Основы масштабирования блокчейнов: что такое TPS и время финализации в 2025 году

Введение

Задумывались ли вы, почему иногда отправка средств в блокчейне проходит молниеносно, а иногда — мучительно медленно? Представьте: вы пытаетесь купить редкий цифровой коллекционный предмет во время разогретого NFT-дропа. Тысячи людей делают то же самое, и внезапно ваша транзакция застревает в виртуальной пробке. Комиссии взлетают, и вы уже сомневаетесь, пройдет ли она до окончания события. Это классическое столкновение скорости и уверенности в мире блокчейна.

В этой статье мы разбираем основы масштабирования, сосредотачиваясь на TPS (транзакциях в секунду) и времени финализации. Объясним всё простыми аналогиями, как будто беседуем за чашкой кофе, приводя реальные примеры из Bitcoin, Ethereum и Solana. К концу статьи станет ясно, почему масштабируемость блокчейнов остается одной из главных тем для обсуждений в технологической сфере.

Что такое TPS в блокчейне?

Начнем с основ. TPS — это транзакции в секунду, то есть количество операций, которые блокчейн способен обработать за одну секунду. Представьте это как пропускную способность шоссе: сколько машин может проехать без пробок? В блокчейне транзакция — это и обычный перевод монет, и выполнение смарт-контракта.

Bitcoin, «старожил» индустрии, обрабатывает около 7 TPS. Этого достаточно для его исходной цели — быть безопасными и децентрализованными деньгами. Но в мире, где Visa обрабатывает тысячи платежей каждую секунду, это явное ограничение производительности.

Ethereum, основная платформа для децентрализованных приложений, работает на уровне 15–30 TPS. Однако в периоды повышенной нагрузки, например во время DeFi-бума, пропускной способности сильно не хватает. Пользователи вынуждены платить огромные комиссии за газ, лишь бы их транзакции не застряли, — то, что должно быть плавным процессом, превращается в дорогостоящую проблему.

Для сравнения: Solana демонстрирует реальные показатели примерно 1 133–4 700 TPS. Это будто вы пересели с двухполосной дороги на многополосную автостраду (и при этом управляете Lexus вместо Toyota Civic). Solana достигает этого благодаря технологиям вроде Proof of History, которые добавляют временные метки транзакциям и ускоряют проверку.

Но важно понимать: высокий TPS не всегда означает лучший блокчейн. Многие эксперты отмечают, что «сырые» цифры TPS могут вводить в заблуждение, ведь они не учитывают сложность транзакций — будь то простой перевод или сложный смарт-контракт.

Расшифровка времени финализации: когда транзакция действительно «завершена»?

Если TPS — это скорость, то время финализации — это уверенность. Это длительность, необходимая для того, чтобы транзакция стала необратимой; можно представить это как момент, когда вы наконец можете спокойно выдохнуть, зная, что никто не сможет отменить вашу операцию. В традиционном банкинге финализация может занимать секунды или минуты, но блокчейны работают на консенсусе, что добавляет дополнительных уровней сложности.

Возьмём снова Bitcoin: его время финализации составляет примерно 60 минут для того, что считается «безопасным» подтверждением (как правило, шесть блоков). Каждый блок создаётся около десяти минут, и вы ждёте, пока сверху добавится ещё несколько, чтобы минимизировать риск реорганизации цепочки. Это надёжно, без сомнения, но в некоторых случаях такое ожидание кажется бесконечным, особенно если вы имеете дело с временно чувствительными сделками.

Финализация Ethereum короче — обычно 12–15 минут, благодаря переходу на Proof of Stake. Блоки финализируются после двух эпох, что даёт вам чувство уверенности быстрее, чем в Bitcoin. Но Solana полностью меняет картину — её финализация занимает около 2–5 секунд, а обновления 2025 года, такие как Alpenglow, обещают сократить это время до 100–150 миллисекунд. Быстрее, чем моргнуть!

Представьте, что вы заказываете еду онлайн, и подтверждение приходит раньше, чем вы успеваете закрыть приложение. Однако такая скорость имеет свои нюансы: сеть Solana в прошлом сталкивалась с перебоями, что вызывает сомнения в том, не жертвуют ли сверхнизкие времена финализации стабильностью при высоких нагрузках.

Если объяснять на бытовом уровне, TPS — это то, как быстро вы можете наполнить корзину в магазине, а время финализации — сколько времени нужно кассиру, чтобы пробить покупку и выдать вам чек. Обе части процесса должны работать хорошо, иначе всё встанет.

Основной компромисс: TPS против времени финализации в масштабируемости блокчейна

Вот где всё усложняется — стремление к большему количеству транзакций в секунду обычно противоречит необходимости в более коротком времени финализации. Всё это связано с известной трилеммой масштабируемости, концепцией, которую популяризировал Виталик Бутерин. Суть в том, что блокчейнам трудно одновременно удерживать баланс между тремя ключевыми принципами: децентрализацией (отсутствие единого центра контроля), безопасностью (устойчивостью к атакам) и масштабируемостью (способностью обслуживать больше пользователей без замедления). Усиливаешь одно — другие могут пострадать.

Например, повышение TPS означает обработку большего объёма данных, что может вызвать сетевые задержки. Ноды (компьютеры, поддерживающие блокчейн) должны обмениваться информацией быстрее, но если они разбросаны по всему миру, задержки неизбежны. Это классическое блокчейн-узкое место. Solana решает его с помощью высокоскоростного консенсуса, но критики утверждают, что это концентрирует мощь у меньшего количества более сильных валидаторов, что может ослаблять децентрализацию.

