Кластерный Mempool Биткоина: Как 15-летняя модернизация архитектуры меняет рынок комиссий

На протяжении пятнадцати лет мемпул Bitcoin — зал ожидания, где неподтвержденные транзакции находятся перед тем, как попасть в блоки — работал на архитектуре, разработанной в те времена, когда один Bitcoin стоил копейки. Эта эра подходит к концу. 25 ноября 2025 года в Bitcoin Core был принят Pull Request #33629 — масштабный проект по редизайну под названием Cluster Mempool, который заменяет устаревший движок сортировки транзакций унифицированной структурой на основе кластеров. Это обновление, запланированное для Bitcoin Core 31.0 во второй половине 2026 года, по праву считается одним из самых значимых изменений на уровне протокола Bitcoin со времен SegWit.

Никаких новых опкодов. Никаких стандартов токенов. Никакого кричащего хайпа. Только фундаментальное переосмысление того, как каждый узел Bitcoin решает, какие транзакции наиболее важны — и почему этот процесс был скрыто нарушен в течение многих лет.

Проблема, о которой никто не говорит: Две несовпадающие оценки

Мемпул Bitcoin всегда поддерживал два отдельных способа ранжирования неподтвержденных транзакций. Ancestor feerate (ставка комиссии предков) оценивает транзакции, просматривая цепочку зависимостей вверх к родительским операциям. Descendant feerate (ставка комиссии потомков) оценивает их, просматривая цепочку вниз к дочерним транзакциям. Майнинговое ПО использует ставку предков для формирования блоков. Логика вытеснения (eviction) — процесс удаления низкоприоритетных транзакций при переполнении мемпула — использует ставку потомков.

Эта система двойного ранжирования создает скрытое, но постоянное несовпадение. То, что майнеры хотят включить в блок, и то, что узлы считают наиболее «расходным материалом», оценивается по совершенно разным шкалам. Последствия этого отражаются на всей экосистеме Bitcoin:

• Кошельки неверно оценивают комиссии. Оценка комиссии зависит от предсказания того, какие транзакции включат майнеры. Когда рейтинг для создания блоков отличается от рейтинга для управления емкостью мемпула, кошельки часто переплачивают или недоплачивают — что приводит либо к потере сатоши, либо к зависшим транзакциям.
• Replace-By-Fee (RBF) ведет себя непоследовательно. Замена транзакции, которая выглядит выгодной в одной системе рейтинга, может быть отклонена в другой, что создает непредсказуемый UX для всех, кто пытается ускорить транзакцию.
• Штрафные транзакции Lightning Network сталкиваются с неопределенностью. Протоколы второго уровня (Layer 2) зависят от своевременного распространения и подтверждения транзакций. Когда поведение мемпула расходится с поведением майнеров, механизмы защиты, такие как штрафные транзакции Lightning, не могут гарантировать попадание к майнерам — а это критическая проблема безопасности.
• Создание блоков заставляет майнеров терять прибыль. Майнеры, создающие блоки на основе сортировки по ставке предков, иногда упускают более прибыльные комбинации, оставляя нереализованными примерно 2–5 % потенциального дохода.

Эти проблемы не являются теоретическими. В 2025 году средняя комиссия за транзакцию в Bitcoin колебалась в районе 0,62 $, с периодическими скачками выше 2$ во время перегрузок. Во время таких всплесков разрыв между тем, что оценивали кошельки, и тем, что пользователям на самом деле нужно было заплатить, увеличивался — иногда на порядки.

Cluster Mempool: Один рейтинг, чтобы править всеми

Cluster Mempool, разработанный контрибьюторами Bitcoin Core Suhas Daftuar и Pieter Wuille, устраняет проблему двойного ранжирования, внедряя единую унифицированную структуру.

Как работают кластеры

Кластер — это максимальный набор транзакций, связанных через отношения расходования. Если транзакция A создает выход, который тратит транзакция B, они принадлежат к одному кластеру. Если транзакция C тратит выход от B, все три образуют один кластер. Основная идея заключается в том, что такие связанные транзакции должны оцениваться вместе, а не по отдельности.

Затем каждый кластер линеаризуется — сортируется внутри по ставке комиссии на монотонно убывающие «чанки» (chunks). Чанк — это одна или несколько транзакций внутри кластера, которые должны быть включены (или исключены) как единое целое. Этот процесс линеаризации использует сложные алгоритмы, которые Питер Вюйле тщательно протестировал в 2025 году, включая подход на основе остовного леса (spanning-forest) с использованием линейного программирования, который оказался более эффективным и практичным, чем простые поиски наборов кандидатов.

