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快讯 | 三位大咖共话区块链性能:侧链、分片和架构,下次别忘了到场

简介:
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4月7日,CSDN区块链大本营、PDJ以及极客帮创投联合举办了第六期区块链技术开发者沙龙。旨在聚焦高性能区块链技术,共同探讨提升区块链性能的方法。虽然正值清明小长假期间,但仍然有大量关注区块链的技术开发人员早早就来到了会场,小小的会场很快就坐了个满满当当。



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新一代可扩展高吞吐量公有链平台


Zilliqa技术总监、联合创始人贾瑶琪首先做了《新一代可扩展高吞吐量公有链平台》的演讲。贾瑶琪表示:比特币、以太坊以及其他公有链提供了区块链技术很多好的特性,比如去中心化、透明性、以及不可篡改性。但如果把区块链作为一个基础系统或者一个帐本系统,公有链的低吞吐量,即性能的低下,是技术落地中,当下项目应用严峻的问题。


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公有链的低吞吐量带来了高手续费、网络拥塞等诸多问题。但更重要的是直接制约了在区块链技术领域,没有杀手级应用出现。因为只有公有链具备了可满足于当前商业应用的高吞吐量需求,才能吸引更多开发人员,更多大企业参与进来,为区块链技术创建杀手级应用。


而解决低吞吐量的问题,目前有几种比较流行的解决方案。


第一种方案,是增加区块的大小。可以把区块大小从一兆升级到两兆或者十兆,甚至1GB,可以提高一定的吞吐量。但本方案会有很大的限制,即,如果把区块升级到1GB,受制于计算性能,带宽的限制,会导致整个网络,在工作量证明广播时,效率非常低下。


第二种方案,就是目前业界较多的链下交易。这种方案需要提前支付一些数字货币作为押金,之后通过线下手段来跟其他人进行支付,最后把结算放在链上。链下交易的方案,因为可以使用强大的服务器来进行处理。因此,每秒可以提供上万或几十万的高吞吐量。但链下交易方案,由于缺乏对线下节点的有效监督,从而将失去开放性、透明性,以及去中心化的优势。


第三种方案,是代理人共识协议。这种方案通过权益证明或者官方验证,选出若干代理人。之后通过某种协议,形成一个共识,产生区块。再将这个区块广播给整个网络,从而达成整个网络的共识。好处是,可以很快达成共识,不足之处也显而易见,即代理人是否能够公正的代表大多数人的利益有待考证。


Zilliqa则采用了另一种方案,即网络分片技术,来实现高吞吐量。通过这种方法,能够达到每秒1200-2480MB交易的高吞吐量。网络分片,简而言之就是并行化的分而治之,例如整个网络如果有1万个节点,则可以把1万节点,分成不同的小组,每个小组超过600个节点,称做一个划分。划分之后,在每一个分片里面,对应不同的交易进行一个处理。之后在每个分片里面形成共识,其中有一个单独的分片,会将这些共识的结果进行归总,之后传递给整个网络。通过这种并行的方式,Zilliqa实现了数百倍于比特币和以太坊的高性能。



区块链性能结构分析


井通科技CTO、CallChain项目创始人杨建新第二个演讲。杨建新表示,目前,区块链系统性能的指标是指响应时间(Response Time)和吞吐量(Throughput)。响应时间,是提交请求和返回请求的响应之间使用的时间,区块链里以共识时间为响应时间度量。吞度量,是对单位时间内完成的工作量的度量,区块链里以TPS(Transaction Per Second),每秒执行的交易数量,为吞度量度量。


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这些性能指标和分布式异步环境、 共识机制、交易功能复杂度、链式复杂度、 硬件条件都有着密切的关系。而以目前的区块链技术来看,要提升区块链性能的现状面临着中心化与去中心化、 可信环境与非可信环境、链上性能与链下性能、全局性能与局部性能、结构化方案与优化方案的选择等诸多困境。而要跳出这些困境来对区块链进行性能优化,则相应的有多链优化方案、中心化优化方案、 局部化优化方案、结构性优化方案等几个方向。


多链优化方案可以通过侧链机制、主从双链、 树链、闪电网络、雷电网络、分叉等技术来解决性能问题。中心优化方案,通过节点计算中心化、节点功能微服务化、 单节点交易缓存、节点数量限制等手段来提升性能。局部化优化方案则可以通过可信验证节点、区块链网络分区、分片技术来实现性能的优化。至于结构性优化方案,是通过层级共识机制以及无共识机制,DAG网络来对性能进行优化。此外,也有人采用合约异步化来解决区块链的性能问题。


