Пакетная обработка

Что такое пакетная обработка в криптовалюте?

Пакетная обработка — это объединение нескольких криптовалютных транзакций, платежей, сообщений, операций или элементов данных для более эффективной обработки, отправки, расчетов или проверки.В криптовалютной сфере пакетная обработка помогает снизить комиссии, экономить место в блоке, повысить пропускную способность, упростить расчеты и улучшить масштабируемость блокчейн-приложений.Пакет может включать множество пользовательских платежей в одной транзакции, несколько транзакций Layer 2 в одной отправке rollup, несколько операций смарт-кошелька в одной ончейн-транзакции или множество расчетных инструкций в одном действии протокола.Основная идея проста.Вместо отдельной отправки транзакции для каждого действия система объединяет связанные действия и отправляет их вместе.Пакетная обработка платежей в Bitcoin — один из самых ранних и наглядных примеров.

В руководстве Bitcoin Optech по пакетной обработке платежей она определяется как включение нескольких платежей в одну ончейн-транзакцию.

Rollup-сети Ethereum также активно используют пакетную обработку: их операторы объединяют множество офчейн-транзакций и отправляют в Ethereum сжатые данные.

В документации Ethereum по оптимистичным rollup объясняется, что операторы объединяют множество офчейн-транзакций в крупные пакеты перед отправкой в Ethereum.

Таким образом, пакетная обработка — не отдельная функция.Это общий подход к масштабированию, используемый в кошельках, блокчейнах, rollup-сетях, мостах, DeFi-протоколах, смарт-аккаунтах и инфраструктурных системах.

Почему пакетная обработка важна

Пакетная обработка важна, потому что место в блоках блокчейна ограничено и может дорожать в периоды высокого спроса.Если каждый платеж или операция отправляется отдельно, у каждого действия возникают собственные накладные расходы на транзакцию.К ним могут относиться подписи, входы, выходы, calldata, газ за выполнение, фиксированные поля транзакции, передача данных по сети и стоимость расчетов.Пакетная обработка позволяет распределить часть этих расходов между множеством действий.Это может снизить среднюю стоимость одного платежа или операции.Она также может уменьшить загруженность сети, поскольку в блокчейн необходимо включать меньше транзакций верхнего уровня.

В документации Ethereum о доступности данных объясняется, что пакеты rollup могут представлять тысячи офчейн-транзакций в одной транзакции Ethereum, снижая нагрузку на базовый уровень и комиссии пользователей.

Поэтому пакетная обработка играет ключевую роль в дорожной карте масштабирования, ориентированной на rollup.Она важна и для удобства пользователей.Кошелек может объединить несколько действий в один процесс подтверждения.Протокол может провести расчеты сразу по множеству аккаунтов.Отправитель может перевести средства нескольким получателям одной транзакцией, вместо того чтобы заставлять пользователей ждать множество отдельных подтверждений.Для криптовалютных систем пакетная обработка часто становится решающим фактором, позволяющим продукту перейти от обслуживания небольшого числа пользователей к масштабной работе.

Как работает пакетная обработка

Пакетная обработка собирает несколько действий и объединяет их в одно более крупное действие.Затем система отправляет его в блокчейн, смарт-контракт, контракт rollup-сети или моста, расчетный уровень либо офчейн-сеть.При этом каждый отдельный элемент пакета должен оставаться четко представленным.Например, пакет платежей Bitcoin должен содержать корректные выходы для каждого получателя.Пакет rollup должен содержать достаточно данных о транзакциях или состоянии, чтобы проверяющие могли подтвердить результат.Пакет ERC-4337 должен включать несколько UserOperations и соответствовать правилам проверки перед отправкой.

В спецификации ERC-4337 пакетная обработка описана как процесс, в ходе которого bundler собирает несколько UserOperations и создает одну транзакцию для отправки в блокчейн.

Таким образом, пакетная обработка состоит из двух аспектов.Первый — сжатие или объединение.Второй — корректный учет каждого элемента пакета.Пакет полезен лишь в том случае, если система по-прежнему может правильно доказать, выполнить, возместить или провести расчеты по каждому включенному в него действию.

Пакетная обработка платежей

Пакетная обработка платежей — это отправка множества платежей в одной транзакции блокчейна.Она распространена в системах на основе UTXO, поскольку одна транзакция может содержать несколько выходов.

В руководстве разработчика Bitcoin по транзакциям объясняется, что каждая транзакция Bitcoin состоит из входов и выходов, а выходы представляют суммы, которые можно потратить позднее.

Отправитель может создать одну транзакцию с множеством выходов для получателей вместо нескольких отдельных транзакций.Средняя комиссия за платеж может снизиться, поскольку общие данные транзакции оплачиваются только один раз.Пакетная обработка платежей особенно полезна для сервисов, систем начисления зарплаты, выплат майнерам, раздач токенов в формате аирдропа, операций казначейства и систем вывода средств с большим числом операций.Например, компания, которой нужно выплатить средства 100 пользователям, может создать одну транзакцию с 100 выходами вместо 100 отдельных транзакций.Общий размер такой транзакции будет больше, чем у одной транзакции с одним платежом.Однако обычно он меньше, чем размер 100 отдельных платежей вместе.Поэтому пакетная обработка помогает экономить место в блоке и снижать комиссии.

Пакетная обработка в Bitcoin

В Bitcoin пакетная обработка в основном сводится к эффективному использованию структуры транзакций.

В справочнике по транзакциям Bitcoin указано, что транзакция может содержать несколько входов и выходов.

Такая структура позволяет одной транзакцией потратить выбранные входы и создать множество выходов для разных получателей.В Bitcoin Optech объясняется, что пакетная обработка позволяет распределить между множеством платежей затраты на создание транзакции, расходование входов и создание сдачи.Поэтому для тех, кто часто отправляет BTC, это один из наиболее практичных способов снизить комиссии.Однако пакетная обработка требует компромиссов при планировании.Отправителю может понадобиться дождаться, пока накопится достаточное число платежей для формирования эффективного пакета.Такое ожидание может задержать выплаты.Кроме того, получатели могут увидеть свои платежи среди других выходов той же транзакции.Это может создать риски для приватности: наблюдатели способны предположить, что выходы создал один и тот же отправитель.Пакетная обработка в Bitcoin эффективна, но при ее использовании следует учитывать комиссионную стратегию, сроки и приватность.

Пакетная обработка в rollup-сетях Ethereum

Пакетная обработка — одна из основных причин, по которым rollup-сети Ethereum могут снижать расходы пользователей.Rollup обрабатывает транзакции вне Ethereum, а затем отправляет в Ethereum сжатые данные, корни состояний, доказательства или обязательства.В документации Ethereum по оптимистичным rollup объясняется, что операторы объединяют множество офчейн-транзакций перед отправкой в Ethereum.

В документации Ethereum по ZK-rollup говорится, что такие сети объединяют транзакции в пакеты, выполняемые вне блокчейна, и отправляют в Ethereum сводные данные вместе с доказательствами валидности.