一文读懂区块链可拓展性方案

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前言



一文读懂区块链可拓展性方案


代币Token是区块链原生性激励模型中至关重要的一部分。


在区块链还是比特币时期时,币比链更早的进入人们的视野,转账是比特币网络上唯一的应用功能,挖矿是那个时候最好的参与方式。


在区块链发展十余年的今天,大家最大的共识是4年一次的减半带来的牛熊更替以及由此引发的财富转移运动,链上应用的出现也是从以太坊单链走向多链环境的同质化迁移。


在谈及区块链时,大家总会从“区块链”这一高大上的技术名词聊起,但话不过两句就开始谈论各种币了。跟身边朋友普及区块链的技术要素和社会价值,并没有多少人真正感兴趣,似乎区块链就只有币。这段日子,doge 和 shib 的微博热搜,让我们有了更多的共同话题,也让我这个区块链研究者收获到了更多的目光。


那么,到底是什么原因造成了一谈区块链就只有币的情况呢?


或许是因为区块链技术还没有到达它的爆发奇点,暂时还没有赋能实体承载社会价值。那如何来吸引更多的有志之士加入这个领域去探索新的方向呢?可能币的激励机制是区块链自生性虹吸外部资源来不断发展的方式吧!


以下仅从区块链的可扩展性方面去窥探这一技术的未来发展之路。


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可扩展性现状




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BTC:最高超过 19 万笔未确认交易。BTC 区块大小的上限为1MB,每 10 分钟左右产生一个区块,从历史数据来看,BTC 的 TPS(Transactions Per Second,每秒事务处理量)约为 3.5(理论 TPS 可达到 7)。交易笔数较少时不存在拥堵问题,但是随着交易笔数的飙升,拥堵日益显现,根据 Blockchain.info 数据,BTC 未确认交易数最高时在 19 万笔左右。


ETH:一只猫造成的拥堵。2017 年 11 月底,虚拟养猫游戏CryptoKitties(又名“云养猫”)上线后过于火爆导致 ETH 网络出现严重拥堵,2017 年 12 月 5 日 ETH 未处理交易达到峰值 19800 笔。


拥堵的区块链网络俨然已经无法满足基本的交易需求,扩容势在必行。


区块链领域的扩容即围绕如何在“更短的时间实现更多的交易”,增强区块链的可扩展性(scalability)。换句话说,就是系统、网络或进程处理越来越多的工作的能力,或者适应增长而扩展的潜力。



一文读懂区块链可拓展性方案

这就要涉及到区块链可扩展性不可能三角。这个三角是指区块链系统一般只能实现非中心化、安全性和可扩展性中的两个属性。想要显著提升可扩展性,则必然要在安全性和非中心化上有所舍弃。




03比特币的区块扩容

1. BTC 隔离见证方案:隔离数字签名与其它交易数据,将占据区块大量存储空间的签名信息隔离在区块之外,区块内仅包含交易信息,使得单位时间内可以承载更多的交易。(数字签名信息占区块空间的60%-70%,因此相当于2MB的软分叉)


2. BCH 扩大区块方案:增加区块容量,使得单个区块包含的交易数量相应增加。2017 年 8 月从 BTC 分叉时将区块大小提升至 8M,2018年 5 月将区块大小提升至 32M。扩大区块,打造基础公链。


3. BSV 无限扩容方案:在 BCH 第三次升级时将区块大小扩大到128M,并逐步取消对区块大小的人为限制。积极扩块,面向商用。



04以太坊的链下扩容

1. Plasma:通过实现在区块链之间 (比如以太坊主链和 Plasma 链之间) 进行资产的相互转移来增加带有智能合约功能的区块链的吞吐量。资产从区块链主链发送并存储在 Plasma 链上。存储在 Plasma 链上的资金可以通过一种称为退出 (exit) 的方式安全地撤回至主链上。只要主链的共识机制是安全的,就可以保证能够安全地撤回到主链上。


2. State Channels:与 Plasma 链不同,雷电网络 (Raiden network) 并不是一条单独的、间歇性与以太坊主链相连接的区块链,而是一个通过使用以太坊智能合约与以太坊主链相连接,且拥有与主链不同的用户的网络。


3. Rollups : Optimistic Rollups使用了欺诈证明 (fraud proofs) 和 ZK Rollups 使用了有效性证明 (validity proofs) 来确保 batches 里的后状态根 (post-state root) 的正确性。


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Nervos的分层方案




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Nervos 致力于为下一代加密经济打造基础设施,包含以区块链技术为核心、相互兼容的一组分层协议,通过一层公有链协议保证网络的安全性与去中心化,二层协议提供具有可扩展性的交易和计算服务,以及多个应用层协议衔接商业场景。


CKB 能够自定义任意密码学算法,可以读懂其他链的哈希或签名算法。所以无论是波卡、NEAR 以及其他公链,Portal Wallet 都可以基于以上这个优势兼容另外一条区块链的地址,以实现基础设施的复用。


Polyjuice 可以兼容其他链的智能合约,也就是在链上运行的虚拟机,对于开发者来说这将降低应用迁移的成本。


Force Bridge通过双向SPV (简单支付验证)技术,也就是两条链上都搭建了对方链的轻节点,可以互相验证对方的区块头,以实现资产跨链。


总之,Nervos以底层的密码学原语的支持,能够灵活的支持异构的二层网络实现扩容的效果,比特币和以太坊网络的资产和应用都可以无感的跑在CKB上

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。

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