Heb je ooit uren moeten wachten op een cryptotransactie of hoge transactiekosten moeten betalen? De kans is groot dat je blockchaincongestie hebt ervaren.
In tegenstelling tot gecentraliseerde netwerken, die eenvoudigweg meer capaciteit kunnen toevoegen om piekbelasting op te vangen, beperken blockchains op natuurlijke wijze het aantal transacties dat per seconde wordt verwerkt vanwege de vaste blokgrootte en het interval dat door het protocol is ingesteld.
Wanneer de vraag de vaste capaciteit overschrijdt, worden transacties in de wachtrij geplaatst (vaak aangeduid als mempool) en wachten ze tot ze vooraan in de rij staan, of betalen gebruikers simpelweg hogere kosten voor een sneller proces. Blockchaincongestie heeft niet alleen gevolgen voor gebruikers, maar ook voor ontwikkelaars, bedrijven en dienstverleners die gebruikmaken van blockchaininfrastructuur.
Wat is blockchain-netwerkcongestie?
Een blockchainnetwerk raakt overbelast wanneer de hoeveelheid transacties die naar de blockchain wordt verzonden, de verwerking ervan binnen een redelijk tijdsbestek overschrijdt. Ook de bevestigingstijden zijn dan niet optimaal.
Structureel gezien is een blockchain een gedecentraliseerd grootboek dat transacties verwerkt en in blokken vastlegt. Omdat elk blok een maximale grootte/ruimte heeft, zijn er beperkingen aan het aantal transacties dat het kan verwerken binnen vooraf bepaalde tijdsbestekken voor verwerking en vastlegging.
Wanneer veel gebruikers tegelijkertijd transacties proberen uit te voeren, ontstaat er congestie in het blockchainnetwerk, wat een achterstand aan onbevestigde transacties in het netwerk creëert. De congestie in blockchainnetwerken verschilt niet van wat we zien in het verkeer, wat voor iedereen vertragingen en congestie veroorzaakt.
Eerdere congestiegebeurtenissen hebben deze tekortkomingen historisch aangetoond. Bijvoorbeeld in 2017Het netwerk van Bitcoin raakte overbelast en tijdens de hausse bedroegen de transactiekosten meer dan $ 50.
Ethereum ondervond soortgelijke congestieproblemen tijdens de DeFi-hausse in 2020-2021 en de NFT-gekte in 2021, waar de gaskosten gemiddeld meer dan $ 200 per transactie bedroegen. Zelfs laag-2-oplossingen en alternatieve blockchains ervaren congestie of gas(kosten)pieken wanneer de gebruikersactiviteit ongewoon toeneemt.
Oorzaken van congestie in het blockchainnetwerk
Congestie op blockchainnetwerken ontstaat niet zomaar. Het kan worden toegeschreven aan een reeks technische en gedragsproblemen. Naarmate de vraag naar blockchaintoepassingen toeneemt, worden deze beperkingen duidelijker. De meest voorkomende oorzaken van congestie op blockchainplatformen zijn:
- Hoog transactievolume (NFT-drops, token-airdrops en DeF)
Enkele van de meest voorkomende bronnen van congestie op blockchains zijn onverwachte pieken in het transactievolume en de vraag die ontstaan tijdens populaire evenementen zoals
- NFT-druppels: Veel NFT-collecties worden tegelijkertijd gelanceerd, wat leidt tot congestie omdat duizenden gebruikers proberen NFT's te minten, kopen of erop te bieden. Deze piek in transactieverzoeken overbelast het netwerk.
- Token-airdropsAirdrops die tokens verdelen onder houders van cryptoprojectwallets kunnen bijvoorbeeld vaak leiden tot een toename van de totale gebruikersactiviteit op het netwerk. Iedereen rent om zijn gratis tokens te claimen, waardoor het netwerk overbelast raakt.
