更多精彩 >

以太坊跌成狗,扩容方案能扭转乾坤吗?

2018-11-04 13:46:38   来源:陀螺财经  作者: 

摘要:对以太坊来说,2018年是专注于基础设施的一年。这一年里,大家对网络局限性进行了测试,重新把精力集中到扩容技术上。


以太坊还处于婴儿时期。今天,它还不够健全,也不具备可扩展性。任何了解这项技术的人,都清楚知道这一点。但在过去的一年里,由投机驱动的炒作,过分夸大了区块链的能力。以太坊距离Web 3.0(一个安全、易于使用的分布式网络,受一套共识机制约束,并为数十亿人使用)仍遥不可及,在关键基础设施完善之前,都不会实现。


构建这一基础设施、扩展以太坊功能的项目,都被称作扩容方案。它们有许多不同的形式,而且往往都是相互兼容或互补的。


本文中,我将深入探讨其中一种扩容方案:“链下”或者“Layer2”扩容,希望能让你对Layer 2的工作原理有个全面而详细的理解。


公有链的扩容挑战


“扩容”不是单一的、具体的问题,它是以太坊在服务全球几十亿用户之前,必须要解决的问题。


首先,是交易吞吐量方面。目前,以太坊每秒可以处理15笔交易,相比之下,Visa处理速度可以达到45000笔/秒。


像以太坊这样的公有链,要求网络中每一个节点参与处理每一笔交易,其主要局限也正在于此。以太坊上的每个操作都必须由网络中的每个节点一起执行,保证了公有链的足够权威。


这就限制了以太坊的交易吞吐量:它不能高于单个节点处理数据的速度。


如果我们将区块大小加倍,这将意味着在相同出块时间内,每个节点的工作量大约是现在工作量的两倍。但这是以牺牲去中心化为代价的:需要节点做更多的工作,那么较弱的节点可能会退出网络,挖矿权利将集中到强大的矿场手中。


解决方案


我们需要一种方案:既能不增加单个节点的负荷,又能处理更多交易。


从理论上讲,我们可以采取两种方法来解决这个问题:


1、如果每个节点不必并行处理每个操作呢?


如果我们可以构建一个区块链,链内节点不必参与处理每笔交易,网络被分成两个部分,可以半独立地运作呢?


被分开后,A区可以处理一批交易,比特币上实施。状态通道是比支付通道更为普遍的形式——不仅可以处理支付,也可以处理区块链的“状态更新”,比如智能合约的更改。

2015年,Jeff Coleman首先提出了状态通道。我们先来看一个例子,以便更好地解释状态通道的工作方法。


想象一下,张三和李四玩三连棋游戏,赢家可以获得1作为奖励。最简单的办法,就是在以太坊上创建一个智能合约,将三连棋的规则写入智能合约,并追踪张三、李四的选择。每次玩家做出选择时,给合约发送一次。当一个玩家胜出,按规则,智能合约将支付1个ETH给胜出者。


这虽然可行,但效率低、速度慢。因为游戏的每一步都需要得到所有的节点确认,造成资源的浪费。他们每玩一局游戏,就要支付一笔费用,并且还要等矿工完成验证后才能进行下一局。


这时候,我们就可以设计一个系统,让张三和李四的互动尽量在链下进行。他们可以在链下更新状态,并在需要的时候,回到链上交易。我们把这种系统称之为“状态通道”。

首先,我们在以太坊主链上创建一种智能合约作为“法官”,并将游戏规则写入合约,并识别出张三和李四是本次游戏的两个玩家,再给这个合约设置1个ETH的奖励。


紧接着,张三和李四开始互动。张三开始走第一步,签名后发送给李四,李四也会签名,并将自己签名后的版本发回,自己保存一份副本。然后李四走一步,签名后发送给张三,张三也签名后发回,自己保存副本。每次,他们都会更新自己的状态。每次互动都会包含一次“随机数”,这就可以给每次互动按时序排列。


至此,所有操作都不是在链上发生。如果游戏结束,比如说张三赢了,他们可以上传最终状态(交易清单)并关闭通道。这样,只用支付一次交易费用就可以了。合约可以确保“最终状态”有双方签名,并等待一段时间,以确保结果可靠,最后把1个ETH的奖金支付给张三。


为什么需要这个等待时间?


