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区块链扩容有什么好处?盘点区块链扩容好处

区块链扩容有什么好处?盘点区块链扩容好处
众所周知,扩容对于目前区块链的发展是非常重要的,而这又不仅仅是指技术扩容,大家还必须要重视社会扩容,而不单是简单的社会拓展。目前的区块链扩容被分为了链上扩容和链下扩容,因

众所周知,扩容对于目前区块链的发展是非常重要的,而这又不仅仅是指技术扩容,大家还必须要重视社会扩容,而不单是简单的社会拓展。目前的区块链扩容被分为了链上扩容和链下扩容,因为链上扩容是直接在区块链上修改规则,而链下扩容是在主链之外建立第二层交易网络,所以它也被称为Layer 2扩容,链下扩容也是目前最主要的扩容方式,它的应用也比较的广泛。很多投资者想知道区块链扩容有什么好处?下面就让小编带大家盘点区块链扩容好处。

区块链扩容有什么好处?

我们以分片技术为例,为大家介绍区块链扩容有什么好处。分片技术是一种基于数据库分片传统概念的扩容技术,它将数据库分割成多个碎片并将这些碎片放置在不同的服务器上。

在公共区块链的情境中,网络上的交易将被分成不同的碎片。因此,每个节点只需处理一小部分传入的交易,并且通过与网络上的其他节点并行处理就能完成大量的验证工作。将网络分割为碎片会使得更多的交易同时被处理和验证。

因此,随着网络的增长,区块链处理越来越多的交易将成为可能。这种属性也称为水平扩容。

基于分片技术的区块链的实现有着不同的好处。

首先,区块链上处理交易的速度变成了每秒上千笔甚至更多,这改变了人们对加密货币作为支付方式效率的看法。

改善交易吞吐量将会给去中心化的系统带来越来越多的用户和应用进程,而这将反过来促进区块链的进一步运用,也使挖矿变得更有利可图,同时也能吸引更多加入到公共网络上的节点,从而形成一个良性循环。

此外,分片技术可以帮助降低交易费用。因为验证单笔交易的处理量减少了,节点可以在保持盈利运营的同时收取较小的费用。

区块链扩容面对什么问题?

首先要明确一个问题,不是说区块容量小,一定不好,区块容量小的话,易于区块的传输和存储,区块链节点存储压力小,重点区块扩容了以后,是可以解决每个区块每十分钟产生的所有交易。那么扩容要面对什么问题呢?

1扩容首先是面对可扩展性、去中心化和安全问题

在扩容时很难兼顾可扩展性、去中心化和安全这三个问题,打个比方说,要想实现其扩容要必须牺牲掉去中心化或者安全性。

2极大的存储压力

区块容量扩大后,其吞吐量加快了,但是不易于区块的传输和存储,下面看这样一组数据,如果区块的容量是30MB,那么一年产生的交易数据将占用1.5TB的空间,如果区块扩容量是300MB,一年15TB的交易数据,这无疑区块的存储,增加了很大的压力。

以太坊是采取分片,而EOS则是直接扩容。区块链扩容是未来必须要面对的一个问题,尤其未来区块链落地应用上,在区块链网络来进行大规模交易时,扩容问题则显得尤为重要。但是去中心化和安全性,也要必须面对的。

综上所述,就是小编对于区块链扩容有什么好处这一问题的回答以及对于区块链扩容好处的盘点。小编在这里提醒各位投资者,区块链其实并不是一个信仰,所以我们并不需要去崇拜区块链。区块链其实更像是人类尊严的维护者,因为在区块链中,只有有自主权,才可以实现真正的去中心化。区块链技术对于我们的生活的改变肯定是有划时代的意义的,就像十几年前的互联网,谁都想不到,我们的生活能够变成今天这样,所以就让我们一起期待区块链技术未来的发展吧。

本体网络分片技术如何解决区块链扩容问题?目前以太坊网络的每秒TPS是30-40.其吞吐量和处理能力远不能满足需求,因此不得不面对的一个问题是区块链的可扩展性。

在链上扩容方向,分片(Sharding)是主流解决方案之一,去年底,本体网络发布了分片技术设计,并向广大技术社区开源。

区块链分片概念

区块链分片的基本思路是,将区块链网络中的节点,分成若干个相对独立的分片,单个分片处理规模较小的事务,甚至只存储部分网络状态。

多个分片并行处理事务,理论上整个网络的吞吐量将会提升。

举个栗子,摩拜单车在不同城市运营,不同分公司产生的海量数据,适宜分散到当地部署的服务器来存储,以保证整体数据的安全性。

分片层级

区块链分片的层级由下到上分别为:网络分片(Network Sharding)、交易分片(Transaction Sharding)和计算分片(Computational Sharding)以及状态分片(State Sharding)。