- Beperkte blokgrootte of bloksnelheid
De beperkingen van gedecentraliseerde of gedistribueerde grootboektechnologie zijn ontworpen om ervoor te zorgen dat deze gedecentraliseerd en veilig is. Wanneer transacties die niet binnen een blok passen, worden ingediend, worden ze toegevoegd aan een opslaggebied, een zogenaamde mempool.
Naarmate de mempool groter wordt, beginnen gebruikers hogere transactiekosten (gas) te vragen om hun transacties sneller af te ronden. Dit leidt tot een biedingsoorlog, wat resulteert in vertragingen voor gebruikers die lagere kosten aanbieden en de gemiddelde kosten voor het gebruik van het netwerk verhoogt.
- Suboptimaal gebouwde gedecentraliseerde applicaties (dApps)
Niet alle blockchaintoepassingen zijn op dezelfde manier gebouwd. Sommige dApps bevatten mogelijk inefficiënte smart contractcode, gebruiken meer gas dan nodig is of roepen meerdere transacties aan om één eindresultaat te bereiken.
In een overbelaste omgeving verergeren slecht geoptimaliseerde dApps het probleem alleen maar, doordat ze het netwerk vullen met onnodige en overintensieve transacties die op een efficiëntere manier hadden kunnen worden geïmplementeerd.
Een gedecentraliseerd spel kan bijvoorbeeld meerdere contracten aanroepen om een score bij te werken of een object te verplaatsen, terwijl één functie dezelfde taak op een overzichtelijke, gestroomlijnde manier had kunnen uitvoeren. Deze inefficiëntie bouwt zich snel op in een ecosysteem van grote dApps en draagt bij aan de congestie.
- Botactiviteit en spamaanvallen
Bots zijn een andere belangrijke oorzaak van congestie op blockchains. Geautomatiseerde scripts (bots) die in DeFi worden gebruikt om transacties voor te zijn, NFT-mints te snipen of arbitragemogelijkheden te benutten.
Ze voeren duizenden transacties uit in milliseconden en betalen hogere prijzen gas vergoedingen om hun transacties als eerste uit te voeren. Dit overbelast het netwerk en verhoogt de gastarieven voor legitieme gebruikers.
Hoe wordt congestie gemeten?
Door blockchaincongestie te begrijpen, kunnen gebruikers, ontwikkelaars en protocollen inzicht krijgen in de netwerkgezondheid, profiteren van efficiënte interacties en hun transacties nauwkeurig aanpassen. Congestie wordt doorgaans gemeten met behulp van meerdere indicatoren:
- Mempool-grootte
A mempool is een datastructuur die op de blockchain wordt opgeslagen en onderhouden. Het bevat een tijdelijke opslag van alle in behandeling zijnde transacties die zijn ingediend en nog niet in een blok zijn opgenomen.
Hoe groter de mempool, hoe meer gebruikers transacties proberen te versturen, waarschijnlijk tegelijkertijd. De congestie geeft aan dat het netwerk deze niet snel genoeg kan verwerken. Tijdens piekmomenten in DeFi-activiteit of bij de lancering van NFT's op Ethereum kan de mempool enorm groot worden, tot wel tienduizenden transacties, wat resulteert in vertraagde bevestigingen.
- Gas prijs
De gasprijs is het bedrag dat gebruikers bereid zijn te betalen, of de transactiekosten, om verwerkt te worden door de validators (miners of stakers). De gasprijs wordt gemeten in Gwei op Ethereum.
Naarmate de vraag naar blokruimte toeneemt en het aanbod overtreft, verhogen gebruikers de gasprijs die ze bereid zijn te betalen, zodat de validators weten dat ze hun transacties moeten prioriteren. In wezen stijgen de gasprijzen wanneer het netwerk overbelast raakt.
