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区块链的现状和发展

2020年03月25日 20:02来源:未知手机版

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区块链带来革命性的变革的共识,其自身的发展也不可能一帆风顺,必然要经历各种突破,必然要依赖技术的发展。所幸的是,在区块链变革的大背景下,各种技术的突破和应用发展迅速。本文对区块链自身生态的发展做一个简单的梳理。

基于目前业界的共识,区块链发展的里程碑实践有两个,一个是比特币,被称为第一代区块链,它实现了公共(去中心化)的货币发行体制和交易机制;另一个是以太坊,被成为第二代区块链,其关键突破在于实现了智能合约,也就是说实现了去中心化的计算和验证。随之而来的一些小的发展和突破,也出现了不同的链的形态和发展,比如 Hyperledger Fabric,以及国内的Quorum等。

区块链的发展带来了很大突破,但同时,其发展也受技术本身的制约,当前的区块链应用发展的制约因素与传统应用对比,可以考虑为以下三个方面:

网络处理能力,按照TPS(每秒交易数)来衡量

存储能力,按照整个链所能够容纳的数据来衡量

运算能力,按照单位实践内网络处理的基础指令数来衡量

本文主要探讨的是现阶段正在进行的一些针对TPS提升的一些考虑和方案。对于存储能力的提升,这是Filecoin直面的挑战,以实现与数据相关的应用的去中心化。对于运算能力的提升,必然采用安全多方计算,实现计算的完全分布式。对于这两个部分,将单独另外分析。

能不能快一点?

比特币每一秒难以处理7笔以上的交易,也就是TPS =7。一方面受制于其平均10分钟的区块时间,另一方面受制于其区块大小的设定。一直以来,这是区块链从业者的一块心病。所以一直以来,解决方案就是两个:

1)缩短区块时间;2)提高区块大小。

对于比特币而言,这些方案都有人采取,并创造出新的链。简单而言,莱特币采用2.5分钟的区块时间,而BCH和BSV则采用了更大的区块来解决拥塞的问题。但是,这种解决办法所带来的问题就在于,对网络和参与者的要求提高了。也就是说矿工进入的门槛提高了,那么对去中心化而言自然就会带来负面影响。

当然,为了解决这个问题,有些人走得更远,一种方法就是:更改约束条件。简单地说,进一步提升参与门槛,走向半中心化。换句话说,我们是不是可以不那么严格地实现去中心化,往里面加一点许可权的催化剂,来提升反应的速度。联盟链多数就是如此,HyberLedger Fabric是一个需要许可权的区块链框架;EOS包含21个超级节点,虽然是公链,虽然有选举,但基本上也是被超级节点把持。许可系统对每一个参与者要求更高,无论是每个区块的交易数量还是区块时间都可以大幅度提升,而且走得更远的是,并不严格要求所有交易都需要所有参与者进行验证。这是因为这种妥协,包含许可权的系统可以达到数以万计的TPS,甚至更高,远远超出主要的完全去信任的网络,比如比特币或以太坊。

Facebook所宣布的Libra也是基于许可权的区块链,从而在现有技术下,才可能实现用于日常交易的系统。

但是,这种妥协虽然带来了TPS的大幅提升,但并没有带来网络价值的提升。因为区块链的特性和要达到的目标 - 去信任,才使得区块链更有价值。所以大家可以看到的是,BTC TPS相对而言较低,但其价值认可度却最高。也就是说,区块链网络的去信任越彻底,网络自身的价值信任度就越高。

那么,问题回来了,我们需要在不牺牲网络的信任度的情况下,提升区块链网络处理能力呢?这要从区块链的几个层次说起(见下图)。可以简单这么理解:Layer 0?是通信层,Layer 1 的是多层结构,其核心是共识层(如下图所示),而链下扩容(搭建在 Layer 1 上的链层)方案可以称为 Layer 2。

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Layer0 提速 - CDN

相对于Layer1,Layer2而言,Layer 0 的改进与链本身的技术关联度较低,技术上比较容易实现,但因为涉及到基础设施建设,改变起来却也不容易。

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