各顯神通!區塊鏈擴容技術蓄勢待發?區塊鏈

medium 2018-07-30 09:25
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導讀

在以太坊中,我們定義擴容為隨著用戶(DAPP)增加,提高主網性能(吞吐量,延遲)的能力,而且不會影響到用戶體驗(燃料費用,轉賬時間)。網絡架構必須要隨著應用變多,而能適應新的需求,而不是相反。

擴容問題是目前區塊鏈面臨的主要障礙,不論是短期和長期擴容方案,都是需要的。現在有人提出權威證明(Proof-of-Authority),并且把它作為短期的擴容解決方案。

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什么是擴容?

在以太坊中,我們定義擴容為隨著用戶(DAPP)增加,提高主網性能(吞吐量,延遲)的能力,而且不會影響到用戶體驗(燃料費用,轉賬時間)。網絡架構必須要隨著應用變多,而能適應新的需求,而不是相反。

以太坊現在的狀態

現在,以太坊不能擴容。但是需要我們記住地是,它就是按照這個方式來設計的,所有的區塊鏈協議都是這個方式。在處理轉賬的時候,每個全節點都會存儲狀態數據,其中包括智能合約代碼,賬戶余額和存儲空間。這會確保高度的安全性,但是擴容性卻被損失了。幸運地是,擴容以太坊的支架代碼正在構建。例如各類擴容項目,這些技術都會很好地滿足擴容需求。但是,此文會更專注于已經可行的擴容方案:權威證明(Proof-of-Authority)。

現在的問題是什么?

DAPP現在立刻需要擴容方案。如果沒有,那么問題就會出現:首先,在測試和啟動的時候就會遇到障礙。吞吐量低,以及高手續費,無法承擔大量的流量。這就會導致在主網上部署DApp會變得非常昂貴。其次,很多已經完成主網的項目正在不穩定的狀態,他們急需立刻就獲得解決方案。最終,網絡擁堵和高昂的手續費讓以后的項目都不想在以太坊上構建,而是選擇其他網絡。目前,我們沒有這張魔法,所有的鏈都有著共同的問題,Vitalik Buterin稱之為“擴容三角困境”。

區塊鏈目前面臨的三角困境使得現在只可以滿足以下3個屬性中的2個:

擴容性

去中心化性

安全性

Vitalik認為始終有2個問題:1)我們能夠完成一個新的系統,其中只有幾個節點在驗證每筆轉賬嗎?為了安全性,必須要保證有足夠的節點來驗證每筆交易、2)通過擁有足夠少的節點來驗證多個節點,從而最大化吞吐量?Vitalik在討論分片的時候提出這些問題,但是,在我們看來,他的直覺也和描述權威證明(Proof-of-Authority)相關。

臨時解決方案

現在有一系列短期解決方案:在網絡上部署權威證明(Proof-of-Authority),并且通過橋和主網連接(類似包含Parity和Grid 的橋)。好處是PoA不會依賴于節點來找出數學題的答案,而是提前選出的權威群體稱為“驗證者”會保證區塊鏈的安全,而且也會允許創建新的區塊。他們擁有公開證書,并且管理整個網絡。換句話說,他們所有的身份都是公開的,而且被第三方認證。

雖然權威證明(Proof-of-Authority)是區塊鏈領域最近才推出的解決方案,由于很多優勢,它也被認為是臨時擴容解決方案。首先,它更加安全(單獨的驗證者無法控制網絡或者反轉鏈上之前的轉賬)。其次,由于網絡中有更少地摩擦費用,其實有利于區塊生產。最后也是最重要地。橋梁鏈使得在PoA鏈上進行的操作,可以幾乎不用手續費就轉賬。

關于信任和治理

PoA鏈改變了信任公式。信任再也不是通過可驗證的以太坊工作量共識產生。現在信任產生于絕大多數驗證者手里。雖然驗證者的數量會影響網絡分布,對于安全性來說,更重要地是,驗證者之間的多樣性。關鍵點在于并不是讓驗證者專注于某個行業,不然他們可能會互相勾結。

PoA是權益證明(PoS)的優化版本,其中驗證者的公開信息代表權益證明中的相同角色。驗證者可以是知名的企業家,DApp或者藍籌股企業。用他們的聲譽來作為抵押,他們就會被激勵去盡力為整個網絡做事。就共識而言,絕大多數的驗證者都需要在鏈上簽名。當這件事完成,它就會成為鏈上永久的部分。總結來說,權威證明(Proof-of-Authority)對于私有鏈來說,是比較合適的。它會幫助打造更快,擴容性更好,并且性價比更高的區塊鏈,因此使得DApp以及藍籌項目,可以免費快速地啟動和測試他們的創新想法。

權威證明(Proof-of-Authority)有何限制?

權威證明最大的問題在于預先決定。由于共識是由選中的驗證者完成的,不像權益證明,其中的共識是由提交安全保證金的人來得出。權威證明的模型引入了中心化的因素。我們目前接受這點,但是認為這可能更適合聯盟的設定。引用銀行產業為例。通過完全不同行業的驗證區塊,可以從驗證者那邊獲得所有東西嗎?例如,為什么美洲地區的咖啡生成聯盟需要去驗證銀行的私有鏈?可能的答案:為了防止串通,網絡需要盡可能地分散化。這點我們同意,但是如果我們可以獲得能夠完全保證網站安全地去中心化程度,而且不會影響網絡的擴容性,這樣是否可以?例如,信任可以通過一個產業網絡分布,例如銀行,監管者,工會,托管人,律師,交易所等等。使用他們的身份來作為權益抵押,所有的參與者都會受到激勵,從而來維護他們的公眾聲譽,這也滿足了整個網絡的需求。而且,還有更多層的保護措施可以實施,例如罰款,取消監管許可和其他預防措施可以寫入智能合約,這會在網絡監測到任何欺詐行為的時候,立刻啟動。

以太坊網絡還沒有準備好進行DApp的部署,這就讓很多項目被迫擱置,從而不能測試和啟動他們的產品。我們相信,如果使用權威證明(Proof-of-Authority),或許可以形成更快速,更高效,擴容性也更好的區塊鏈。

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