这些优化方案都能够对区块链的性能提到一定的提升作用,但也都存在一定的不足。


井通区块链是基于有效去中心设计理念的分层架构区块链信任栈。在这个基础上井通区块链通过三方面优化方案来实现区块链性能的优化。第一方面是银关优化方案,这个方案通过银关中心化方案、双重签名交易账号锁定、银关账号体系优化,主要解决单节点交易缓存的问题。第二方面是共识机制的优化,这种优化是通过无支持人的共识机制,多PBFT以及周期性共识机制的建立来解决共识效率的问题。第三方面是层级共识机制,层次共识机制解决的其实也是共识机制的效率问题,通过合约异步化处理、以及下层固定共识机制,上层可定制共识机制的双层共识机制来进一步提升共识机制的效率。通过这些措施,井通将区块链的性能获得了显著提升。



阿希 侧链架构区块链应用开发平台


Asch阿希链创始人单青峰最后登场,他以阿希这种侧链架构的区块链应用开发平台为例,介绍了如何应用侧链解决区块链性能问题。


单青峰介绍说:目前的区块链技术存在不少问题,比如成本较高,吞吐量非常低,还有智能合约的安全性问题,而侧链则可以较好的解决这些问题。


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侧链是他们在2014年提出来的一个概念,当时目的是为了解决比特币的上述问题。侧链一方面可以使用一些新技术,进行各种大胆的创新和实验。另一方面,侧链是一个独立的系统,是一个隔离环境,即使内部出现问题,也不会影响到原有的系统。此外,在一个侧链中,可以根据不同的场景,实现不同的业务逻辑。比如在侧链里面,添加智能合约,可以设置更大的区块,更低的确认时间。


目前的侧链也在发展。一开始侧链一般是比特币的侧链,而目前,侧链概念已经拓展。理论上任何一个链都可以有他自己的侧链。侧链是相对一个主链而言的,比如说比特币的侧链,相对是说以比特币为主,目前侧链和主链之间的通信,主要是资产的互通。一个主链可以有多个侧链,每一个侧链,都可以承载不同的业务。其实侧链也是一种分片技术,只不过侧链是按应用来分片,就是说,根据不同的场景,用不同的链去承载不同的业务。


而Asch,就是一个基于侧链架构的区块链应用开发平台,同时,Asch还是一个多链的解决方案。Asch有一个主链,在主链的协议层,添加了资产,在协议底层,增加了一个资产的协议。通过这个资产及协议,Asch可以实现在主链和侧链之间资产互通的协议保障,即所谓的资产跨链。在共识算法方面,Asch采用的是基于DPOS+PBFT的共识算法。


Asch实际上是一个简单易用的去中心化开发应用平台,它允许开发者定义非常复杂的数据模型,并提供了一系列SDK和API来帮助开发者快速构建基于JavaScript和侧链技术的去中心化应用。并发布到系统内置的应用商店中,供平台中的分布式节点下载执行。同时,由Asch侧链共识网络来保证整个过程的安全性。



区块链热点问题探讨


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在本期区块链开发者沙龙的最后环节,三位嘉宾就区块链的几个相关问题进行了热烈的讨论。关于区块链性能指标,三位嘉宾一致认为,以目前区块链技术的发展来说,能够将TPS提升至上千级别应该是可以实现的,上万或者十万级别基本不靠谱;同时,单青峰认为脱离应用场景单独谈性能没有意义,只有与场景结合的性能指标才是应该关注的。


在讨论区块链为何没有通用协议时,三位嘉宾普遍认为现在还处于区块链技术的早期,谈通用协议还为时过早,贾瑶琪认为区块链尚在婴儿阶段,很多算法协议只有雏形,目前比较稳定的算法协议只有比特币,以太坊,但两者都不太适合未来使用。目前很多区块链问题没法解决,制作标准的必要性没有那么大,随着市场扩大以及区块链技术在性能和安全性上的大幅提升,标准的制定才会搬上议程。


三位嘉宾也一致认为:区块链确实是一个颠覆性技术。杨建新表示,区块链最颠覆的地方是它不是增强式工具,而是自成体系,这是目前任何其他技术都做不到的,它是类似于电的通用型技术。随着区块链技术的发展,它必将改变行业、改变世界。


在圆桌论坛之后,本期区块链技术开发者沙龙落下了帷幕。但众多参会者仍然久久不愿离去,现场讨论的气氛非常热烈。由此再次佐证了区块链技术的强烈热度。而极客帮创投也将会一如既往的关注区块链技术,持续为大家奉献精彩的区块链技术相关活动分享,为广大开发者们打造一个为区块链开发者及创业者服务的社区和生态!



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原文发布时间为:2018年04月10日
本文作者:区块链大本营
本文来源:CSDN区块链大本营,如需转载请联系原作者。

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