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    區塊鏈網絡日益擁堵 如何解決擴容問題?

    2018-12-11 11:27

    來源: 通證通研究院

    鏈上擴容方案網絡層改進方案



    (2)網絡層改進方案

    分片(Sharding)。分片是指將區塊鏈分成不同部分,即多個分片,分片可以并行處理事務,從而提升了單位時間內處理交易的數量。假設網絡存在1000個節點,將網絡劃分成10個分片(每分片100節點)。若1組分片能在一定時間內驗證400筆交易,那10組分片便能在同樣時間內驗證4000筆交易。

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    舉例:超市里有100個收銀員,但只有1個收銀臺,分片后增加9個收銀臺,每個收銀臺分別有10個收銀員負責結賬。

    (3)共識層改進方案

    包括拜占庭容錯(BFT,Byzantine Fault Tolerance)類共識、非BFT類共識和混合共識(Hybird Consensus)。

    1)BFT類共識。不同于非BFT類共識的間接達成共識(即參與者并非直接決定共識的具體內容),BFT類共識下,參與者通過投票決定共識內容直接達成共識,在參與者數量不是很多的情況下(一般BFT網絡直接參與共識的節點在100個以內),TPS可以達到10000。

    非BFT類共識下存在分叉可能,以btc為例,通常需要6個區塊才能以很高的概率確認某個交易被網絡確認,而在BFT共識下,達成一致的共識不會被丟棄,因此BFT的響應時間(交易從提出到被確認的時間)也明顯優于非BFT類共識。BFT類共識的主要問題在于網絡規模、容錯率等方面。

    2)非BFT類共識。通過降低共識算法復雜度和減少傳播節點數量等方式減少驗證時間、傳播時間及形成共識時間,能夠顯著提升處理效率。

    PoS(Proof of Stake,權益證明)。相比于PoW(Proof of Work,工作量證明),PoS以權益(持有通證數量×通證持有時間)代替算力決定區塊記賬權,減少了PoW工作量證明過程的能源消耗,在一定程度上解決了可擴展性問題。但是又帶來了馬太效應、記賬激勵、無利害關系攻擊(Nothing-at-Stake attack)等新的問題。

    DPoS(Delegeted Proof of Stake,委托權益證明)。DPoS在PoS的基礎上將記賬人的角色專業化,通證持有人通過權益選出多個授權代表(EOS有21個“超級節點”,Bitshares有101位代表,理論上單數節點均可),授權代表輪流記賬。這種共識下效率得到了明顯提升,但是犧牲了非中心化。

    3)混合共識。顧名思義,混合共識指結合了多種方式的共識機制,如Casper采用了PoW+PoS,EOS采用了DPoS+BFT。

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