玛丽·塔蒂布(Marie Tatibouet)
Marie Tatibouet是加密货币交易所Gate.io的首席营销官。
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当比特币(BTC)的块大小在2017年接近1 MB时,这是一个巨大的飞跃。但是,比特币(BTC)区块链仍然只允许每秒处理7笔交易,比实际需求少很多倍。这个问题在当今世界上越来越受到人们的即时满足。
尽管区块链技术产生了令人鼓舞的影响,特别是在金融和银行领域,但以太坊(ETH)联合创始人Vitalik Buterin称其为可扩展性的两难局面是真实的。更准确地说,这意味着可扩展性,安全性和分散性三个属性中的两个只能同时实现。这些方面之一的任何改进都会对其他两个方面中的至少一个产生负面影响。
如果公共区块链着眼于解决空间中现有挑战的技术,那么它们对整个行业至关重要。结果,全球的区块链社区和组织都在尽力创建可扩展的解决方案以支持大量节点,至少可以说这是一个挑战。许多开源区块链项目一直在处理这个问题。据报道,2016年在GitHub上创建了超过26,000个开源区块链项目。但是,在2017年,只有8%的项目得到了积极维护。
下面的文章探索并分析了两种主要的容量扩展技术-状态通道和侧链。它还将“闪电网络”与“等离子”进行了比较,这是支持各种交易批次之间通信的两种技术。
从零层到第一层再到第二层
区块链架构由三层组成-基础层(第0层),链上(第1层)和链下(第2层);它们都基于从基础协议到高级协议的OSI(开放系统互连)模型结构。
来源:Gate.io [URL =“ gdoc.b.live” target =“ _ blank”]研究[/ URL]
第0层可被视为区块链技术的物理部分。但是,在涉及更抽象的概念时,主要重点在于第1层,其中涉及网络,数据和激励措施。第2层与合同和应用程序有关-正是在第2层之内,才出现了可伸缩性挑战。
当今的扩展解决方案–状态通道和侧链
很难找到一种可扩展性与安全且分散的技术相结合以减轻交易拥挤的道路。但是,这并非不可能。到目前为止,区块链行业的调查和研究带来了两种可能的解决方案,其中包含不同的应用程序:状态通道和侧链,并且都需要解决与可伸缩性相关的问题。
状态频道
资料来源:Gate.io研究
State Channel在本机区块链之外带来了一条临时的链外点对点交易路线。一旦在两方之间完成交易或达到其到期日期,或者任何一方将数据(初始和最终交易)同步到主链,结果就被记录回到主区块链上。以此方式,阻止确认过程得以加速,并且用户的隐私得到了很好的保护。
然而,双方必须同时在线为避免欺骗风险而带来的不便为这种特定的扩展解决方案带来了局限性。尽管国家频道具有强大的隐私属性,但从长远来看,所有参与者都需要100%的可用性可能被认为是不利的。
闪电网络
闪电网络是一个基于状态通道的应用程序,并且是解决比特币区块链可扩展性挑战的可能解决方案。它负责处理部分工作,以从前几层卸载和外包工作,这意味着并非所有交易都必须在本机区块链上进行。矿工只需要打包并上传Lightning链中记录的初始和最终交易。通过设置链下交易渠道,该解决方案旨在每秒处理多达50,000个交易,这是比特币区块链社区最重要的功能。
Lightning网络的核心在于在交易渠道开放之前创建一种加密货币预存款。双方都必须将一定数量的硬币转移到预存款中,作为违规补救交易。但是,只有少量付款可以在此渠道上及时转移。交易越大,违约救济交易的保证金就越高。如果一方或双方未连接到互联网或付款发送到错误的帐户,则更重大的交易可能意味着重大损失。此外,闪电网络的链下操作会牺牲与分散式系统相关的部分安全性。
侧链
资料来源:Gate.io研究
侧链作为跨链解决方案运行,其中本地区块链的资产(图像中的链A)首先转移到侧链(图中的链B)进行交易。一旦交易完成,资产将被转移回主链。因此,减轻了主链的工作量,提高了效率,从而提高了交易速度。
但是,由于主链无法验证侧链上的所有块,这取决于其算法来确认和验证交易的共识,因此难以保证用户交易的安全性-这是一个安全漏洞,可能导致重大的财务损失。侧链中缺乏监督可能会从很少变为不存在,这会导致漏洞,损害侧链的区块,并使攻击者危害那些交易。
等离子体
Plasma是基于侧链的应用程序,是应对区块链可扩展性挑战的可能解决方案之一,但主要用于尚未发布的以太坊2.0。与其他侧链相比,Plasma的安全性更高。
等离子背后的基本原理是消除根链中不必要的数据。它仅将完成的交易广播到公共链,从而节省了大量的处理能力和内存,并使其与系统的其他参与者进行交互具有成本效益。
尽管等离子机制已证明可以保护和扩展区块链技术,但该应用程序仍然存在一些问题。 Plasma的主要缺点之一是资产的提取,这是一个复杂的问题,无法立即提取。即使双方都同意完成交易,Plasma也需要时间(一个充满挑战的时期)来实现这一目标。此外,从长远来看,Plasma应用程序的另一个可能问题是存储空间的必要性,因为交易时需要进行验证的交易历史记录量很大。
结论
困境主要来自区块链设计中不同组件的交互。比特币开发人员一直在探索诸如Lightning之类的第2层解决方案,该解决方案允许某些交易在链外进行,而以太坊开发人员则更倾向于进行分片实验。现在,“异步共识区域”是来自Sinovation Ventures的Wang JiaPing令人兴奋的概念,致力于设计可扩展的区块链系统,而不会影响分散性或安全性。它通过在称为共识区的多个独立和并行区域中划分和处理工作负载来扩展区块链系统。通过分区方法,它们可以获得比比特币和以太坊网络更高的输出和容量。
随着越来越多的机构看到这种平衡行为的势头,看到公共区块链扩展的希望,既安全又分散,但变得越来越强大。
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本文由《中币(zb)研究院》翻译,www.zb.live/www.zb.com

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