- Gemiddelde bloktijd
De gemiddelde bloktijd verwijst naar de gemiddelde verstreken tijd tussen het minen van blokken. (Pow) of gevalideerd (PoS). Langzamere bloktijden dan normaal kunnen leiden tot een lagere transactiebevestigingssnelheid, wat congestie veroorzaakt. Gemiddelde bloktijden voor gangbare munten:
- Bitcoin: ~10 minuten
- Ethereum (PoS): ~12 seconden
- Solana: ~0.4 seconden
- Transactiedoorvoer (TPS)
TPS (transacties per seconde) is het aantal transacties dat een blockchain per seconde kan verwerken. TPS is een directe definitie van de verwerkingscapaciteit van een blockchain. Zodra het transactievolume de TPS overschrijdt, ontstaat er een achterstand. De TPS voor sommige munten is:
- Bitcoin: ~7 TPS
- Ethereum: ~15–30 TPS
- Solana: 2,000+ TPS (theoretisch)
- Polygoon PoS: ~65 TPS
| metrisch | Wat het meet | Indicator van congestie | Resultaat |
| Mempool-grootte | Wachtende Transacties | Hoge | Langere wachttijden, prijsstijgingen |
| Gas prijs | Transactiekosten per eenheid gas | Hoge | Duurdere transacties |
| Tijd blokkeren | Tijd om blok te creëren/valideren | Langzamer dan normaal | Langzamere netwerkdoorvoer |
| TPS | Verwerkingssnelheid | Lagere TPS ten opzichte van het volume | Achterstand en vertragingen |
Effecten van netwerkcongestie
Congestie op blockchainnetwerken is een ernstig operationeel probleem met reële monetaire gevolgen voor alle crypto-ecosystemen. Deze gevolgen kunnen zijn:
- Transactiebevestigingsvertraging
Een van de grootste nadelen is dat de transactie(s) pas later worden bevestigd. Er kan een gevoel van urgentie ontstaan bij het uitvoeren van bepaalde taken, zoals grensoverschrijdende betalingen, handel, het minen van NFT's, enz. Congestie kan betekenen dat u kansen mist of, erger nog, transacties volledig verliest, de prijs daalt, enz.
In september 2024 heeft de Bitcoin-netwerk raakte zo overbelast dat de gemiddelde tijd tussen het bevestigen van transacties meer dan 2000 minuten (33+ uur) bedroeg. Gebruikers zaten vast en konden basistransacties niet tijdig voltooien.
- Hogere transactiekosten (gas)
Congestie leidt tot hogere transactiekosten, soms ook wel gaskosten genoemd. Wanneer de vraag het aanbod overtreft, vragen gebruikers hogere tarieven voor voorrang in de wachtrij voor miners of validators.
Bijvoorbeeld tijdens het hoogtepunt van de Otherside van de Board Ape Yacht Club NFT Mint, dat plaatsvond in mei 2022, stegen de gaskosten op Ethereum tot meer dan $ 400 per transactie, terwijl gebruikers alleen al meer dan $ 157 miljoen aan gaskosten betaalden. De piek maakte het voor kleine gebruikers bijna onmogelijk om deel te nemen, tenzij ze een premie wilden betalen.
- Mislukte transacties vanwege overbieden
Als het netwerk overbelast is, worden transacties met lagere gaskosten simpelweg nooit verwerkt en blijven ze in de mempool liggen totdat ze worden verwijderd of geannuleerd. Dit kan ook een risico vormen wanneer je Bitcoin op het spel staat en seconden tellen.
De risico's van mislukte transacties kunnen leiden tot verlies van geld, ongeldige slimme contracten en gefrustreerde gebruikers, met name op DeFi-sites waar milliseconden het verschil kunnen maken tussen winst en verlies.
- Frustratie van gebruikers en ontwikkelaars
Regelmatig congestie tegenkomen kan leiden tot een gebrek aan vertrouwen bij gebruikers en ontwikkelaars ervan weerhouden om op een overbelaste blockchain te bouwen. Ontwikkelaars kunnen de blockchain verlaten.
