區塊鏈分片技術的設計(思考)

2021-09-12 19:58:57 字數 1487 閱讀 4608

區塊鏈的三難困境:去中心化、擴充套件性、安全性

犧牲擴充套件性方案

現在的位元幣、以太坊都是通過犧牲擴充套件性來換取安全性的。

因為以太坊網路上的每筆交易,需要每個節點都計算、儲存和廣播一次。這意味著以太坊網路的計算資源,不可能大於單個節點的計算資源。

將節點的計算、儲存、寬頻等資源記作,

o(c)

。將以太坊網路的計算、儲存、寬頻等資源記作,

o(n)

。不可擴充套件指的是,網路整體的計算能力不可能大於單個的節點的計算能力:

o(n) < o(c)

犧牲去中心化

有兩種簡單的提高擴充套件方案:區塊的大小、使用超級節點代替普通節點。比如位元幣的

8mb

的大區塊擴容。

這類方案的特點是提高單個節點的計算、儲存、寬頻能力。

因為超級節點的計算資源比普通節點的計算資源更多。

所以網路的整體計算能力會因此而得到提高。

將超級節點的計算、儲存、寬頻等資源記作,

o(c`)

。將由超級節點組成以太坊網路的計算、儲存、寬頻等資源記作,

o(n`) 。

犧牲去中心化的擴方案可以記作:

o(c) < o(c`)

o(n) < o(n`)

犧牲安全性

google

的分布式網路。節點只屬於

google

,不對外開放,需用專人維護和定時上下線。

o(c) << o(n)

以太坊分片

去中心化、擴充套件性、安全性都要。

思路

分片就是,將以太坊網路上的節點,分成

k 片,每片只處理

1/k

的交易。通過主網上的

validator manager contract(vmc)

做統籌所有分片,具體的交易處理和賬戶資訊儲存都在分片進行,只將最後的交易結果儲存主鏈上。

原來以太坊網路中的計算資源,都在做一件相同的事。現在通過分片,以太坊網路中的計算資源被分成

k 份,分片之間進行分工合作,大大提高了網路整體的計算效率。因此分片使得以太坊網路計算能力,突破了單個節點計算能力的限制。

將節點的計算、儲存、寬頻等資源記作,

o(c)

。將以太坊網路的計算、儲存、寬頻等資源記作,

o(n)

。可擴充套件指的就是網路整體的計算能力不侷限於單個節點的計算能力。記作:

o(c) < o(n)

收益

分片可使以太坊網路計算能力得到

100~1000

倍的提公升。但是安全性會有所降低,原來雙花攻擊需要控制以太坊網路

51%

的節點,但是分片之後只需要控制

33%

的節點。犧牲一點安全性的,換來巨大的效能提公升是非常值的。

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