假设李四上传的不是最终版本,而是他赢过了张三的那个版本,但合约只会执行指令,无法知道哪一个是最终版本。这个时候,设置一段等待时间,可以让张三提供证据证明自己提供的是最终版本。


张三提交双方签名的交易副本,合约通过交易的随机数确定张三提交的是最终版本,驳回李四的请求。


状态通道适用于很多应用程序,并对传统的链上操作进行了许多升级。


2、Plasma


2017年8月11日,V神和Joseph Poon发表了名为《Plasma:自主智能合约》的论文。这篇文章引入了一种全新的技术,可以提高以太坊的处理效率。


与状态通道一样,Plasma是一种处理链下交易的技术,需要依赖以太坊底层技术去对其安全性进行保障。但Plasma的切入点不一样,它可以允许在以太坊主链上创建“子链”。这些“子链”,反过来也可以创建它们自己的“子链”,以此类推。


其结果是,我们可以在子链执行许多复杂的操作,运行包含数千名用户的应用程序,并且只需要与以太坊主链进行很少的交互。Plasma运行很快,并收取较低的交易费用,因为整个过程不需要在以太坊主链上发生。


我们先来看一个例子,理解Plasma是如何运作的。


想象一下,你正在以太坊上创建一个交易卡片游戏。这些卡片是ERC-721令牌(比如以太猫),但它们具有某些特性和属性,让用户可以进行博弈。在链上执行这些复杂的操作很昂贵,所以使用Plasma是很好的选择。


首先,我们在以太坊主链创建一套智能合约,作为服务于我们Plasma子链的“Root”。Plasma Root包含我们子链的“状态转换规则”(比如“不能双花”),记录子链状态的哈希,并充当一种“桥梁”,允许用户在以太坊主链和子链之间进行互动。


然后,我们创造我们的子链,子链可以有自己的一套共识机制。在本例中,是授权证明(PoA),依赖可信区块生产者的共识机制。


一旦子链被创建或者激活,区块生产者就对Root合约做出承诺,相当于“我作证,子链中的最新区块是X。”这些承诺都会被记录在Plasma Root,以证明子链中发生的交易。


子链准备好后,我们就可以创建交易卡游戏的基本组成部分。卡片基于以太坊主链的ERC-721,通过Plasma Root转移到子链。这就引入了一个关键点:Plasma允许我们与基于以太坊的数字资产进行大规模交互。


然后,我们在子链上部署游戏应用的智能合约,把游戏逻辑和规则都写进合约里。游戏用户,其实只是与我们的子链交互。他们可以持有资产(ERC-721令牌)与其他用户进行游戏,不需要与主链直接互动。因为只有少量节点需要处理交易,交易费用会低很多,操作速度也会更快。


3、Truebit


与状态通道和Plasma扩大吞吐量不同,Truebit是帮助以太坊完成繁重计算的链下技术。Truebit不会提高交易吞吐量,但会让基于以太坊的应用程序做更复杂的事情。


有些操作计算成本太高,无法在链上执行。例如,验证来自其他区块链的“简单支付验证(SPV)”证明,让以太坊智能合约“检查”一项交易是否发生在另一条链上(如比特币网络)。


在以太坊上做的所有计算都很贵,因为总需要所有节点都要参与到计算中。


然而,你可以给某个人(解决者)支付一点费用,让它完成链下计算。


首先,解决者往智能合约存入一笔费用,然后,你把需求告知解决者。他进行计算,然后把结果反馈给你。如果计算结果正确,他的押金会被退回;如果计算出错(他出错或作弊),就会损失自己的押金。


那我们怎么知道结果正不正确呢?


Truebit使用一种叫“验证游戏”的经济机制。从本质上讲,我们创造了一种激励机制,鼓励“挑战者”来验证解决者提交的结果。如果挑战者能够通过验证游戏,证明解决者提交了一个错误的结果,那么他们就会得到奖励,而解决者则会失去他们的押金。


结论


“状态通道”和Plasma,将增加平台的吞吐量;Truebit,将更困难的计算作为智能合约的一部分,从而打开新的应用例子。


这三个示例仅代表了扩容方案的一小部分。


在以太坊上构建Layer 2,可以在访问速度、安全性和成本之间达到平衡。对于高价值的交易,建议使用主链;对于交易数字收藏品,速度更重要,Plasma是不错的方案。

猜你喜欢

FISCO BCOS 凭什么从联盟链脱颖而出?

资讯区块链FISCO BCOS

区块链技术的分类是随着各方面的应用而越来越清晰,按照准入机制,区块链目前分为三类:公有链、联盟链和私...

2018-11-09

Hyperledger技术专家首谈FISCO BCOS

资讯区块链FISCO BCOS

关注区块链的朋友最近应该注意到一个活动,那就是基于底层开源平台FISCO BCOS(以下简称“BCO...

2018-11-09

P2P,有序退出“四大”基础和细节要点

资讯区块链P2P

说实话,对于P2P大规模合规备案,飒姐并不乐观。从目前形势看,过半甚至更高比例的网贷平台不会走上最终...

2018-11-07

印度官员认为在最高法院裁决之前应该禁止“私人加密”

监管资讯区块链印度官员

印度政府新闻中心10月31日报,印度经济事务的部长已建议该国财政部禁止“私人加密货币”。由印度财政部...