Zo stelde Electric Capital in haar rapport uit 2023 dat ontwikkelaars en gebruikers overstapten naar andere blockchains, zoals Avalanche, Polygon en Solana, omdat de meeste van hun dApps niet op Ethereum konden worden gelanceerd vanwege de kosten en congestie.
Oplossingen voor congestie in het blockchainnetwerk
Congestie treft de grootste blockchains binnen het ecosysteem (zoals Bitcoin en Ethereum) het meest, vooral wanneer de vraag piekt. Hieronder vindt u enkele oplossingen om congestie te beheersen en de schaalbaarheid te vergroten:
- Laag 2 schaaloplossingen
Laag 2 (L2)-oplossingen werken boven laag 1-ketens en verwerken de transactiewerklast grotendeels off-chain voordat het bewijs uiteindelijk on-chain wordt vastgelegd. L2-oplossingen zijn ideaal omdat ze aanzienlijk goedkoper en sneller zijn, terwijl ze toch de beveiliging van hun basislaag benutten.
Volgens L2Beat neemt Arbitrum One, een layer-2-oplossing, meer dan 40% van alle Layer 2-activiteit op Ethereum voor zijn rekening, met een dagelijks volume van meer dan $ 500 miljoen. Het bundelt duizenden transacties in één proof terug naar Ethereum.
- sharding
Sharding is een schaalbaarheidsoplossing op laag 1 die de blockchain opsplitst in kleinere delen, oftewel "shards", wat parallelle transactieverwerking mogelijk maakt. Dit verbetert de doorvoer aanzienlijk en vermindert de belasting van het netwerk. Het NEAR-protocol maakt al gebruik van dynamische sharding en werd getest tot 100,000 TPS tijdens stresstests.
- Verschuivingen in het consensusmechanisme
Veranderingen in consensusmechanismen zouden de doorvoer kunnen verhogen en het energieverbruik kunnen verlagen. Zo voorziet Solana's proof-of-history transacties van een tijdstempel, zodat ze snel verzameld en geverifieerd kunnen worden. Dit maakt een extreem hoge doorvoer mogelijk zonder de traceerbaarheid in gevaar te brengen.
Hoe gebruikers congestie kunnen aanpakken
Veel blockchaingebruikers zullen waarschijnlijk vaak last hebben van blockchaincongestie als ze populaire netwerken zoals Ethereum en Bitcoin gebruiken. Gelukkig zijn er een aantal praktische manieren waarop gebruikers blockchaincongestie kunnen omzeilen:
- Maak gebruik van Layer 2-oplossingen en/of sidechains om congestie te voorkomen
Een van de vele manieren om congestie op de blockchain te voorkomen, is door gebruik te maken van Layer 2-netwerken en/of sidechains. Layer 2-oplossingen zoals die van Optimism en Arbitrum kunnen uw transacties van de hoofdblockchain halen en ze in batches afhandelen met de hoofdchain. Zo kunt u congestie omzeilen en transacties sneller en goedkoper laten verlopen.
- Plan uw transacties buiten de spitsuren
Blockchain-netwerken werken niet 24/7. Uiteraard zullen ze meer congestie vertonen op de meest actieve dagen, vooral tijdens de Amerikaanse en Europese openingstijden. Als u transactievertragingen wilt vermijden en wilt besparen op benzinekosten, plan uw transacties dan op momenten met weinig activiteit. Gebruik tools zoals de Etherscan Gas Tracker of Ethereum Gas Station om de juiste tijdstippen voor het verzenden van transacties te bepalen.
- Pas zelf uw gaskosten aan of gebruik de calculator van uw portemonnee
De meeste cryptowallets (inclusief MetaMask en Trust Wallet) stellen gebruikers in staat om hun gaskosten handmatig in te stellen of te kiezen voor een automatische prijscalculator om voorgestelde prijzen te bekijken. Als een transactie niet tijdsgevoelig is, kan het de moeite waard zijn om een lagere gaskosten in te stellen en te wachten tot het netwerk de transactie verwerkt.
