时间:2022-03-01|浏览:317
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在区块链中,许多人比较比特币(btc)最熟悉的。然而,比特币网络每秒最多只能处理7笔交易,超过的交易只能按顺序排队。
最拥挤的时候,排队处理比特币交易超过15万笔(注1)。也许,你会嘀咕:这种比特币的性能如何与微信和支付宝相匹配PK呢?
的确,这一问题——扩容,早已成为区块链(不仅仅是比特币)的重点优化方向。
01、我们需要多高性能的区块链?
很多人会把Visa、或者双11淘宝的峰值交易处理速度是区块链性能优化的目标。
事实上,在某些特殊情况下,这种性能可能还不够。例如,当区块链应用于物联网时,需要高数据传输和处理速率来控制终端和设备的实时访问。
因此,如果要使用区块链构建价值传输网络,有些人认为其性能至少应该针对整个互联网信息的实时数据处理速度(包括每秒200万封电子邮件和6封电子邮件).5万次google搜索、7.2万次youtube视频等,以及53TB数据流程。数据来源见注2),每秒处理量绝非简单(TPS)来要求了。
如何在区块链处理能力有限的基础上提高?
有巨大的挑战和机遇。近年来,许多扩容计划出现在舞台上。总的来说,它们来自两个阵营:链上扩容和链下扩容。
02、链上扩容
最先登台的是链上扩容派,也常被称为layer-1扩容。
顾名思义,所谓义,就是直接在区块链上做手术,直接修改区块链的基本规则,包括区块大小、共识机制等。以修路为例。如果车多路堵,最直接的就是把原来的双向二股车道扩展成四股,不够的话就变成六八股。
比特币现在每秒只能处理7次,直接原因是块速度慢,块容量小,然后提高块速度,块变大。
比如莱特币(LTC),在比特币代码的基础上,块的速度从平均10分钟左右提高了4倍到每2次.5分钟出块;还有比特币现金;(BCH),在比特币的基础上,区块从1开始M大小直接提到32M,处理能力提高了32倍;另外,采用相对复杂的分片方案,将原有的整个网络共同处理每笔交易,优化成多组并行运行,同时多做工作等。
链上扩容的方式比较直接,但也和道路直接扩容一样,有点折腾,或者很难一步到位。扩容终于实现了,性能需求更高的应用场景又出现了,需要不断超越自己。而且由于区块链分布式系统中的所有交易仍然需要数据同步,整个网络的性能瓶颈将取决于单个服务器的处理性能。
因此,一般认为链上扩容方案在性能上会有不可逾越的天花板。
03、链下扩容
因此,自2018年以来,链下扩容方案越来越多,也常被称为Layer-2扩容方案。
链下扩容和链上扩容是相对的。链下扩容阵营改变了思路。他们不直接改变区块链本身的规则(区块大小、共识机制等)。),而是在上面设置一层来做具体的工作。他们只在与区块链进行信息交互和传播之前,才需要参与必要的信息或共识(如数据错误和纠纷)。因为扩容本质上没有发生在区块链上,这种方案直观地称为链下扩容。
还是以道路扩容为例。链下扩容不是在原有道路上扩容,而是在现有路线上架条可以四通八达的高架桥或隧道。普通汽车在那里开车。在最初的道路之前,尽量不要使用它。
在链下扩展计划中,大量事务通常只参与节点之间的直接交易,而不是整个网络传播。效率直接取决于节点之间的网络性能,显然效率更高。由于没有整个网络广播 ,信息不能公开检查,通常隐私更高。
因此,链下交易性能不受原区块链性能的影响,链下扩容的性能目标不是最高的,而是更高的。
链下扩容主要包括状态通道、侧链等解决方案,闪电网是链下扩容的代表之一。
在闪电网络中,交易双方可以直接构建渠道,然后在渠道中点对点实现任何零确认交易。只有在渠道打开和关闭时,他们才能问候区块链,并在整个网络中传播和确认。
它不需要修改比特币的共识算法。比特币网络从每笔交易的处理者后退一步,只处理少量关键交易,或在交易纠纷时处理主持公平。可以满足现有工作量的性能。
当然,链下扩容并不完美,其方案也伴随着是否会带来集中,或者数据可能会被修改等疑虑。
然而,作为普通用户,他们通常不考虑使用哪种解决方案。随着区块链商业应用场景的实施,哪些解决方案可以在不影响使用体验的情况下更好地解决问题,很可能在扩展方案中获胜。