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在區(qū)塊鏈領(lǐng)域,對(duì)于“擴(kuò)容”一直是爭(zhēng)議不斷的。為什么要有“擴(kuò)容”這個(gè)事情呢?這是因?yàn)?,比特幣的區(qū)塊容量太小,導(dǎo)致比特幣系統(tǒng)處理交易速度過(guò)慢,于是,比特幣社區(qū)提出一種設(shè)想:通過(guò)擴(kuò)展比特幣區(qū)塊容量這種方式來(lái)提升比特幣處理交易的速度......后來(lái),以太坊也提出了一些擴(kuò)容手段。
下面我們將用通俗的語(yǔ)言,為大家介紹一下“擴(kuò)容”的兩種主要方式:鏈上擴(kuò)容和鏈下擴(kuò)容,以及其中具體的技術(shù)手段。 一、鏈上擴(kuò)容:隔離見(jiàn)證、分片 鏈上擴(kuò)容意味著要直接在區(qū)塊鏈主鏈系統(tǒng)上動(dòng)手術(shù),去修改區(qū)塊鏈主鏈系統(tǒng)的基礎(chǔ)規(guī)則、區(qū)塊大小、共識(shí)機(jī)制等等,以此來(lái)擴(kuò)大區(qū)塊容量。說(shuō)白了,就是把主鏈這個(gè)系統(tǒng)的道路修的更寬一點(diǎn)。 鏈上擴(kuò)容的主要方式有兩種方式:隔離見(jiàn)證和分片技術(shù),下面我們分別介紹一下。 (一)隔離見(jiàn)證 隔離見(jiàn)證是對(duì)于比特幣來(lái)講的,它可以看作是比特幣系統(tǒng)的一次重要升級(jí),這次升級(jí)涉及到比特幣共識(shí)規(guī)則和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,相當(dāng)于在比特幣系統(tǒng)上“動(dòng)刀子”,所以我們說(shuō),隔離見(jiàn)證屬于鏈上擴(kuò)容。
隔離見(jiàn)證是如何實(shí)現(xiàn)鏈上擴(kuò)容的呢?我們還需要從比特幣的交易驗(yàn)證說(shuō)起。在隔離見(jiàn)證提出之前,比特幣的交易驗(yàn)證主要依賴(lài)兩部分?jǐn)?shù)據(jù):一部分是交易狀態(tài),簡(jiǎn)單來(lái)講就是誰(shuí)給誰(shuí)轉(zhuǎn)多少錢(qián);另一部分是見(jiàn)證數(shù)據(jù),簡(jiǎn)單來(lái)講就是證明這次交易是真實(shí)合法的。隔離見(jiàn)證,就相當(dāng)于把這部分“見(jiàn)證數(shù)據(jù)”從基本結(jié)構(gòu)里拿出來(lái),放在一個(gè)新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)當(dāng)中,但卻不破壞數(shù)據(jù)的完整性。 我們舉一個(gè)通俗的例子,假如你有10本書(shū),你把每本書(shū)橫著放在桌子在,那么可能放完這10本書(shū),你的桌子就被鋪滿(mǎn)了;但是你把每本書(shū)立著放,那么你的桌子還會(huì)有很多的空余空間,而書(shū)還是那十本書(shū),沒(méi)有多也沒(méi)有少。
這就是隔離見(jiàn)證,簡(jiǎn)而言之就是:通過(guò)改變區(qū)塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)釋放區(qū)塊容量。 (二)分片 分片技術(shù)時(shí)以太坊率先提出來(lái)的。分片是一種基于數(shù)據(jù)庫(kù)分成若干片段的傳統(tǒng)概念擴(kuò)容技術(shù),它將數(shù)據(jù)庫(kù)分割成多個(gè)碎片,并將這些碎片放置在不同的服務(wù)器上。 這就意味著,在區(qū)塊鏈底層公鏈的系統(tǒng)內(nèi),網(wǎng)絡(luò)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(lái),一筆交易就不必發(fā)動(dòng)全網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)都去處理,只要讓網(wǎng)絡(luò)中的一部分節(jié)點(diǎn)(礦工)處理就好了。
基于分片技術(shù),將網(wǎng)絡(luò)分割為碎片會(huì)使得更多的交易同時(shí)被處理和驗(yàn)證,而且,隨著網(wǎng)絡(luò)的增長(zhǎng),區(qū)塊鏈處理越來(lái)越多的交易將成為可能。 大概的意思就是:如果有一個(gè)很大的倉(cāng)庫(kù),里面放了很多貨物,但是這個(gè)倉(cāng)庫(kù)只有一個(gè)出入口,所以在取貨存貨的時(shí)候,效率就會(huì)低很多。但是如果把這個(gè)大倉(cāng)庫(kù)改用成10個(gè)較小的倉(cāng)庫(kù),那么同時(shí)存貨取貨的效率就會(huì)高10倍。 這個(gè)過(guò)程就相當(dāng)于分片,簡(jiǎn)而言之就是:通過(guò)分而治之,提升處理交易效率。
