掘金圈 百科 什么是区块链扩容?区块链扩容是怎样去实行的呢?有什么作用呢?

什么是区块链扩容?区块链扩容是怎样去实行的呢?有什么作用呢?

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Blockchain是 Web3.0的基础,而目前区块链最需要解决的问题是每秒交易容量的问题,这个解决方案就是所谓的 Blockchain扩容。

你也许会听到关于区块链扩容计划的各种专有名词(术语),随后我们将逐步介绍,这样当看到一些术语时,不会被弄晕。首先介绍一下 Layer 0/1/2扩展。

0扩容指的是共识级别上的扩展,实际上单个区块链的 TPS=每个区块包含的交易数/出块时间。不考虑其它因素(计算能力、存储能力),我们可以通过扩大共识级别下每个区域所包含的交易数量或缩短区域的时间来实现 TPS的扩展。但这种调整受网络带宽、节点运算能力的限制,无法无限扩展。

在 BTC诞生(2009年)时,全球网络带宽有限,所以中本聪选择出块时间为15分钟,区块大小为1 M;而在2015年以太坊诞生时,网络和 CPU容量都有很大提升,所以以太坊选择15秒出块时间。因此,当 EOS在0.5毫秒内宣布出块时,被业界技术人员嘲讽了一阵子,再好的网络条件也无法达到这个出块水平!

扩展是指在实现层次上的扩展,目前主要的实现方案是分片方案。切分的原因是大家发现,区块链每秒交易能力低的主要原因是所有节点都做同样的事:要么出块,要么验证系统中的其他块,所以增加的节点在系统中不会导致性能提高。因此分片的思想就是分工,可以让网络上的一些节点做一部分工作,而其他的节点做其他的工作。

分片技术是扩展性最好的区块链技术,但技术难度很大,因为完整的片断技术包含了通信、存储、交易和网络四个方面,同时也面临着片断后的安全性问题、带宽膨胀问题以及不同片断之间数据一致性问题。检验某一种分片方案是否有效的最简单方法是观察该方案中负载(网络、存储、 CPU)最重的节点的最低要求,如果该要求是普通家庭计算机所能满足的,则表明该方案是有希望实现的,或者是实验性质的。

第二个扩展指的是链下扩展,指的是在交易过程中重新建立一个链分配部分交易工作,然后每隔一段时间将结果返回到主链上锁定的方案。该方法自然有两个主要缺陷,不能满足实际应用。

(1)如果两个帐户之间存在大量交易,该方案有效;如果两个帐户之间大部分是一次性交易,该方案无效。理由是,如果存在大量的一次性交易,基本上每一次交易在链上的结果都需要存回主链,每一次交易或者消费一次主链交易,仍然会消耗大量的主链 TPS;

第二,链下扩展的链如果是非中心化的,仍然存在着 TPS问题;如果是非常中心化的,则失去了链外扩展的意义,如果是非中心化的,这不就是现在的交易所吗?平常在交易所交易,需要的时候再提回币链。
在未来, Layer 2扩展将是 Layer 1扩展的补充,何时加入?如果一个Layer1可以满足某些应用,比如 TPS的最高值为65万(2020年), VISA的最高值为18000,实际上是4000等等。此时,每个应用可以发布自己的链,链中的通证代表该应用的服务价值;随后,不同的应用(不同的通证)通过一个基础链进行价值交换。此时,这些应用链可以被看作是Layer2基础链的扩展。

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作者: summer

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