Qitmeer Network 周报(2020/10/19-2020/10/25)

每周一聊

区块链衍生技术——扩容

在区块链项目里,比特币作为鼻祖般的存在,可以说是家喻户晓了。然而,比特币网络每秒最多只能处理7笔交易,超过的交易只能按顺序排队等着。最拥挤的时候,甚至有超过15万笔排队等候的交易。

正是这种有限的处理能力引发了人们对于区块链扩容的探索,也衍生出了一大堆的区块链项目。当然这条路也是“路漫漫其修远兮”,挑战是巨大的。不过,“我辈岂是蓬蒿人”,近几年,众多扩容方案纷纷登台亮相。

总结起来,众多扩容方案可以分为两大类:链上扩容链下扩容

最先登台的是链上扩容派,也常被称为layer-1扩容。所谓链上,就是直接在区块链上开刀动手术,针对区块大小、共识机制等,直接修改基础规则。

比特币现在每秒只能处理7笔,直接原因是出块慢、区块容量小,因此就迸发了把出块速度提高、区块变大的扩容方案。这就好比修路,单车道换双车道,四车道,六车道。。。这里面有名的就是莱特币(LTC)、比特现金(BCH)。莱特币把比特币10分钟的出块速度直接提高了4倍到2.5分钟;比特现金则是采用把单车道改多车道,将比特币1M的区块大小直接改成32M。

当然,也不乏思考的比较深一点的链上扩容方案,比如隔离见证、分片等。

隔离见证是对于比特币来讲的,它可以看作是比特币系统的一次重要升级,这次升级涉及到比特币共识规则和网络协议。在隔离见证提出之前,比特币的交易验证主要依赖两部分数据:一部分是交易状态,简单来讲就是谁给谁转多少钱;另一部分是见证数据,简单来讲就是证明这次交易是真实合法的。隔离见证,就相当于把这部分“见证数据”从基本结构里拿出来,放在一个新的数据结构当中,但却不破坏数据的完整性。简而言之就是:通过改变区块数据结构来释放区块容量。

分片技术时以太坊率先提出来的。分片是一种基于数据库分成若干片段的传统概念扩容技术,它将数据库分割成多个碎片,并将这些碎片放置在不同的服务器上。这就意味着,在区块链底层公链的系统内,网络上的交易将被分成不同的碎片,我们可以理解成“分组”。这样一来,一笔交易就不必发动全网所有节点都去处理,只要让网络中的一部分节点(矿工)处理就好了。

基于分片技术,将网络分割为碎片会使得更多的交易同时被处理和验证,而且,随着网络的增长,区块链处理越来越多的交易将成为可能。简而言之就是:通过分而治之,提升处理交易效率。

除此之外,还有另一类链上扩容的解决思路,那就是DAG(有向无环图)。这是一类将区块链的链式结构改为图式结构的思路,支持极大的并发量和极高的速度。Qitmeer 便是这样一条BlockDAG结构的底层公链。

总结起来,链上扩容最有希望的、比较普适的方案就是分片和DAG了。

链下扩容,是2018年开始涌现而出的, 也常被称为 Layer-2扩容方案。 链下扩容和链上扩容是相对的,链下扩容阵营换了种思路,他们不直接改动区块链本身的规则(区块大小、共识机制等),而是 在其之上再架设一层来做具体的活,只将必要信息、或需要共识参与( 如数据出错、发生纠纷时) 时才与区块链进行信息交互和传播。因为扩容本质上没有发生在区块链上,不需要对区块链系统做什么大的改动,因为我们压根儿就不走这条路,因此这类方案被直观地称为链下扩容。

链下扩容方案中,大量的事务通常只在参与节点间直接交易,不会进行全网传播,效率直接取决于节点间的网络性能,显然效率更高。而且因为没有全网广播 ,信息不能公开可查,通常隐私性也更高。因此,链下交易性能不受原有区块链性能的影响,链下扩容的性能目标没有最高,只有更高。

链下扩容主要包括状态通道、侧链等解决方案,闪电网络就是链下扩容的代表选手之一

在闪电网络中,交易双方可直接构建通道,之后便可在通道内点对点实现任意多笔零确认的交易,只需要在通道开启和关闭时才跟区块链“打个招呼”,在全网传播确认即可。它不需要修改比特币的共识算法,比特币网络从每笔交易的处理者,后退一步,仅处理少量关键交易,或在交易出现纠纷时进行处理以“主持公道”。这样的工作量现有性能即可满足。

总结来讲,就是:不是每做一次交易就要走一次区块链网络,而是经过了好几次交易之后,才走一次区块链网络。这样一来,就能够“摆脱”区块链的束缚,极大提升交易速度,实现闪电般的处理速度。

当然,链下扩容也并非完美,其方案也伴随着是否会带来中心化、或者数据可能会被修改等等疑虑

总结一下,扩容,是区块链的衍生技术,是对当前区块链有限处理能力进行改善提升的技术探索。慢慢长路,挑战是有的,机会也是有的。舞台宽广,待吾辈尽展芳华。

以上文中观点,纯属社区个人观点,如有不当,请指正。

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Qitmeer Network 周报

新闻动态

  • 2020年10月27日,Qitmeer COO 受邀参加了香港凯悦生态发布会并做了主旨演讲。香港凯悦战略投资Fasset,成为了Fasset生态上的重要合作伙伴, 共同实现“一带一路”生态圈实体资产的通证化。

项目技术进展

底层核心代码更新

基础产品及开发工具更新

  • Qitmeer-wallet RPC API 文档更新:包含获取交易( getTx)、获取指定地址可用UTXO(getUTxo)、发送交易给给定地址(wallet_sendToAddress)、发送交易给多地址(wallet_sendToMany)、使用特定账户发送交易(wallet_sendToAddressByAccount)

    代码实现: https://github.com/Qitmeer/docs/pull/56

  • Qitmeer-wallet API(getTx) 优化:利用RPC通过ID获取交易信息

    代码实现: https://github.com/Qitmeer/qitmeer-wallet/pull/66


Qitmeer Network Development Report

News

  • On October 27th, 2020, Qitmeer COO was invited to attend the ecological conference of Hyatt Hong Kong and gave a keynote speech. Hyatt Regency Hong Kong invested in Fasset strategically and became an important partner of Fasset ecological system, and jointly realized the token certification of real assets in “The Belt and Road” ecological circle.

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