅速化できます。 一方、低料金のトランザクションはmempoolに残り、輻輳が減少するまで未確認のままになります。 同様に、トランザクション量が少ないトラフィックの少ない時間帯には、それに応じて手数料が低くなります。 トランザクションがコミットされ、コミットされたブロックに追加されると、mempoolから削除されます。

BTC取引の状況を確認できます ここで.

メモリプールのサイズとトランザクション数を理解する

mempool のサイズ (バイト単位) は、ネットワークの輻輳が続く時間を推定するためのメトリックであり、mempool トランザクション数のグラフは、輻輳の原因となっているトランザクションの流れを明確に示します。 mempool のサイズが大きいほど、ネットワークが混雑し、平均確認時間が長くなり、トランザクションをブロックに追加するために必要な優先度が高くなります。 ただし、me​​mpool のサイズが減少した場合、これはノードが新しい有効なブロックを受信し、最終的にブロックに含まれる保留中のトランザクションを mempool から削除したことを意味します。

通常、mempoolのサイズは、転送されるトランザクションの数に依存するため、変動する可能性があります。 各ノードには、未確認のトランザクションを格納する機能に応じて、遅延トランザクションの独自のビューもあるため、これは、mempoolサイズが異なる理由も説明します。

Mempoolトランザクションカウンター
対照的に、プール内のトランザクションの数が増えると、プール内の未確認のトランザクションの総数が増えることを意味します。 したがって、より高い料金が請求されます。 たとえば、4年2021月4,25日には、ビットコインのメンプールでXNUMX千件の未確認のトランザクションがあり、平均 取引料金 2,45ドルでした。 これを25年2021月6,6日、mempoolが3,09Kトランザクションでピークに達し、平均トランザクション料金がXNUMXドルであったのと比較してください。

平均ビットコイン取引手数料

トランザクションが過負荷になった場合はどうすればよいですか？

トラフィックのピーク時には、かなりの数のトランザクションがビットコインネットワークに蓄積される可能性があり、これにより遅延が増加し、トランザクション料金が増加します。 需要が供給を超える場合、鉱夫は最初に処理するトランザクションを選択する大きな自由があります。 このようなシナリオでは、多額の手数料を支払った人でさえ、予想よりも長く待つ可能性があります。

遅延の発生にはいくつかの要因が考えられます。その中には、ビットコイン ブロックチェーンが簡単に拡張できない、つまり過負荷になりやすいという事実も含まれます。 過負荷が高い期間には、単にそれが終わるのを待つか、次のモードに切り替えるかを選択できます。 雷ネットワーク メインチェーンから小規模なトランザクションを実行するか、より高いトランザクション手数料を支払う必要があります。

トランザクションが送信されると、トランザクションを高速化できるいくつかのオプションが残されます。 トランザクションがキューでスタックしている場合は、Replace-by-Fee オプションまたは RBF オプションを使用して先に進むことができます。RBF オプションでは、より高い手数料でトランザクションを再送信できます。 ただし、すべてのウォレットがこのオプションをサポートしているわけではありません。 あなたのものがサポートされていない場合は、子供が親に支払う、または CPFP などの代替手段を検討する必要があります。 CPFP を使用する場合、マイナーは合計手数料が最も高いトランザクションを選択します。 優先度の確認のために、0,1 キロバイトあたり少なくとも XNUMX mBTC の価値のあるトランザクションを ViaBTC マイニング プールに送信できるトランザクション アクセラレータを使用することもできます。

最後に、第XNUMX層ソリューションであるライトニングネットワークを使用できます。 ライトニングネットワークでは、新しいチャネルを開き、通常のビットコインネットワークのチェーンの外で必要な数のトランザクションを実行し、トランザクションが確認されたら支払いチャネルを閉じることができます。 ライトニングネットワークを使用する場合、基本的に混雑したキューをスキップでき、料金も大幅に低くなる可能性があります。

ライトニングネットワークも他のソリューションも適切でない場合は、トランザクションが停止した場合でも、ビットコインが失われることはありませんのでご安心ください。 取引が確認されるまでウォレットに残ります。

mempoolが存在しなかった場合はどうなりますか？

各トランザクションは、ブロックチェーンに追加される前にmempoolを通過する必要があります。 トラフィックが多く混雑している間、mempoolはトランザクションを収集して、マイナーがブロックに追加できるようになるまで保存します。

また、mempool を使用すると、ノードは他のノードの mempool にアクセスできるため、特定のトランザクションが確認される前により詳細な情報を取得できます。 ほとんどのユーザーは、mempool でできるだけ短い時間を過ごしたいと考えていますが、これが常に可能であるとは限りません。特に、すぐにクリアできるよりも多くのトランザクションが入ってくる場合はそうです。 ブロックがマイニングされると、それに含まれるすべてのトランザクションが mempool から消去され、それに応じてサイズが縮小されます。

mempoolがないと、ノードは着信トランザクションを表示できず、ブロックチェーンネットワークがどれほど混雑しているかわかりません。 輻輳、高料金、およびその他のネットワーク輻輳の問題の原因を理解または特定することは不可能です。

合計

トランザクションを待つのは煩わしい場合があります。 すべて mempool のせいにしたくなるかもしれませんが、ブロックチェーンに追加する準備ができるまでトランザクションを集約して保存するために使用されるため、これはビットコイン ネットワークの重要な機能です。 mempool がどのように機能するかを理解することは、トランザクションが時間どおりに処理されることを保証するためにそれを有利に使用するのに役立ち、そうでない場合のフラストレーションを軽減します。