С другой стороны, более длительное время финализации улучшает безопасность (больше подтверждений — меньше шанс отката), но полностью ломает удобство в приложениях, которые требуют работы в реальном времени, таких как игры или платежи. Некоторые эксперты считают, что мы наблюдаем сдвиг: сети, которые ставят в приоритет TPS, могут принять немного более долгую финализацию ради специализированных сценариев, а другие наоборот делают ставку на сверхбыструю финализацию ценой более низкой пропускной способности.

Бытовая аналогия? Это как проектировать автомобиль. Можно сделать спортивную машину, которая разгоняется очень быстро (высокий TPS), но ей нужна длинная полоса, чтобы безопасно остановиться (длинная финализация). Или семейный седан, который надёжен и останавливается мгновенно, но не выиграет гонку. Разработчики блокчейнов постоянно «настраивают двигатель», чтобы найти оптимальный баланс.

Разбор узких мест блокчейна и ограничений производительности

Ни одно обсуждение масштабируемости блокчейна не будет полным без анализа ключевых препятствий. Одно из главных — это сетевые задержки. Когда пакеты данных путешествуют между узлами на разных континентах, они могут добавлять секунды к обработке транзакций. Есть и вопрос хранения: по мере роста цепей хранение всей истории превращается в серьёзное ограничение производительности, особенно для обычных пользователей, которые не хотят держать огромные серверы.

Скалиабилити-трилемма ещё больше усиливает эти проблемы. Bitcoin делает упор на безопасность и децентрализацию, что ограничивает его TPS. Ethereum после перехода на Proof of Stake в 2022 году стал эффективнее, но при пиковых нагрузках всё ещё упирается в пределы. Помните безумие вокруг CryptoKitties в 2017 году? Сеть Ethereum была настолько перегружена, что транзакции почти остановились. Переместимся в 2025-й: L2-решения вроде Optimism увеличили эффективный TPS до тысяч, но ограничения базового уровня остаются.

Иногда эти узкие места приводят к ползучей централизации. Быстрые сети вроде Solana требуют мощного оборудования от валидаторов, что может исключить мелких участников. Это сложный вопрос: стоит ли настоящая децентрализация замедления системы или ради массового распространения нужно принять некоторые компромиссы?

Инновационные решения: модульная блокчейн-архитектура и не только

К счастью, блокчейн-мир не стоит на месте. Одно из самых перспективных направлений — модульная архитектура блокчейна, где вместо одного монолита разные задачи распределяются по отдельным компонентам. Один слой отвечает за доступность данных (например, Celestia), другой — за выполнение (роллапы), а итоговая финализация выполняется на надёжной основе вроде Ethereum.

Такая модульность помогает обходить трилемму, позволяя каждому слою специализироваться. Например, роллапы Ethereum собирают транзакции вне цепи, обеспечивая высокий TPS, а затем фиксируют их на основном слое для финальности. Это как фабричный конвейер: специализированные участки ускоряют процесс, не перегружая всю систему.

Подход Solana более интегрирован, но тоже во многом модульный: обновления нацелены на снижение задержек. В будущем проекты вроде NEAR и Avalanche стремятся к ещё более высоким TPS (тысячи) с субсекундной финальностью, применяя шардинг — разделение сети на небольшие сегменты, работающие параллельно.

Конечно, не всё идеально. Модульные системы могут создавать дополнительные сложности, например, риски совместимости между слоями. Но многие считают, что именно за ними будущее: они позволяют блокчейнам масштабироваться, не теряя свои фундаментальные принципы.

Реальные примеры: как ведущие блокчейны выглядят на практике

Bitcoin: Безопасный, как банковский сейф, но при ~5–7 TPS и финальности до часа он подходит для крупных переводов, а не для микроплатежей. Это как бронированный грузовик — медленный, но практически непробиваемый.

Ethereum: Швейцарский армейский нож блокчейнов. На базовом уровне он выдает примерно 12–15 TPS, но с решениями второго уровня — Base, Arbitrum, Polygon — сеть масштабируется до сотен или даже тысяч TPS в реальном использовании (некоторые теоретические оценки говорят о 100 000+). Финальность около 15 минут на L1, что отлично подходит для DeFi, но не идеально для мгновенных сделок. Дорожная карта 2025 года (например, Danksharding) обещает снизить задержки и увеличить пропускную способность.

Solana: Настоящий скоростной монстр. Реальная пропускная способность — от сотен до нескольких тысяч TPS, а финальность почти мгновенная (~400 мс). Это делает Solana идеальной для NFT-маркетплейсов и ончейн-игр, где важна каждая секунда. Сбои 2022–2024 годов вызывали сомнения, но обновления 2025 года (например, Firedancer) выглядят многообещающе. Во время мемкоин-ажиотажей Solana справляется с нагрузкой, которая парализовала бы другие сети.

Другие варианты? Avalanche достигает ~4 500 TPS на сабсетях (хотя C-chain — ближе к ~20 TPS). Финальность меньше секунды делает её отличным выбором для высокочастотных финансовых приложений.

Итог: Универсального решения нет. Каждая сеть выбирает свой компромисс между децентрализацией, безопасностью и скоростью в зависимости от своей цели.

Итоги: Будущее масштабирования блокчейнов

Итак, что мы имеем: взаимодействие между TPS и временем финализации — это центральная тема масштабируемости блокчейнов. Мы разобрали узкие места, трилемму и такие решения, как модульные архитектуры, а также посмотрели, как реальные сети справляются с этими задачами.

Это всё невероятно интересно, но будем честны: мы всё ещё на ранней стадии. Некоторые эксперты сомневаются, удастся ли когда-нибудь достичь скорости уровня Visa без компромиссов, но прогресс очевиден и неоспорим.

Это перевод оригинальной статьи https://www.altiuslabs.xyz/learn/blockchain-scaling-basics-understanding-tps-vs-finality-time-in-2025