比特币官网

分片:分而治之,无限扩展 ――区块链技术引卷之四

分片:分而治之,无限扩展 ――区块链技术引卷之四  最后分片并不是静态的,由于遭遇攻击或新节点加入等原因,分片需要进行动态调整。但在状态分片下,动态调整必须考虑可能导致的状态同步失败及系统中断等问题。

  3

分片方案的优劣势

  相比于其他链上扩容方案,分片方案的主要优势在于通过并行处理事务提升效率,同时减少计算或存储的冗余,一定程度上保证了非中心化,理论上能够无限扩展。相比于链下扩容方案,分片方案保证了交易链上进行,一定程度上兼顾了非中心化,但是由于分片将网络进行了切分,导致作恶成本相对降低,因此分片方案的安全性问题需要关注。

  总体而言,分片方案的主要问题在于安全风险较高,实施周期较长,目前仍存在一系列技术难题有待解决。  4  4

分片相关项目分析

  除了备受关注的ETH分片以外,目前市场上还出现了众多的分片项目。本部分简要介绍了ETH和在分片相关项目中市值排名靠前的Zilliqa的分片情况,并对10个分片相关项目进行了分片策略、通证市值和市场关注度等方面的比较,除这些项目以外,还可以关注EcoBall、Chainspace、Dfinity、Fast Access Blockchain、IOST、MultiVAC和OntologyNetwork、Monoxide等。

  (1)ETH分片简介

  在分片相关项目中,ETH的分片无疑最为引人关注。

  ETH的分片定位于计算分片和状态分片,目前ETH的分片路线图规划了七个阶段,在第零阶段将引入信标链(Beacon Chain),在第一阶段将实现基本分片,在第四阶段将实现跨分片交易,在第六阶段实现指数分片。目前第零阶段已经有了详细具体的规划,第一阶段的规划相对而言没有第零阶段那么详细。

  第零阶段测试网计划于2019年一季度发布,此前ETH研发人员曾预计信标链将于2019年底推出,照此看来,ETH的分片还处于相当早期的阶段,距离真正实现还需要一定的时间。 分片:分而治之,无限扩展 ――区块链技术引卷之四  验证者委员会定期轮换防止操纵。用户可以在信标链上抵押32个BETH(BETH是一种仅供信标链上的验证者持有的加密资产,可通过提供验证服务或者以ETH 1:1单向购买获得)成为验证者。在第零阶段,验证者仅管理信标链,第一阶段开始验证者还将管理1024个分片链。信标链负责协调其他分片链的验证者,所有验证者都将验证信标链。分配给分片链的一组验证者称为验证者委员会,由128个验证者组成。为防止验证者委员会被操纵,每64个区块的时间,信标链将重新分配分片链的验证者。

  通过交联(crosslinking)操作验证分片状态。分片链的验证者委员会通过交联操作证明分片链的内容和状态,即验证者委员会必须在信标链中提交有关分片的可验证信息(如默克尔树根节点的哈希值),在第二阶段或以后,交联操作将支持跨分片通信,如果验证者委员会对交联持有不同意见,显然至少有一个委员会是错误的,最终将受到权益削减的惩罚。 (2)Zilliqa分片简介(2)Zilliqa分片简介

  Zilliqa创始团队均为计算机相关专业博士,包括最早提出将分片应用于区块链的Prateek Saxena,学术背景深厚,具有一定的先发优势。

  在具体实施上,Zilliqa暂未实施状态分片,目前已经实现了网络分片、交易分片和计算分片,主网已于2019年1月31日上线(此前计划于2018年三季度上线)。Zilliqa在测试中实现了最高2828的TPS(6个分片,3600个节点,根据Zilliqa测算,当分片节点数达到600个,分片中至少有三分之一恶意节点的概率降低到百万分之一),目前其主网刚刚上线,相关数据较少,最终效果还有待验证。

  利用Pow防范女巫攻击。Zilliqa的共识算法为PBFT+PoW,分片内部运行PBFT共识,使用PoW防范女巫攻击以及实现网络分片。想要加入网络的新节点必须执行PoW,经过网络中现有的节点验证后方可加入,从而使操纵多个节点的成本上升。

  网络分片实现:基于PoW结果随机分配节点到分片,防止作恶者控制单个分片。Zilliqa基于PoW选举节点组成目录服务委员会(Directory Service Committee,简称DS委员会),并根据先进先出的原则定期增加一个新节点,移出一个原有节点。DS委员会形成后便开始分片,网络中的其他节点执行PoW并提交给DS委员会验证,PoW的后几位二进制数字决定了节点被分配到哪个分片。

此文由 比特币官网 编辑,未经允许不得转载!:首页 > 比特币行情 » 分片:分而治之,无限扩展 ――区块链技术引卷之四

()
分享到:

相关推荐

评论 暂无评论