- Profiteer van hulpmiddelen voor het optimaliseren van gaskosten
Veel tools van derden helpen gebruikers geld te besparen op transactiekosten. Enkele van deze tools zijn Blocknative, GasNow en TxOptimizer. Ze bieden voorspellingen van de gasprijs, batchverwerking van transacties en zelfs realtime meldingen om gebruikers te helpen de beste prijzen voor hun transacties te krijgen.
- Combineer meerdere transacties tot één
Het batchen van transacties is een andere slimme manier om blockchaincongestie en gaskosten te verminderen. Sommige wallets en dApps laten gebruikers meerdere acties, zoals token swaps of token transfers, samenvoegen tot één transactie. Dit verlaagt het aantal transacties op de blockchain en kan gebruikers flink wat geld besparen op gaskosten.
- Gebruik schaalbare blockchains als alternatief voor Ethereum
Ethereum is het meest gebruikte smart contractplatform, maar het staat ook bekend om de congestie. Bij veel verkeer kunnen gebruikers andere Layer 1-blockchains overwegen, zoals Solana, Avalanche, Fantom, Algorand en Near Protocol.
Conclusie
Congestie in het blockchainnetwerk heeft gevolgen voor veel gedecentraliseerde systemen. Van eenvoudige transacties tot complexe smart contracts: het leidt tot langere bevestigingstijden/-intervallen, hoge kosten en een ineffectieve doorvoercapaciteit.
Hoewel er momenteel talloze schaaloplossingen worden ontwikkeld, wijst netwerkcongestie op de beperkingen van decentralisatie, beveiliging, schaalbaarheid en hoe deze zich tot elkaar verhouden. Over het algemeen zal een beter begrip van congestie zowel gebruikers als ontwikkelaars in staat stellen om beter door het crypto-ecosysteem te navigeren, waardoor transactiestrategieën beter kunnen worden benut tijdens periodes van congestie.
Veelgestelde vragen
- Wat kan netwerkcongestie in de blockchain veroorzaken?
Blockchaincongestie treedt op wanneer de transactievraag groter is dan de verwerkingscapaciteit van een netwerk, wat resulteert in langere wachttijden en hogere kosten. Dit kan gebeuren omdat blokken een beperkte grootte hebben (bijvoorbeeld de maximale blokken van 1-4 MB van Bitcoin of de gaslimiet van ongeveer 15 miljoen per blok van Ethereum, afhankelijk van de computationele gasprijzen).
- Hoe dragen Layer 2-oplossingen bij aan het verminderen van congestie?
Laag 2 (L2) oplossingen zoals rollups, state channels en sidechains kunnen transacties off-chain verwerken en later bewijzen voor de transactie(s) op de hoofdketen verrekenen. Dit helpt de vraag op Layer 1 te verminderen (dit kan bijvoorbeeld Ethereum zijn), verhoogt de doorvoer en verlaagt de kosten.
- Hoe lost sharding het schaalbaarheidsprobleem op?
Sharding is wanneer de blockchain opsplitst in een kleinere keten of shard die meerdere transacties in hetzelfde tijdsbestek kan verwerken, zonder dat de scheiding verstoord wordt. Sharding op Ethereum is van plan Danksharding te gebruiken, dat sharding en rollups kan combineren om de efficiënte verwerking en beschikbaarheid van data te verbeteren.
- Waarom is Ethereum overgestapt van proof of work (PoW, via The Merge) naar het gebruik van proof of stake (PoS) als consensusmechanisme?
PoS verlaagt het energieverbruik met 99% of meer en zorgt voor snellere transacties (2-3x).
- Zal de congestie op een blockchain ooit helemaal worden opgelost?
Er is geen enkele oplossing voor congestie die congestie definitief zal oplossen, maar hybride benaderingen van L2 + sharding + PoS + Optimalisatie van kosten zal de schaalbaarheid van blockchains aanzienlijk helpen vergroten.
