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分片技术怎么样?分片技术如何使区块链更具可扩展性?

全文导读

分片是区块链扩容的热门方向之一。不仅以太坊基金会把分片作为官方钦定的扩容方向,有分片概念的一众公链在近期也受到投资界热捧。本文就分片技术的分类和实现方法进行讨论。分是一种数据库分区,它将较大的数据库分为

 分片是区块链扩容的热门方向之一。不仅以太坊基金会把分片作为官方钦定的扩容方向,有分片概念的一众公链在近期也受到投资界热捧。本文就分片技术的分类和实现方法进行讨论。分是一种数据库分区,它将较大的数据库分为更小,更快,更易于管理的称为数据分片的部分。通常,分片数据可能相对容易。一个简单的例子就是根据每个用户的地理位置在不同的服务器上放置与各种客户有关的信息。

区块链

然而,区块链技术中的分片实现要复杂得多。这是因为传统区块链需要所有节点在区块链上承载所有数据。大多数区块链项目仍然依赖此模型的最大原因之一是,它被认为是确保交易得到准确验证的非常安全的方式。

要理解分片的实用性和局限性,最好对共识算法有一个总体的了解。Proof-of-Work(PoW)算法特别用于安全,一般来说,PoW与Proof-of-Stake(PoS)相比攻击成本更高。然而,PoW的一个重大缺陷是其技术设计通常使得更大的区块链在及时完成交易时非常低效。

至少在2018年,在100%PoW算法中使用分片似乎很困难(或基本上不可能)。虽然分片是否最终可以使用PoW还不知道,但是一些项目已经表明PoS可以进行分片。特别是对于必须验证大量事务的区块链,由于每个节点只需传送一部分数据以完成事务,因此分区提议大大提高可扩展性。

虽然分片技术的效率大大降低了交易完成时间,但是分片实际实施的最大障碍是其潜在的安全隐患。另一个要考虑的因素是,2018年市场上的许多顶级区块链项目仍在使用PoW。对于任何项目而言,改变共识算法的过程可能相当困难,并且需要一些时间。创建分片区块链的目标是以太坊项目正在向更多采用PoS算法过渡的主要原因之一。

正如以太坊的Sharding FAQ Github文档中所解释的,分片区块链的基本设计可能包括几个不同级别的节点,它们在区块链中扮演不同的角色。

目前,有几个关键项目正在研究分片技术,以太坊是最显着的项目(就市场排名而言)。正如Vitalik Buterin 在2018年4月30日的推文中暗示的,“Sharding即将到来”。以太坊在2018年早些时候发布了一个概念证明,Buterin指出项目团队在开发该技术方面取得了很大进展。

不过,目前还不清楚分割多少会提高每秒可能的事务数量。Buterin和其他区块链专家表示,尽管大量数据被抛出,但每秒100万笔交易(tps)很可能发生。考察市场排名,还有一些其他高排名项目正在寻求通过分片技术为更大的可扩展性创建基础。例如,Zilliqa 在2018年4月的testnet版本中使用3,600个节点演示了2,400 tps,并计划在2018年第三季度发布其主要网络。

分片并不是许多重大项目实现的唯一可扩展性技术。此外,实施分片并不意味着拒绝其他新兴技术。目前看来,大多数项目都可以实现可扩展性解决方案的组合。例如,Lightning和Plasma等离线协议 以及Loom Network提出的旁链协议也是提高吞吐量效率的重大举措之一。

在其他科技领域的很多情况下,新技术的开发具有很强的竞争力,很少在各个项目团队之间披露。但是,通过区块链技术,整个行业的合作已经非常普遍。如果这种趋势继续下去,一些区块链项目最终可能会应用分片解决方案。分片技术还处于初级阶段,而市场的浮躁也为技术的发展和落地带来了一定阻碍,技术完善与市场教育依然任重而道远。

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