Zoals velen natuurlijk weten maken cryptocurrencies gebruik van een onderliggend blockchain netwerk. Als we het woord blockchain vertalen en opknippen krijgen we letterlijk een ketting van blokken. Een block kan worden gezien als een bundel met transacties. Elke transactie die wordt uitgevoerd wordt gevalideerd door een aantal nodes (gebruikers) op het netwerk. Deze transactie wordt vervolgens met andere transacties gebundeld in een block en toegevoegd aan de blockchain. Wanneer een block is toegevoegd aan de blockchain dan zijn de transacties binnen dit block een vast gegeven.
Elk block heeft een maximum block size. Dit is simpelweg een limiet wat aangeeft hoe veel transacties er maximaal in een block gebundeld kunnen worden. Bij de introductie van Bitcoin bepaalde de ontwikkelaar Satoshi Nakamoto dat blocks maximaal 1 mb groot mogen zijn. Miners binnen het Bitcoin netwerk zijn vrij om een block tot een bepaalde hoogte te vullen met transacties zolang deze niet boven de 1 mb uitkomt. Blocks die groter zijn dan 1 mb werden geweigerd door het netwerk.
Waarom is er een maximale block size?
De voornaamste reden voor de introductie van een maximale block size is het tegengaan van flooders. Als er geen maximale block size zou zijn dan zou men theoretisch het netwerk van de desbetreffende cryptocurrency vol kunnen vuren met miljarden microtransacties. Dit zou ervoor zorgen dat het complete netwerk spaak loopt en dat andere transacties veel te traag verwerkt worden.
Daarbij zorgt een maximale block size ook voor het in stand houden van consensus. Doordat er een maximale block size is weten de nodes op het netwerk welke blocks sowieso al niet valide zijn. Als je een block aanbiedt van 3 terabyte wordt deze door het netwerk al bij voorbaat afgekeurd. De nodes hoeven dan niet in de legitimiteit van de transacties te duiken.
Als laatste draagt de maximale block size bij aan de decentralisatie van de mining pools. Als er geen maximale block size zou zijn dan zouden grote mining pools hun kracht kunnen bundelen om het netwerk te vullen met zulke gigantische blocks dat kleine pools het minen van de gigantische niet meer kunnen bijhouden. Zo verdwijnen kleinere pools en wordt de macht binnen het netwerk verdeeld onder steeds minder spelers.
Limitatie van een maximale block size
Zoals ik je net heb uitgelegd bepaalt een block size hoe veel transacties er maximaal in een block passen. Echter, om de snelheid waarmee nieuwe Bitcoin gemined worden continu te houden is er ook een block time. De block time bepaalt om de hoeveel minuten er een block gecreëerd kan worden en aan de blockchain kan worden toegevoegd. Deze block time wordt in stand gehouden door de mining difficulty. Als de miners op het netwerk te snel gaan met het creëren van een block dan wordt het creëren van een block door het netwerk dusdanig moeilijker gemaakt dat het langer duurt. Als de miners te traag gaan dan is dit proces omgekeerd.
Kortom, we hebben nu twee variabelen:
- Een maximaal aantal transacties dat in een block past als resultaat van de block size.
- Een vooraf gedefinieerde tijd die miners erover moeten doen om een block aan de blockchain toe te voegen.
Stel, je hebt een block time van 1 uur en er passen maximaal 10.000 transacties in een block. Dan kan het netwerk dus maximaal 10.000 transacties per uur verwerken. Dit is waar er problemen ontstaan omtrent de block size. Want de vraag luidt nu:
Wat gebeurt er als er meer dan 10.000 transacties per uur moeten worden verwerkt?
Op deze vraag zijn twee mogelijke antwoorden. Het ene gevolg is lange wachttijden voor de verwerking van transacties en het tweede gevolg is hoge transactiekosten. Als het netwerk meer transacties aangeboden krijgt dan er verwerkt kunnen worden dan kunnen miners gaan kiezen welke transacties ze verwerken. Uiteraard zullen miners er altijd voor kiezen om transacties te verwerken van personen die bereid zijn om extra te betalen voor een snelle verwerking van hun transactie. Dit heeft als gevolg dat de gemiddelde transactiekosten omhoog gaan. Personen die niet bereid zijn om extra transactiekosten te betalen moeten hierbij accepteren dat hun transactie blijft liggen. Dit kan soms wel uren tot dagen duren.
Schaalbaarheid en cryptocurrency
Twee unieke punten waarmee cryptocurrencies zich profileren zijn razendsnelle verwerking van transacties en lage transactiekosten. Echter, in drukke tijden gaat dit voor sommige cryptocurrencies zoals Bitcoin niet helemaal op. Om de bovengenoemde problemen tegen te gaan moet er dus een mogelijkheid komen om meer transacties per uur te kunnen verwerken. Oftewel, de schaalbaarheid van het netwerk moet worden verhoogd.
Zoals ik eerder heb uitgelegd zijn er twee factoren die de schaalbaarheid van het netwerk bepalen: de block size en de block time. Om de schaalbaarheid te vergroten zou je enerzijds de block time kunnen verlagen zodat er meer blocks per uur gecreëerd kunnen worden. Met eenzelfde block size zou dit betekenen dat er per uur meer transacties verwerkt worden.
Echter, het verlagen van de block time heeft flinke nadelen zoals een hogere orphan rate en frequentere forks. Gezien deze nadelen blijft er tussen block time en block size maar één optie over: het vergroten van de block size. Grotere blocks bieden natuurlijk ruimte voor meer transacties en verhogen zo de schaalbaarheid van het netwerk.