Унифицированные операции

С внедрением кластеров и чанков каждая операция в мемпуле теперь использует один и тот же порядок:

Операция	Старый подход	Подход Cluster Mempool
Создание блоков	Сортировка по feerate предков	Выбор чанков с самой высокой ставкой во всех кластерах
Вытеснение	Сортировка по feerate потомков	Удаление чанков с самой низкой ставкой
Оценка RBF	Проверка абсолютной комиссии и ставки	Сравнение ставок чанков; требование строгого улучшения диаграммы feerate
Оценка комиссий	На основе эвристик, часто неточно	Прямой расчет на основе порядка чанков

Такое соответствие элегантно: то, что майнеры хотят добыть, — это именно то, что узлы считают наиболее ценным. То, что узлы вытесняют, — это именно то, что майнеры бы пропустили. Больше никаких разногласий.

Лимиты кластеров

Новая система вводит глобальный лимит в 64 транзакции и 101 кВБ на кластер. Это ограничение заменяет старые лимиты предков и потомков, которые по отдельности ограничивали количество родителей или детей у транзакции. Лимит кластера более гибок — транзакция может иметь неограниченное количество предков, пока весь кластер остается в рамках дозволенного, — при этом он остается вычислительно выполнимым для постоянной пересортировки.

Что это значит для экосистемы Bitcoin

Для разработчиков кошельков: Надежная оценка комиссий

Самое значимое улучшение пользовательского опыта (UX) от внедрения Cluster Mempool — это предсказуемая оценка комиссий. Когда внутреннее ранжирование мемпула совпадает с тем, что фактически делают майнеры, кошельки могут отслеживать состояние мемпула и напрямую рассчитывать комиссию, необходимую для целевого окна подтверждения. Больше не нужно полагаться на исторические данные о подтверждениях, которые отстают от условий в реальном времени.

Это особенно важно во время периодов перегрузки сети. В конце 2024 года разработчики Bitcoin Core предложили обновления методов оценки комиссий, и Cluster Mempool обеспечивает архитектурную основу для того, чтобы эти методы работали должным образом.

Для майнеров: Увеличение доходов от блоков

Создание шаблона блока превращается в простую сортировку слиянием по чанкам (фрагментам) кластеров. Чанки с самой высокой ставкой комиссии (feerate) из каждого кластера выбираются первыми, без ошибок аппроксимации, присущих алгоритму ancestor-feerate. Хотя рост доходов оценивается в 2–5% на блок, этот эффект суммируется на протяжении тысяч блоков в месяц, что существенно для майнинговых операций, работающих с низкой маржой.

Для протоколов второго уровня (Layer 2): Гарантии безопасности

Lightning Network, Ark и другие протоколы Layer 2 полагаются на возможность трансляции чувствительных ко времени транзакций, которые должны распространяться по сети и достигать майнеров. Непоследовательная обработка замен транзакций в старой системе создавала пограничные случаи, когда штрафные транзакции могли приниматься одними узлами, но не передаваться майнерам.

Единая структура Cluster Mempool дает более строгие гарантии. Правила RBF (Replace-By-Fee) теперь требуют, чтобы замена строго улучшала общую диаграмму ставок комиссий мемпула — это математически точное условие, а не произвольный порог комиссии. Это означает, что разработчики протоколов могут рассуждать о распространении транзакций с большей уверенностью.

Для экономики ординалов и инскрипций

Экосистема инскрипций Bitcoin — Ordinals, токены BRC-20 и Runes — привнесла паттерны транзакций, создающие нагрузку на старую архитектуру мемпула. Сложные цепочки CPFP (Child-Pays-For-Parent), большие кластеры транзакций и конкуренция за высокие ставки комиссий во время минта инскрипций выигрывают от единой системы ранжирования. Транзакциями инскрипций, для которых ранее было сложно поднять комиссию (fee-bump), теперь можно управлять более предсказуемо через оценку на основе чанков.

Инженерный путь: С 1989 по 2026 год

История разработки Cluster Mempool демонстрирует глубокий и терпеливый инженерный подход, характерный для Bitcoin Core.

Проект восходит к предложению 2023 года (GitHub issue #27677), в котором было выявлено фундаментальное несоответствие между ранжированием для майнинга и для удаления из мемпула. Но алгоритмы, лежащие в основе решения, опираются на исследования, охватывающие десятилетия. В начале 2025 года Стефан Рихтер обнаружил, что работа 1989 года о «задаче замыкания с максимальным отношением» (maximum-ratio closure problem) может быть применена к линеаризации кластеров — академический прорыв, переосмысленный для инфраструктуры криптовалют спустя почти сорок лет.

