4.2 鏈下擴容
第2層擴容,即鏈下(Off-Chain)擴容,不改變公鏈基本協議,通過鏈下在應用層進行改進提升擴展性。第2層擴容允許用戶在客觀上沒有第1層安全的環境中進行交易,安全性由第1層支持,具體包括狀態通道(State Channel)、側鏈(Side-Chain)、跨鏈(Cross-Chain)和鏈下計算(Off-Chain Computation)等方案。
(1)狀態通道。狀態通道的思路是將部分交易轉移到鏈下,只將通道開啟和關閉時的狀態記錄在
區塊鏈上。區塊鏈由結算平臺變為清算平臺,狀態通道內的交易視為結算,在鏈下實現,需要脫離狀態通道進行交易時視作清算,通過區塊鏈實現。這樣大大降低了區塊鏈上的交易數量,間接提升了交易處理能力并相應降低了交易手續費。如閃電網絡(Lighting Network)和雷電網絡(Raiden Network)就是采用了狀態通道方案。
狀態通道的簡化工作流程如下:
1)A和B之間開啟狀態通道,將通道開放記錄在區塊鏈上。
2)通道在任意時間內保持開放,A和B可以進行無限次交易,每次交易更新狀態,但不提交到區塊鏈上。
3)A和B想要關閉狀態通道時,將最終狀態記錄在區塊鏈上。
其中第1步和第3步包含區塊鏈上的操作,需要支付交易費并等待確認,第2步完全在鏈下進行。
(2)側鏈
側鏈這一概念是相對主鏈而言的,通過將部分操作轉移到側鏈以解決主鏈的性能和功能瓶頸等問題。以Plasma為例,Plasma是運行在根鏈(ETH主鏈)上的一系列智能合約。Plasma區塊鏈為樹狀結構,每個分支為一條子鏈,一般情況下只將子鏈區塊頭的哈希值提交到根鏈,用于驗證區塊有效性。當有欺詐證明被提交到根鏈,區塊會回滾并且懲罰區塊創建者。由于根鏈只需要處理子鏈的少量提交,根鏈的交易負荷有效降低。Plasma與狀態通道的主要區別在于并非所有參與者都要在線更新狀態,參與者也不需要把數據提交到根鏈執行和確認。
舉例:法院體系中下級法院可同時處理多起案件,上級法院監督下級法院,當有人質疑下級法院的判決可以上訴。
(3)跨鏈
相比于側鏈,跨鏈的概念更加廣泛,跨鏈方案的主要目的是實現資產、狀態等跨鏈轉移交換,鏈與鏈之間不僅僅是主側的關系。以Cosmos為例,其網絡由Hub(樞紐)和Zone(分區)兩部分組成,每個分區可以擁有多種通證,分區之間通過樞紐進行交易,因此跨鏈方案除了能夠實現資產、狀態的跨鏈轉移交換也可將鏈上交易轉移至鏈下進行從而減輕鏈上交易處理壓力。
Cosmos基于Tendermint共識,支持交易快速處理。Tendermint共識過程與BFT類共識類似,開始時節點對新一輪的區塊進行提議,合格的提議區塊在預投票(Prevote)環節獲得2/3以上投票則進入預認可(Precommit)環節,再次獲得2/3以上的預認可后即獲得正式認可(Commit)。
(4)鏈下計算
鏈下計算最初針對ETH提出,由于ETH存在區塊GasLimit,計算量較大的交易消耗gas較多將導致擁堵(比如單個區塊只能打包一筆交易)甚至無法執行(單筆交易消耗gas超過區塊GasLimit)。鏈下計算的思路是將復雜的交易放到鏈下執行,執行結果提交回鏈上,減輕鏈上處理壓力。
以Truebit為例,Truebit由求解游戲和驗證游戲構成。
求解游戲中,求解者執行智能合約的計算,同時提交押金和問題結果,如果正確,返還押金并獲得獎勵,如果求解者欺詐,押金將被沒收。
是否存在欺詐通過驗證游戲解決。驗證者在鏈下對求解者的工作進行檢查,如果沒有驗證者發出質疑,系統將會接受結果,如果出現質疑,由裁判在鏈上裁定質疑,鏈上裁定的工作量與鏈下執行任務的工作量相比微不足道。如果確實存在欺詐,則沒收欺詐者的押金,如果不存在欺詐,質疑者將為誤報消耗的資源支付一定的費用。
第n層(Layer-n)擴容。在第2層擴容的基礎上有人提出了第n層擴容,即第2層擴容的進一步延伸,比如,在從ETH分支的Plasma鏈的基礎上,可以創建更多的Plasma鏈。
4.3 第0層擴容
第0層擴容通過優化區塊鏈底層數據傳輸協議提升區塊鏈可擴展性,不改變區塊鏈的上層架構。如bloXroute通過提升節點間區塊傳播速度,從而在保證非中心化和安全性的基礎上顯著提升鏈上可擴展性。該項目通過提供BDN(Blockchain Distribution Network,區塊鏈分布網絡)提升節點之間通訊的速度,改善節點同步情況,各節點通過bloXroute提供的對等節點(Peer Node)接入BDN網絡,對等節點作為
區塊鏈應用程序和BDN的中間網關。
版權申明:本內容來自于互聯網,屬第三方匯集推薦平臺。本文的版權歸原作者所有,文章言論不代表鏈門戶的觀點,鏈門戶不承擔任何法律責任。如有侵權請聯系QQ:3341927519進行反饋。