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三个瓶颈解决区块链可拓展性问题

发布时间:2021-03-07 14:12:20 所属栏目:评论 来源:互联网
导读:制于其中条件最差的那一个)。本文将介绍一些解决这些瓶颈的方案。 1. 从数据上提高可拓展性 更好的网络解决方案 对比特币等密码学货币而言,扩展吞吐量的能力取决于减少延迟因为某个矿工挖出的区块需要经过一定的延迟才能传播给所有其他矿工。像 FIBRE、 Fa

制于其中条件最差的那一个)。本文将介绍一些解决这些瓶颈的方案。

1. 从数据上提高可拓展性

更好的网络解决方案

对比特币等密码学货币而言,扩展吞吐量的能力取决于减少延迟——因为某个矿工挖出的区块需要经过一定的延迟才能传播给所有其他矿工。像 FIBRE 、 Falcon 、 bloXroute 这些系统会通过使用 专用通道 (pipelining)来降低延迟,并使用 前 向 纠错码 (foward error correction code) 来传播区块。提高数据可拓展性的另一个办法是通过 内容可寻址网址(content addressable network) 来发现对等节点并访问内容。具体可参考 Kademlia ,它不仅启发了以太坊的 RLPx编码规范,并在 libp2p 上得到了推广。

把数据迁移到 layer-2

另一种思路是,既然瓶颈源于需要复制所有指令到所有状态机,那我不复制不就完啦!像 Lightning 、 Plasma 和其他 Layer-2 解决方方案都是如此——把中间命令传播给一个较小的半公开团体以减少数据复制、定期向整个系统报告总结(详情可看我们关于 支付 通道的文章)。自然而然地,这种方法的不足在于:不复制所有数据会造成数据的可用性问题(data availability problem)。而安全性依赖于每个拥有数据的半公开团体内至少有一个诚实参与者能及时地作出反应。

2. 从共识上提高可拓展性

吞吐量和延迟之间的权衡

有人将每秒处理交易数( TPS )作为衡量协议可拓展性的标准。TPS 是对吞吐量的度量,人们存在一个误解——以为对它单独优化就可以实现共识可拓展性。共识可拓展性的解决方案必须同时关注 吞吐量 和 确认时延 这两个因素。

通过 成批处理 来提高共识的吞吐量(但提高延迟)很简单:只需要一天一次,而不用每隔几秒一次,就可以让人们就被批处理的所有数据的哈希值达成共识。显然,由于一天只达成一次共识,成本会被分摊,仅就吞吐量而言,共识过程就不再是阻碍实现拓展性的瓶颈了。显然,批处理虽然能提高共识协议的吞吐量,但也会提高交易确认的时延,并不是什么扩展共识协议性能的万灵丹。

PBFT journal version 一文充分地讨论了 BFT 状态机复制的延迟和吞吐量。

对基于 Nakamoto Consensus 的协议而言,有很多协议都试图增加吞吐量及时延,如: Bitcoin-NG 、 Fruitchains 和 Prism 。

(编辑:甘孜站长网)

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