Питер Вуйлле потратил месяцы в 2025 году, оценивая три подхода к линеаризации: простой поиск по набору кандидатов, алгоритм остовного леса на основе линейного программирования и подход на основе минимального разреза (min-cut). Его тесты показали, что два продвинутых метода были «гораздо более эффективными», чем простой поиск, при этом подход с остовным лесом победил по практичности.

Фактическая реализация была объединена в PR #33629 25 ноября 2025 года после многолетних проверок, тестирования и постепенных доработок. Релиз Bitcoin Core 31.0, ожидаемый во второй половине 2026 года, станет первой версией, которая доставит Cluster Mempool в широкую сеть.

Сравнение с другими моделями рынков комиссий

Обновление Cluster Mempool в Bitcoin выходит в то время, когда другие блокчейны уже итерировали свои модели рынков комиссий:

• Ethereum EIP-1559 (август 2021) ввел базовую комиссию, которая динамически подстраивается под спрос, плюс чаевые за приоритет для майнеров. Это фундаментально изменило то, как пользователи Ethereum взаимодействуют с комиссиями — они стали более предсказуемыми, с автоматическим возвратом переплат. Однако EIP-1559 не решает вопрос внутренней организации мемпула; он меняет сам механизм комиссий.
• Локализованные рынки комиссий Solana (введены в 2024 году) сегментируют конкуренцию за комиссии по аккаунтам, которых касается транзакция. Популярный минт NFT не поднимает комиссии для простого перевода токенов, если они затрагивают разные состояния.
• Cluster Mempool в Bitcoin отличается от обоих подходов: он не меняет механизм комиссий (Bitcoin по-прежнему использует аукцион первой цены) и не сегментирует рынок. Вместо этого он исправляет «внутреннюю сантехнику», чтобы существующий механизм работал корректно. Это можно сравнить с ремонтом сломанного термометра, а не с перепроектированием всей системы отопления.

Это различие важно. Рынок комиссий Bitcoin, пожалуй, самый простой среди крупных блокчейнов — пользователи предлагают цену, майнеры выбирают самые высокооплачиваемые транзакции. Cluster Mempool не добавляет сложности в эту модель. Он устраняет внутренние несоответствия, которые мешали простой модели работать так, как задумывалось.

Что дальше

Cluster Mempool открывает путь к нескольким последующим улучшениям, которые ранее были непрактичными:

• Package relay (эстафета пакетов): Трансляция групп связанных транзакций вместе, а не по одной. С мемпулами, учитывающими кластеры, узлы могут оценивать пакеты как единое целое, повышая надежность CPFP.
• Улучшенные политики RBF: Более точные правила замены, которые могут оценивать, действительно ли замена улучшает состояние мемпула, а не просто платит ли она более высокую абсолютную комиссию.
• Оценка комиссий на основе мемпула: Прямое вычисление оптимальных комиссий на основе текущего состояния мемпула, заменяющее исторические модели скорости подтверждения.

Это не спекулятивные функции. Разработчики Bitcoin Core проектировали package relay и улучшенный RBF с учетом архитектуры Cluster Mempool в течение многих лет, ожидая слияния этого фундаментального изменения, прежде чем строить поверх него.

Тихая революция

В экосистеме, которая тяготеет к громким нарративам — ETF, мемкоинам, запускам Layer 2 — Cluster Mempool представляет собой тот тип обновления инфраструктуры, который редко попадает в заголовки, но формирует всё, что строится поверх неё. Более надежные комиссии означают меньше зависших транзакций. Улучшенное построение блоков означает, что майнеры зарабатывают столько, сколько должны. Более сильные гарантии распространения (propagation) означают, что протоколы Layer 2 могут доверять базовому уровню.

Bitcoin Core 31.0 не выйдет до второго полугодия 2026 года, а внедрение в масштабах всей сети займет еще несколько месяцев. Но когда это произойдет, каждая транзакция Bitcoin — от закрытия канала Lightning до надписи Ordinals и простого однорангового платежа — будет проходить через инфраструктуру, которая была фундаментально перестроена впервые в истории Bitcoin.

Иногда самые важные обновления — это те, которые вы никогда не замечаете.

---

BlockEden.xyz предоставляет высокопроизводительную инфраструктуру узлов Bitcoin и мультичейн-сетей для разработчиков, создающих проекты на наиболее значимых протоколах. По мере развития внутренней архитектуры Bitcoin надежный RPC-доступ к хорошо обслуживаемым узлам становится критически важным для кошельков, бирж и протоколов Layer 2, проходящих через этот переходный период. Изучите наш маркетплейс API, чтобы строить на инфраструктуре, разработанной для следующей эры Bitcoin.