本体分片网络的解决方案是,采用层次式网络架构,支持以上三个主要维度,来实现超大规模网络扩展。

1、网络分片:每个分片的网络相互独立管理,每个节点通过质押参与不同的分片网络中。

2、交易分片:以智能合约为基本单元,每个智能合约只运行在某个分片网络中,调用智能合约的交易,需要发送到对应的分片网络中处理。

3、状态分片:以智能合约的方式实现,智能合约的状态数据,也只在对应的分片网络中保存。

通过3层维度的网络架构,最终达到线性扩展、跨链原子性、ONG激励模型的设计目的。

分片技术的安全性

分片技术在满足扩容的同时,如何保证安全性,是个很重要的课题。

如果验证者可以预测或者选择他们要参加的分片,那么最不诚信的验证者就可以和其他人串通,并且开始恶意攻击。

目前分片设计主要通过随机性分配验证节点,降低作恶者控制单个分片的概率。

针对恶意分叉问题,可以通过将部分分片链上的区块连接到信标链(信标链负责协调系统的参与者),并将分叉选择规则设定为首选交叉连接到信标链的链。

本体网络设计中,将分片之间通过可靠消息队列的方式相互通讯,所有消息都在分片中完成共识,实现安全性和可验证性。

本体分片支持分片内智能合约的事务性,和跨分片智能合约的事务性。

本体分片技术进展

本体生态共建伙伴Erick Pinos,在今年共识大会上表示,Ontology在分片实施方面的进度已完成55%。

本体分片设计中实现了智能合约在分片间的迁移,这对于分片网络的按需扩展同样非常重要。

当吞吐量和处理能力得到改善,将给区块链网络带来更多的应用开发者和用户,进而吸引更多节点加入进来,形成一个正向循环,期待本体分片技术早日到来。

比特币为什么要扩容?为什么扩容是区块链最大的问题?目前区块链平台最大的问题,可以用一个简单的类比来说明:二十一世纪初,互联网的速度非常缓慢。当时如果你有一个博客,用户要访问它既费时又费钱。人们注意到这个问题,但同时也认识到了互联网的用处。为了解决此问题,很多人努力改进互联网的基础设施和设计。与此同时,人们还构建了更强大的硬件来运行这些互联网的设施。

由于这些改进,互联网变得更快,访问成本变得更低。以前,开发人员们只能创建单个网页。但现在,开发者可以在改进的基础设施上建立像脸谱网、谷歌和Twitter这样的网站。所有这些都是可能的,因为互联网的速度和容量得到了极大提升。

区块链技术也面临着类似的问题--缓慢而昂贵。

许多区块链公司都致力于构建可扩容的基础设施,从而使区块链平台在未来成为主流。一旦那一天到来,人们不仅可以使用区块链进行支付,还可以在其之上构建类似于谷歌和脸书的应用程序。

1.区块链和扩容能力问题

在解释扩容问题之前,必须要先解释吞吐量的概念。假设你在火车站等车,每趟火车间隔一小时,只能做10个人。一旦火车满载,第十一名乘客只能等待下一趟。与这个做类比,乘客代表交易,比特币或以太坊这样常见的区块链平台每秒平均可以处理大约10次交易。

相比之下,像VISA这样的支付公司目前平均每秒处理5000到8000次交易。任务处理的速率称为吞吐量。与Visa等支付平台相比,区块链平台目前的吞吐量非常低。

现在假设你在同一个火车站,但这次还有另外一百人个想坐这列火车。火车来了,售票员看了看人群,说:"付钱最多的10个人可以上火车。"你因为赶时间,所以你就付了一大笔钱买票上火车。

由于区块链平台的吞吐量低,交易费用不断上升。例如,一笔10美元的交易在拥挤的区块链平台上很可能需要支付2美元的交易费用。因此,缓慢和高成本是互联网上的主流交易往区块链平台上迁移的巨大障碍。

