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浅谈区块链可扩展技术:侧链、分片、DAG

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不知道各位老铁是否注意到,不同于2017年人们对区块链的概念还停留在“炒币”阶段,进入2018年以来,区块链币圈的声音渐渐变弱,而链圈关注真正底层技术的声音却渐渐呼声高起。分析其背后的原因,可能是因为进入2018年币圈一连三四个月的一路下跌让一波波的韭菜寒了心,而更多的应该是人们对于区块链的认知已经趋于冷静、理性,更愿意关注源于区块链技术而带来的价值。
 
但是就像当年的互联网技术一样遇到这样那样的问题,目前就区块链技术而言,还处在技术发展的最前期,摆在我们面前的是区块链技术发展到现在遇到的一个关键瓶颈——区块链(特别是公链)想要真正做到更深度化的应用和普及,关键就是要解决交易的吞吐量和交易的速度问题,这在区块链中也被称作”可扩展性“。
 
近期, TrustNote基金会创始人周政军(Jeff Zhou)在一次演讲中指出目前对于区块链可扩展技术的发展可大致分为三种解决方案:侧链、分片、DAG,并指出侧链、分片技术目前发展状况。只不过作为一名区块链技术领域的萌新小白,在面对侧链、分片(Sharing)、DAG(有向无环图)时经常会搞得一头雾水,不知道是什么意思,更不知道它们之间是一个什么样的关系——今天简单做了一个梳理,希望大家至少可以从宏观上比较清楚的了解对于区块链可扩展性上的问题,及目前技术研发近状。
 
侧链
 
简单理解侧链就是说会根据交易的双方或者多方之间的预设信任关系简化他们之间的共识模型,可以让他们直接建立一个支付通道,这就是侧链的整个思路。
 
为了提高并发量,建立一个单独的通道,既起到了一个简化共识的作用,同时还可以保护一定的隐私。但侧链需要编程很多前期预配置,预设定,看起来可以按照你的需求构建一个侧链,但事实上侧链的过程中需要很多有依赖关系的设定,这样从架构上也是不可拓展的,这也是为什么导致现在侧链方案一般进展不是很顺利的原因。
 
目前看一下这个侧链的进展。一个是比特币的,还有一个是以太的,目前这两个项目方案进展都不是很理想,尤其是前期启动了一次,效果不好。
 
分片
 
分片也是大家可以想到的扩容方向,分片的思路是在各个节点的本地建一些小的区块链网络,把这个账本存下来,再通过分布式的算法把小的计算网络互相寻找到,融合成一个逻辑上的完整区块链。这样的好处是分片和分片之间有一种并行的能力,在每一个分片内部是独立的,就是现在分片方案。
 
它其实是一种传统数据库的技术,它将大型数据库分成更小、更快、更容易管理的部分,这些部分叫做数据碎片,不过应用到区块链当中会相当复杂。
 
以太坊的分片,简单来说就是将区块链网络划分成若干能够处理交易的较小组件式网络,以实现每秒处理数千笔交易的支付系统。但是目前仍然没有上线,也一直备受期待。
 
DAG
 
DAG 是有向无环图(Directed Acyclic Graph)的缩写,这是一种有顶点和边的图结构。它可以保证从一个顶点沿着若干边前进(有向),但永远不能回到原点(无环)。
 
DAG的优势可以做到高并发,理论上是无限多的并发,意味着它可以大幅提升交易速度。TrustNote的DAG图的每一个树分支构建,由每一个钱包自主并发做父亲节点的选择,钱包和钱包之间具备一定自适应能力,可以自主的构建某些侧链或者分片。
 
它有几个关键点,第一,DAG 是无区块的,使用交易为单位记账,记账颗粒度更细。第二,每一个交易在初期发起的时候有自主权,交易之间自主引用确认,每一个钱包发自己的交易都是并行的。第三,TrustNote创新的双层共识机制实现了高效的同时满足了“去中心化”问题,通过挖矿确认超级节点,做出公证交易。TrustNote从在“更高的效率”和“去中心化”二者之间寻找一个完美的平衡。
 
以上就是关于可扩展性相关技术的一些简单概括和介绍,实际应用的技术细节和命名方式可能会有很多,但从目前来看,大体都脱离不了侧链、分片、DAG三类的范畴。
 
其中争论最激烈的就是比特币Core派和BCH派之间,Core派的解决方案是侧链,BCH就抨击侧链最终会沦为中心化的银行。BCH的解决方案是大区块,Core派就抨击BCH本身就是以矿霸为核心的中心化代表。
 
有争论才有突破,意味着问题本身就还没有唯一的答案。这反而证明了区块链正处于一个刚刚起步发展的黄金时代,也是区块链现阶段的魅力所在,百家争鸣、各抒己见。
原标题:浅谈区块链可扩展技术:侧链、分片、DAG
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