2018-11-06

美国比特币交易员因无牌转账业务而面临五年监禁

资讯美国区块链避税

比特币交易员Jacob Burrell-Campos本周在美国联邦法院认罪,经营无牌转账业务。这位2...

2018-11-06

梭哈、套牢与不死的暴富梦:抵押房产炒币和被套牢的学区房首付款

资讯区块链暴富梦

“咳咳,要我说,那个XXX(某个数字货币),就应该梭哈!”袁鸣右手抬起来捋了一下左胳膊已经卷起来的衬...

2018-08-03

数字货币交易所的机会在哪里?

资讯区块链数字货币

流量、优质资产、监管三大驱动因素在变,交易所行业终局远未到来。

2018-08-03

大饼回调小币惨不忍睹!主流币新低的路还有多远?

资讯区块链瑞士

当BTC开始调整后其余主流币则配合加速下跌,这波反弹的势能已被空头击破,未来需要花点时间来下跌!

2018-08-03

区块链技术能在生产环节起到很好的监督作用运用

资讯区块链技术

比如生产零件的就可能有很多个厂,最后各种零件送到统一的地方开始组装,而这个组装出来的也只是车的某一个...

2018-08-03

加密货币托管之风渐起 扶桑投屯们何以抢占先机

资讯区块链加密货币

前段时间,扶桑投屯公司计划在推出加密货币托管服务的新闻博得了不少人的关注。但加密货币托管能否PK传统...

2018-08-03

日本兴起加密货币贷款风潮,最高可借数百万美元

资讯比特币区块链加密货币

日本某上市公司正在提供加密货币贷款,涉及币种包括比特币、BCH和以太坊。

2018-08-03

区块链热度“降温” 商业化落地优势显现

资讯区块链数字货币智能合约

曾经被58同城创始人姚劲波形容为“有可能和互联网一样伟大、比人工智能更具颠覆性”的“区块链”,如今正...

2018-08-03

医院上诉未收到租赁物 宝信租赁反诉要求偿还多笔逾期租金

资讯区块链租金宝信租赁

建华医院上诉称,未收到租赁物设备、未起租,宝信租赁反诉:已收到收货确认书和验收报告,并多次要求支付逾...

2018-08-03

信心比黄金重要: “爆雷潮”下网贷平台 走上网红直播路

资讯区块链信心网红直播

“我们客户从6月开始,每天接到的咨询电话量增了一倍还多,投资人问的只有一个问题,平台能不能撑住,高管...

2018-08-03

财链社(www.bcpress.com)专业的全球区块链财经媒体与社群,链接区块链、物联网、大数据、人工智能,致力于成为最有深度的区块链全产业链分析家,为区块链创业者及投资者提供最好的产品和服务。

肖风:科技将如何改变资产管理

11月3日,中国机构投资者峰会--2019年资本市场高质量发展论坛在北京举行,中国万向控股副董事长、...

“好人徐明星”

OK和火币一向死对头,李书沸这么急切地向“仁君”表忠心,大概是对“前雇主”憋了一肚子窝囊气。

唯链(VeChain)CEO 陆扬:去不掉的中心化,走不完的江湖路

陆扬的身上有许多光环,名校毕业,曾是高端洋酒品牌Bacardi中国区IT负责人,还担任过Louis ...

腾讯区块链业务总经理蔡弋戈:区块链具备四大潜力

9月21日,在2018国际数字经济博览会期间举办的国际区块链产业融合峰会上,腾讯区块链业务总经理蔡弋...

聚焦增长战略, 第二届中国营销领袖峰会即将开幕

聚焦增长战略, 第二届中国营销领袖峰会即将开幕

12月14-15日,第二届“中国营销领袖峰会”将在上海举行。本次峰会由中欧校友市场营销协会、中欧校友...

一起寻找“全球链改优秀项目”!

一起寻找“全球链改优秀项目”!

2018年9月10日,由中国通信工业协会区块链专业委员会、区块链改革全国联席会议作为指导,全球链改节...

HelloEOS 区块链全国行活动“EOS 和他的朋友们”正在进行

HelloEOS 区块链全国行活动“EOS 和他的朋友们”正在进行

HelloEOS 区块链全国行活动“EOS 和他的朋友们”正在进行,第六站厦门将在本周六(9月8日)...

区动智慧,链接未来-区块链如何赋能实体经济

区动智慧,链接未来-区块链如何赋能实体经济

自区块链概念流入国内,吸引大量人才进入到这个行业,随着区块链掀起的火热风潮,它被视为本世纪最大的风口...

区块链峰会受监管政策屡屡叫停,920这场峰会却办得热火朝天

区块链峰会受监管政策屡屡叫停,920这场峰会却办得热火朝天

“2018国际数字经济博览会”将于9月20日-22日在石家庄国际会展中心隆重举办。本次峰会邀请到了诸...