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区块链网络如何通过分片技术实现扩容?

2019-01-24 09:30:54 作者:mlh   阅读:2327
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由于比特币以及以太坊网络每秒处理的交易数量有限,急需增加交易吞肚量,导致全网的系统急需通过扩容实现。

由于比特币以及以太坊网络每秒处理的交易数量有限,急需增加交易吞肚量,导致全网的系统急需通过扩容实现。

什么是扩容呢?

扩容,本意是可以通过数据库拆开成小段,改变网络内部各步骤之间的验证方式实现分片,增加吞吐量。由此可见,分片是一项复杂的工作,现在很多项目为了实现扩容,采用分片技术。

       分片是一种基于数据库分成若干片段的传统概念扩容技术,它将数据库分割成多个碎片并将这些碎片放置在不同的服务器上,在底层公有链的系统内,网络上的交易将被分成不同的碎片,其由网络上的不同节点组成。因此,只需要处理一小部分输入的交易,并且通过与网络上的其他节点并行处理就能完成大量的验证工作。将网络分割为碎片会使得更多的交易同时被处理和验证,因此,随着网络的增长,区块链处理越来越多的交易将成为可能。但这极其具有挑战。

举个恰当的比喻,现有的区块链就像一条繁忙的高速公路,这条高速公路的收费站暂时只有一个收费出口,在这样的布局下,车辆稍微增加,交通很容易堵塞。若是减少高速拥堵的情况,而实现一个基于分片技术的区块链就像在高速公路上增加N个收费口,它将极大地提高汽车通过收费站的速度。因此,分片技术将带来巨大的差异,并显著提高区块链的交易速度。

分片技术有什么好处

一是区块链上处理交易的速度变成了每秒上千笔甚至更多,这可以改变人们对加密货币作为支付方式效率的看法;

二是改善交易吞吐量将会给去中心化的系统带来使越来越多的用户和应用程序,而这将反过来促进区块链的进一步采用,也使挖矿变得更有利可图,同时也能吸引更多不同人士加入到公共网络上的节点,从而形成一个良性循环。

另一个额外的好处是,分片技术可因为验证单笔交易的处理量减少了,以帮助降低交易费用,节点盈利的同时减少收取的费用,在现实的区块链世界中,将降低节点费用与提高交易处理能力结合,底层公有链更具吸引力。这些积极的趋势所持续的时间越长,我们就会越能看到更多的主流的加密技术和区块链应用程序的出现。

现有区块链的扩容有哪些问题急需解决?

1、每秒内交易数量有待大幅度增加,至少满足每秒能处理约8000笔交易;

2、由于底层公有链上建立大量及复杂的DApps,在原本迟缓的交易基础上,更是雪上加霜;

由于区块链是分布式网络,用户每产生一笔交易,需得到全网的节点全部验证,数据才能打包入块,无疑这是在增加链上承载的负担;因此,分片,需要分而治之。

通过网络和交易分片,区块链节点的网络被分割成不同的碎片,每个碎片都能形成独立的处理过程并在不同的交易子集上达成共识。通过这种方式,我们可以并行处理相互之间未建立连接的交易子集,通过提高数量级显著提高交易的吞吐量。

       另一方面,在当今的主流底层公链上,所有公共节点都承担着存储交易、智能合约和各种状态的负担,这可能使其在为了获得更大的存储空间而进行巨大的花费,以维持其在区块链上的正常运转。

为了解决这一问题,有一种可被称为状态分片的可行方法已被提出,这一技术的关键是将整个存储区分开,让不同的碎片存储不同的部分;因此,每个节点只负责托管自己的分片数据。而不是存储完整的区块链状态,因此,分片技术相当具有复杂性,尽管所有不同形式的分片技术都可能非常直观。

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    小编太人才了


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