一文讀懂區塊鏈衍生技術 擴容

2021-09-19 07:39:03 字數 2769 閱讀 2567

在區塊鏈領域,對於「擴容」一直是爭議不斷的。為什麼要有「擴容」這個事情呢?這是因為,位元幣的區塊容量太小,導致位元幣系統處理交易速度過慢,於是,位元幣社群提出一種設想:通過擴充套件位元幣區塊容量這種方式來提公升位元幣處理交易的速度…後來,以太坊也提出了一些擴容手段。

下面我們將用通俗的語言,為大家介紹一下「擴容」的兩種主要方式:鏈上擴容和鏈下擴容,以及其中具體的技術手段。

一、鏈上擴容:隔離見證、分片

鏈上擴容意味著要直接在區塊鏈主鏈系統上動手術,去修改區塊鏈主鏈系統的基礎規則、區塊大小、共識機制等等,以此來擴大區塊容量。說白了,就是把主鏈這個系統的道路修的更寬一點。

鏈上擴容的主要方式有兩種方式:隔離見證和分片技術,下面我們分別介紹一下。

(一)隔離見證

隔離見證是對於位元幣來講的,它可以看作是位元幣系統的一次重要公升級,這次公升級涉及到位元幣共識規則和網路協議,相當於在位元幣系統上「動刀子」,所以我們說,隔離見證屬於鏈上擴容。

隔離見證是如何實現鏈上擴容的呢?我們還需要從位元幣的交易驗證說起。在隔離見證提出之前,位元幣的交易驗證主要依賴兩部分資料:一部分是交易狀態,簡單來講就是誰給誰轉多少錢;另一部分是見證資料,簡單來講就是證明這次交易是真實合法的。隔離見證,就相當於把這部分「見證資料」從基本結構裡拿出來,放在乙個新的資料結構當中,但卻不破壞資料的完整性。

我們舉乙個通俗的例子,假如你有10本書,你把每本書橫著放在桌子在,那麼可能放完這10本書,你的桌子就被鋪滿了;但是你把每本書立著放,那麼你的桌子還會有很多的空餘空間,而書還是那十本書,沒有多也沒有少。

這就是隔離見證,簡而言之就是:通過改變區塊資料結構來釋放區塊容量。

(二)分片

分片技術時以太坊率先提出來的。分片是一種基於資料庫分成若干片段的傳統概念擴容技術,它將資料庫分割成多個碎片,並將這些碎片放置在不同的伺服器上。

這就意味著,在區塊鏈底層公鏈的系統內,網路上的交易將被分成不同的碎片,我們可以理解成「分組」。這樣一來,一筆交易就不必發動全網所有節點都去處理,只要讓網路中的一部分節點(礦工)處理就好了。

基於分片技術,將網路分割為碎片會使得更多的交易同時被處理和驗證,而且,隨著網路的增長,區塊鏈處理越來越多的交易將成為可能。

大概的意思就是:如果有乙個很大的倉庫,裡面放了很多貨物,但是這個倉庫只有乙個出入口,所以在取貨存貨的時候,效率就會低很多。但是如果把這個大倉庫改用成10個較小的倉庫,那麼同時存貨取貨的效率就會高10倍。

這個過程就相當於分片,簡而言之就是:通過分而治之,提公升處理交易效率。

二、鏈下擴容:閃電網路、雷電網路

鏈下擴容意味著不需要修改位元幣區塊鏈系統的**就能夠提公升交易速度。採用鏈下擴容,交易都在鏈下處理,根本不需要對位元幣區塊鏈系統做什麼大的改動,因為我們壓根兒就不走這條路。

鏈下擴容主要有兩種方式:閃電網路和雷電網路。其實二者的原理差不多,只不過,二者最主要的不同就是:閃電網路針對的是位元幣鏈下擴容,而雷電網路針對的是以太坊鏈下擴容。

下面我們分別介紹一下。

(一)閃電網路

「閃電網路」是針對位元幣處理交易速度過慢提出的一種「鏈下擴容」對策。

閃電網路通過引入支付通道手段(支付通道我們可以理解成乙個智慧型合約)來實現位元幣快速轉賬。

這個「支付通道」相當於在位元幣系統的主網之外,再構建乙個點對點的網路,不過,為了保證信任,兩個人在建立支付通道之前需要先抵押一部分資產。

這樣一來,小額交易都放在鏈下這個「支付通道」來處理,不僅省去了鏈上處理交易的手續費,還節省了處理時間,因為在鏈下處理交易,根本不需要占用區塊記憶體,也不需要共識機制來記賬。

所以,閃電網路的原理,我們可以理解為:先把一些資金匯集在一起,建立支付通道,然後按照事先約定的方式,把資金池裡面的所有權進行承諾轉讓(先不付錢,先做承諾轉讓),如果兩個人頻繁交易,就一直保持這個狀態(支付通達開啟的狀態),如果兩個人決定停止交易,就關閉支付通道,結算清楚,這一步才會被記錄到主鏈上。

所以,閃電網路 ,總結來講,就是:不是每做一次交易就要走一次區塊鏈網路,而是經過了好幾次交易之後,才走一次區塊鏈網路。這樣一來,就能夠「擺脫」區塊鏈的束縛,極大提公升交易速度,實現閃電般的處理速度。

這個原理就相當於我們日常生活中打撲克、打麻將,我們不是每一局都結算一下誰贏誰輸,而是先把錢壓在桌子上證明我有錢我輸得起,然後打好幾局之後,再一起結算輸贏。

(二)雷電網路

再說說雷電網路。雷電網路和閃電網路的原理幾乎是一樣的,只不過,雷電網路是以太坊提出的鏈下擴容方式。

雷電網路也需要建立支付通道, 在建立支付通道之前也需要做資產抵押生成餘額證明,來證明我有錢我輸得起,這一步就好比打撲克時候在桌子上先押一些錢。

之後,在交易雙方都持有餘額證明的情況下,雙方可通過支付通道在鏈下進行無限制次數的轉賬。只有在完成鏈下交易,需要將資產轉回鏈上時,才會在以太坊主鏈上登記主鏈賬戶的餘額變化資訊,而這期間不管發生多少次交易,在主鏈上是不會有記錄的(原理和閃電網路非常相似)。

總結一下,今天我們為大家介紹了區塊鏈的衍生技術——擴容,擴容分成鏈上擴容和鏈下擴容,從這個角度上講,隔離見證和分片屬於鏈上擴容,而閃電網路和雷電網路則屬於鏈下擴容;而如果從幣種的角度來講,隔離見證和閃電網路屬於位元幣的擴容方式,而分片和雷電網路則屬於以太坊的擴容方式。

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