区块链交易平台如何实现2.0扩展性发展

区块链资讯 货币小鹏鹏 150 浏览

   随着以太坊交易网络的使用不断扩大,通过强大而有效的机制实现以太坊网络的长期扩展和大规模采用变得越来越重要。在上一篇文章《Serenity将带来什么?》中,我们讨论了以太坊网络面临的最大问题之一,即可扩展性。以太坊网络支持数百个分散的应用程序,每天处理数十万个事务。随着以太坊网络的使用不断增加,正在创建越来越多的数字应用程序,并且正在执行越来越多的事务,伴随着交易的时间和成本的增加。这使以太网网络变得更慢,使用起来也更不方便。

 
  在最近的速度测试中,以太坊网络每秒只能处理20个事务(来自各种来源的数据表明,在过去的一年中,以太坊网络每秒处理大约12-45个事务)。相比之下,PayPal和Visa等集中式网络通常每秒可完成193笔交易和1,667笔交易,Visa的最大容量接近24,000[1]。
 
  随着以太坊网络的使用不断扩大,通过强大而有效的机制实现以太坊网络的长期扩展和大规模采用变得越来越重要。自2014年以来,以太坊社区一直在研究如何扩展以太坊网络,无论是以太坊还是其他网络,它都研究了几种实现容量扩展的解决方案。目前,以太坊社区已选择分片作为扩展网络的最佳方式。
 
  本文将首先探讨一些已经探索过的用于扩展以太坊和其他区块链交易平台的解决方案,其中一些可以与分片相结合。然后,我们将探讨分片的细节及其开发路线图。
 
  在讨论如何扩展以太坊之前,有必要了解“区块链不可能的三角形”。这种三角测量首先由以太坊创始人VitalikButerin提出,指出区块链网络只能完全满足以下三个特征。其中有两个参数:分散,安全性和可扩展性。解决这一困境的理想方法是在三者之间妥协。目前,以太坊网络是分散且安全的,但缺乏可扩展性。尝试扩展以太坊网络必须确保网络的分散性和安全性不会受到影响,以便提供全面,长期的解决方案。
 
区块链扩展性发展怎么才能到2.0
  扩展区块链交易平台的最早想法之一就是增加每个区块的大小。以太坊区块链上的区块大小取决于区块的上限。每个以太坊区块目前的天然气限量为800万瓦斯。这个想法是,由于每个块的生成速度保持不变,增加Gascap将允许在同一时段执行更多事务,从而提高网络的速度和吞吐量。虽然这个想法在技术上是正确的,但是在将块大小增加到一些最好之后,它往往比它解决的问题有更多的问题,并且由于这种方法的负面影响,使这种方法实际上不会增加吞吐量。
 
  首先,较大的区块链意味着更难处理并且倾向于导致更高的延迟,这对以太坊网络是有害的。这意味着当块大小增加到一定程度时,只有那些拥有先进且昂贵的硬件(矿工)才能成功挖掘[。其次,更大的块大小也意味着更多的存储空间,这增加了每个网络节点所需的容量。目前的以太坊区块链大小约为227GB,因此块大小加倍会使这个数字加倍,并且网络的事务速度和吞吐量将不会得到显着改善[3]。这将再次使能够提供更好的硬件和更多存储的富人受益。
 
  最后,较大的块将使节点更难以与网络同步。这反过来又为拥有更多资源的人提供了支配地位,并使网络在发生重大攻击时更难以重组。
 
  所有这些因素意味着当块大小超过某个最大值时,网络将具有更大的集中风险,因为这种方式将网络权利集中在最富有的参与者手中,阻止那些只有普通用户的大多数用户硬件设备运行节点或执行ETH挖掘。因此这种方法不是以太坊网络长期可持续扩展的可行选择。
 
  第二种方法是尝试通过使用许多不同的山寨币网络来增加网络的可扩展性,以减少主链的负载。事务也转移到较小的区块链网络(这些网络都有自己的网络容量)而不是将所有交易发送到单个主链。
 
  这种方法有可能提高吞吐量,但代价是网络安全性受损。这是因为市值较小且价值较低的山寨币更容易受到攻击或控制。正如Vitalik所说:“通过这种方式,吞吐量增加了N倍,但同时安全性降低了N倍。”因此,这种方法只有在N的值很小时才是安全的,也就是说,这种方式不能显着提高网络的可扩展性,保证网络的安全性。
 
  第三种类似的方法称为“合并挖掘”,由Namecoin等项目采用。类似于使用许多不同的山寨币的方式,混合采矿试图通过将主链上的负载转移到几个不同的侧链来减少主链上的负载并增加产量。但与山寨币交易的方式不同,所有使用混合挖掘的区块链网络都具有相同的矿工和采矿协议(或PoS系统中的相同验证者)。这种方法增加了潜在攻击的成本,使得这种方法比使用大量山寨币更安全。但是,N次网络乘法意味着网络中的挖掘容量需要增加N倍,这导致相同的挖掘集中风险,这与增加块大小相同。
 
  因此,三种上诉方法并不是解决区块链三角形的理想解决方案,因此以太坊2.0团队不接受。最近,以太坊社区已经研究了几个更有希望的扩展,这些扩展可以在不严重损害网络安全性或分散化的情况下扩展,目前正在由许多项目实施。
 
  一种这样的解决方案涉及使用诸如ZK-SNARK或Mimblewimble的高级密码技术来加速节点验证。该系统在链上创建加密证明,使每个节点能够更快更容易地验证块,这样节点只需要验证块的加密证明而无需从创建开始。块开始验证整个链。与此同时,ZK-rollups和ZK-ZK-rollups也有望将以太坊的吞吐量提高30倍。[8]
 
  虽然这些解决方案可能会提高交易速度,但它们并不是一个完整的扩展区块链解决方案,Vitalik认为通过使用更简单的加密经济学而不使用这些纯加密技术可以实现同样的效果。
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