二、鏈下擴(kuò)容:閃電網(wǎng)絡(luò)、雷電網(wǎng)絡(luò) 鏈下擴(kuò)容意味著不需要修改比特幣區(qū)塊鏈系統(tǒng)的代碼就能夠提升交易速度。采用鏈下擴(kuò)容,交易都在鏈下處理,根本不需要對(duì)比特幣區(qū)塊鏈系統(tǒng)做什么大的改動(dòng),因?yàn)槲覀儔焊鶅壕筒蛔哌@條路。 鏈下擴(kuò)容主要有兩種方式:閃電網(wǎng)絡(luò)和雷電網(wǎng)絡(luò)。其實(shí)二者的原理差不多,只不過(guò),二者最主要的不同就是:閃電網(wǎng)絡(luò)針對(duì)的是比特幣鏈下擴(kuò)容,而雷電網(wǎng)絡(luò)針對(duì)的是以太坊鏈下擴(kuò)容。 下面我們分別介紹一下。
(一)閃電網(wǎng)絡(luò) “閃電網(wǎng)絡(luò)”是針對(duì)比特幣處理交易速度過(guò)慢提出的一種“鏈下擴(kuò)容”對(duì)策。 閃電網(wǎng)絡(luò)通過(guò)引入支付通道手段(支付通道我們可以理解成一個(gè)智能合約)來(lái)實(shí)現(xiàn)比特幣快速轉(zhuǎn)賬。
這個(gè)“支付通道”相當(dāng)于在比特幣系統(tǒng)的主網(wǎng)之外,再構(gòu)建一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò),不過(guò),為了保證信任,兩個(gè)人在建立支付通道之前需要先抵押一部分資產(chǎn)。 這樣一來(lái),小額交易都放在鏈下這個(gè)“支付通道”來(lái)處理,不僅省去了鏈上處理交易的手續(xù)費(fèi),還節(jié)省了處理時(shí)間,因?yàn)樵阪溝绿幚斫灰?,根本不需要占用區(qū)塊內(nèi)存,也不需要共識(shí)機(jī)制來(lái)記賬。 所以,閃電網(wǎng)絡(luò)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,然后按照事先約定的方式,把資金池里面的所有權(quán)進(jìn)行承諾轉(zhuǎn)讓?zhuān)ㄏ炔桓跺X(qián),先做承諾轉(zhuǎn)讓?zhuān)?,如果兩個(gè)人頻繁交易,就一直保持這個(gè)狀態(tài)(支付通達(dá)打開(kāi)的狀態(tài)),如果兩個(gè)人決定停止交易,就關(guān)閉支付通道,結(jié)算清楚,這一步才會(huì)被記錄到主鏈上。 所以,閃電網(wǎng)絡(luò) ,總結(jié)來(lái)講,就是:不是每做一次交易就要走一次區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò),而是經(jīng)過(guò)了好幾次交易之后,才走一次區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)。這樣一來(lái),就能夠“擺脫”區(qū)塊鏈的束縛,極大提升交易速度,實(shí)現(xiàn)閃電般的處理速度。 這個(gè)原理就相當(dāng)于我們?nèi)粘I钪写驌淇?、打麻將,我們不是每一局都結(jié)算一下誰(shuí)贏誰(shuí)輸,而是先把錢(qián)壓在桌子上證明我有錢(qián)我輸?shù)闷穑缓蟠蚝脦拙种?,再一起結(jié)算輸贏。 (二)雷電網(wǎng)絡(luò) 再說(shuō)說(shuō)雷電網(wǎng)絡(luò)。雷電網(wǎng)絡(luò)和閃電網(wǎng)絡(luò)的原理幾乎是一樣的,只不過(guò),雷電網(wǎng)絡(luò)是以太坊提出的鏈下擴(kuò)容方式。
雷電網(wǎng)絡(luò)也需要建立支付通道, 在建立支付通道之前也需要做資產(chǎn)抵押生成余額證明,來(lái)證明我有錢(qián)我輸?shù)闷?,這一步就好比打撲克時(shí)候在桌子上先押一些錢(qián)。 之后,在交易雙方都持有余額證明的情況下,雙方可通過(guò)支付通道在鏈下進(jìn)行無(wú)限制次數(shù)的轉(zhuǎn)賬。只有在完成鏈下交易,需要將資產(chǎn)轉(zhuǎn)回鏈上時(shí),才會(huì)在以太坊主鏈上登記主鏈賬戶(hù)的余額變化信息,而這期間不管發(fā)生多少次交易,在主鏈上是不會(huì)有記錄的(原理和閃電網(wǎng)絡(luò)非常相似)。 總結(jié)一下,今天我們?yōu)榇蠹医榻B了區(qū)塊鏈的衍生技術(shù)——擴(kuò)容,擴(kuò)容分成鏈上擴(kuò)容和鏈下擴(kuò)容,從這個(gè)角度上講,隔離見(jiàn)證和分片屬于鏈上擴(kuò)容,而閃電網(wǎng)絡(luò)和雷電網(wǎng)絡(luò)則屬于鏈下擴(kuò)容;而如果從幣種的角度來(lái)講,隔離見(jiàn)證和閃電網(wǎng)絡(luò)屬于比特幣的擴(kuò)容方式,而分片和雷電網(wǎng)絡(luò)則屬于以太坊的擴(kuò)容方式。 |
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