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区块链缩放的三种截然不同的路径

你如何扩展区块链,以便它每秒可以处理数百甚至数千个交易 - 但不会影响权力下放?这个问题使得这个空间中一些最聪明的人在夜间保持清醒状态,并且一些更加热情的加密派系在一起互相狙击多年。在这篇关于区块链扩展的初级读物中,news.Bitcoin.com着眼于三个着名的加密货币项目采取的截然不同的方法 - 比特币核心,比特币现金和Zilliqa。

缩放的简史

在比特币的早期阶段,很少讨论缩放,因为它根本不是问题。每秒事务数(TPS)较低,费用较低,并且存在更重要的问题,例如解决关键错误,以及创建一个支持充满活力的用户社区的生态系统,这些用户将确保比特币能够存活足够长的时间以进行扩展。这并不是说缩放从未被提出过; 事实上,这个话题在Bitcointalk论坛,IRC聊天和电子邮件中多次讨论,但没有什么紧迫性。

区块链缩放的三种截然不同的路径
在不影响权力下放的情况下提高吞吐量比听起来更难

例如,在与Bitcoinj开发人员Mike Hearn 的电子邮件中,Satoshi 提出了支付渠道的想法,其中各方“可以通过一致同意继续更新tx ......只有最终结果才会被网络记录。”闪电网络的倡导者已经查封在此基础上,作为Satoshi建立在比特币协议上的第二层解决方案愿景的证据。然而,考虑到Satoshi近九年的缺席,我不可能肯定地说他的愿景是如何沿着这些方向扩展比特币。

然而,值得注意的一点是比特币在没有块大小限制的情况下推出。在Satoshi引入1MB块大小限制以防止垃圾邮件攻击之前一年。引人注目的是,比特币的创造者设想了一个未来,其中可以将更大的块大小引入网络,在2010年10月,写入更大的块大小“可以分阶段进行,例如:if(blocknumber> 115000),maxblocksize = greaterlimit。”因此,自从BTC(第二层/ LN)和BCH(更大的块)采用缩放方法的支持者都可以声称解决方案与Satoshi的一些早期想法一致。在考虑了区块链缩放的一种非常不同的方法之后,我们将很快检查每种方法的优缺点。

分片解决方案

如果可以将更大的块比作建造更大的工厂,那么分片就像在该工厂内创建装配线一样,这样每个工人(矿工)都可以获得专家任务 - 即,验证块的一部分而不是整个块。Zilliqa是一个以推广这种缩放技术而闻名的加密网络,其创始人在2016年撰写了一篇关于将分片引入公共区块链的可行性的论文。通过将事务验证过程分成多个部分(或分片),可以显着提高吞吐量,从而产生更大的TPS。

区块链缩放的三种截然不同的路径

在最近的测试网试验中,使用2,400个节点的网络,Zilliqa声称已经记录了大约2,800 tx / s的吞吐量。当被问及对比特币等UTXO链应用分片的可行性时,Zilliqa首席科学官Amrit Kumar告诉news.Bitcoin.com“分片确实可用于基于UTXO的链条。事实上,有一些学术着作研究特别是基于UTXO的链的分片。“分片将在以太坊缩放策略中发挥关键作用。虽然能够大幅提高吞吐量,但这种方法有其权衡取舍,我们将在稍后讨论,但首先回到比特币以及由于反对扩展意识形态而产生的激烈分裂。

两个比特币

正如Aaron van Wirdum 在“走向Segwit的漫漫长路”中写道的那样,“从2010年10月开始,从2010年10月开始,更具体地说,从2013年2月开始,最终公开,在2015年春季爆发到现场:块大小限制争议。“这场战斗让加文安德烈森和麦克赫恩等开发商赞成增加BTC块大小从1 MB开始,而忠于Blockstream的比特币核心开发者于2014年推出,他们倾向于保留1 MB的上限,并通过其他方式进行扩展。最初,这是通过Segwit实现的,它减少了每笔交易的平均规模,但最终的结果是Lightning Network,这是一个二层解决方案,其中多个交易发生在offchain,只有初始和最终交易记录在链上。

区块链缩放的三种截然不同的路径

由于其复杂性,Lightning的开发一直受到反复延迟和UX问题的困扰,并且网络仍未完全准备就绪。然而,该网络一直在稳步增长,到2019年,现在接近1,100 BTC,拥有超过8,300个节点,以及超过38,000个频道。LN的优势包括几乎可以立即以可忽略的成本结算交易的潜力。不过,闪电在批评者中占有一席之地,他们对其复杂性提出质疑,并且依赖于流动性提供者,无论是出于何种意图和目的,网络都是一个相对集中和监管的解决方案。

Onchain Scaling

许多认为应该在链上处理扩展的人已经迁移到比特币现金,这将很快接近其两周年纪念日。矿工已经毫不费力地处理了8个MB块,并且费用仍然很低,使得BCH的发送价格低于1美分。对大块方法的批评者倾向于有两个攻击点:大块需要更长的时间才能通过网络传播,并且当块奖励减少时,未来几年,交易费用将不足以激励矿工获得安全保障网络。

区块链缩放的三种截然不同的路径

大块的倡导者断言,不断提高的数据存储成本和下载速度抵消了第一次批评,而减少的块奖励可以进一步处理。至少在这个时候,比特币现金正如其支持者所设想的那样。然而,由于根深蒂固的差异和持续的争吵,onchain和offchain福音传道者可能永远不会看到一致。桥下有太多的水,在加密Twitter上进行侮辱,为核心和现金旅达成协调。

区块链缩放的未来

尽管大块和闪电网络是用于扩展比特币的二元期权,但实际上这些仅仅是目前BCHBTC 所青睐的两种主流方法。实际上,还有许多其他提高吞吐量的建议,包括侧链,这可以消除网络上的大部分压力,而不必转换到像LN这样的准保管解决方案。

例如,虽然与所谓的第二代区块链相关联,但对于诸如BTCBCH的 UTXO链,分片也是可行的。然而,它也有缺点,必须适应它。正如Zilliqa的 Amrit Kumar所解释的那样,“在非分片网络中,每个节点都会验证每一个事务。但是,在分片网络中,只有网络的一个子集验证每个事务。所以,是的,你得到的安全保证在理论上略微变弱。“

“然而,在实践中,”库马尔补充说,“如果碎片大小(每个碎片中的节点数量)足够大 - 比如600左右 - 并从初始网络中随机选择,那么任何不好的事情都可能发生在碎片无限小。“

区块链缩放的三种截然不同的路径

虽然不同的区块链提出了如何实现高吞吐量的不同愿景,但项目之间的差异也在增加。从比特币开始,现在已经分裂成一系列加密网络,每个网络都在追求自己的扩展路径。



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