提升扩容能力

2.为了提升区块链平台的主流接受度,这些平台需要进行扩容。区块链公司们为此提出了几种解决方案。

2.1增加区块大小

第一种最直接的方法是增加区块大小。回到火车类比,这意味着将火车的容量从10人增加到20人。这样,火车就可以在特定时间内运送更多的乘客,减少车站的拥挤。

比特币当前的区块大小1MB,提高到2MB可以使其每秒处理量增加一倍。区块越大,每秒处理量就越高。

但这在实践中是有问题的,假设你将块大小从1MB增加到1GB,当你创建块时,必须将其传送给网络中的其他人,而网络无法快速处理庞大的文件。就像你使用电子邮件,当你上传一个大文件时,邮箱会不接受。这就是增加区块大小的毛病,不能超越某个临界点,所以这种解决方案的能力是有限的。

2.2链下解决方案

第二种可能性是链下解决方案,比如比特币的闪电网络,以太坊的雷电网络,和Neo的本体网络。

在当前的情况下,每次交易处理,都必须得到网络中每个节点的验证。(节点是运行算法并处理交易的计算机。

例如,你想在一个月时间里每天从一个特定的咖啡店买一杯咖啡,咖啡的价格是1美元,但在网络上每天交易1美元是非常昂贵的,你不想为1美元的交易而拥挤整个网络。因此你和咖啡馆老板签了一个合同。合同规定,你每天都要付象征1美元的通证作为咖啡费。你向网络发送一笔交易来标记合同的开始,30天后再发送一笔交易来标志该合同的结束,合同结束后,咖啡馆老板可以在网络上把这30个通证交换为30美元。

因为这些是在区块链网络之外发生的私人协议,所以它们被称为链下解决方案。这种交易系统的缺点是,整个过程都集中在托管这些链下交易的服务器上,这些链下网络也是黑箱,其透明性和安全性是值得怀疑的。

2.3代理共识协议

目前区块链网络上的处理速度是非常慢的,因为网络中的每个节点都必须参与处理。如果网络中有一千个节点,那么一千个节点都必须参与处理网络中的每笔交易。

如果一个社区里有1000个人,每个人都必须达成一致,过程不仅漫长,而且会非常混乱。相反,如果你从社区中选出10名代表,任命他们为社区的管理员,让这10个人投票,达成共识会更快和更容易。

类似的,您可以委托一组节点来运行协议并在事务上达成一致,代理节点的共识将代表社区的共识。

大多数可扩容的区块链项目都采用这种协议。为了进入治理联盟,社区成员必须登记兴趣并通过测试(称为权益证明或权威证明)。如果他们成功通过,将被授予加入治理联盟的权证并运行共识协议。

2.4分片技术

分片技术是一种把网络分割成碎片的链上扩容方案,但分片不是数据库领域中的新概念。分片技术将大型数据库分成更小、更快、更易于管理的部分,称为数据碎片。

为了展示它的工作原理,现在假设你有一个包含五个步骤的问题。

想象你在一个班级里有10个学生可以帮你这个问题,而且这个问题可以分成5个并行的步骤。于是你把班级分成5组,每组两人,每组解决一个子任务。

一旦有小组完成了它的子任务,就会把信息传递给老师了,老师就会汇总五个组的所有答案,并将完整的答案传递给所有的组。这样,即使各个小组专注于他们的子任务时,并不知道其它组在做什么,但最终所有的参与者都会得到答案。

在这个例子中,学生是网络上的节点。班级就是网络中所有的节点,而小组则是分片。老师则代表了目录服务委员会(DS),而它本身就是一个分片。

如果把比特币网络比作一个教室,学生们必须自己解决每一步的问题,这要花费长得多的时间,而且每个参与者的负担也要大得多。

但是使用网络分片技术,如果你有10000个节点,通过工作量证明过程,它们将被随机分为10组,每个组被称为一个分片。每个分片处理一组不同的数据,并得出小组内一致同意的答案。然后,各分片将这些数据的摘要报告提交给一个名为目录服务委员会的分片,由它来统筹不同分片的数据摘要,并将它们组合起来形成一个更大的数据集,称为最终区块,最终区块的数据又会被返回所有分片。

从上面的分析可以看到,分片技术是一种去中心化的、安全的链上扩容方案,具有线性的扩容能力--也就是说,节点越多,得到的吞吐量就越大。

分片技术有两种类型:网络分片和状态分片,以太坊正在开发的技术是状态分片。两种技术的不同之处在于,在网络分片中,不是每个节点都必须处理每条信息,但是每个节点都必须存储网络中其它分片的信息;如果使用状态分片,每个节点都只存储它们自己处理过的信息子集,虽然这减少了每个节点的负担,但分片之间的互通会变得复杂。

分片技术的缺点是设计和部署的复杂性

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