区块链可扩展性世界发生了什么

尽管区块链成功地证明了其在提供支付生态系统的安全去中心化系统方面的成功以及许多创新项目的去中心化平台,但可扩展性仍然是难以管理的主要障碍之一

免责声明:

本文旨在向读者概述区块链域中的趋势可扩展性解决方案(侧重于以太坊和比特币)

我几乎可以肯定,区块链空间的所有人都听到了这些词(可扩展性,第1层,第2层),它们几乎都是区块链领域的流行语。我第一次听到我觉得“嘿,发生了什么事?”

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介绍 :

为什么我们需要区块链来扩展?

主要有两个原因:

  1. 我们希望区块链成为传统替代品的继承者; 更安全,更便宜和审查抵制。随着比特币作为去中心化支付系统的成功,许多加密货币爱好者都在想,或者我们可以说“梦想”比特币是否可以与其他替代品竞争?

这里的主要问题是交易时间。虽然paypal每秒管理193笔交易,Visa管理每秒1667笔交易,但以太坊每秒只进行20笔交易,而比特币每秒管理高达7笔交易

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2.当以太坊为其图灵完全去中心化的计算机带来时,它带来了许多可以实现的创新想法; 可伸缩性是他们脸上的主要问题。

如果我们只看比特币以太币的交易率增加。

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资料来源:charts.bitcoin

 

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每个区块的交易数量有限; 在比特币是通过块大小(限1-2 MB),而在以太坊由气体总量限制〜800万块气体,我们有一个很大的问题,在这里:

每笔交易费用昂贵

交易数量的增加将导致提高费用,因为矿机倾向于选择更高的费用“或以太坊的天然气价格”,让用户有两种选择; 等待更长的时间或他的交易将不会永远包括“留下它直到他的交易从mempool删除”。现在区块链不再是快速便宜的选择。

那么可扩展性的主要问题是什么?

Scaling Trilemma(去中心化,可扩展性,安全性)

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资料来源:区块链可扩展性,互操作性和可持续性概述

 

由Vitalik Buterin(以太坊创始人)创造的术语指的是加密货币项目在决定如何优化底层架构时必须做出的权衡。

有很多在blockchain社区管理这个三元悖论建议,一些解决它layer1的和其他的二层。那么这是什么意思 ?

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资料来源:区块链可扩展性,互操作性和可持续性概述

 

在上图中,你可以看到构建区块链的图层。

第1层解决方案:

通过修改区块链协议来扩展区块链的提议是调用第1层。最值得一提的建议是:

从POW“工作证明”转向POS“堆叠证明”

通过修改POW中的一致性算法,对于矿机来说,在块之间强制执行一段时间来解决使用比特币的块时间为10分钟的加密货币拼图(POW),而在ethereum中,对于生成块的POS则为10到20秒。基于vali从POW“工作证明”移动到POS“堆栈证明”dators堆栈,使得块时间为几秒。这是一个以太坊casper方法,你可以在这里阅读更多

增加块大小以进行更多事务:

虽然初看起来似乎从根本上说,比特币社区围绕这个提案进行了一场激烈的争论,这导致了硬分叉问题。这是一个非常有趣的故事,你可以在这里阅读。

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在以太坊,我们看到的辩论较少,大多数人反对它的原因有很多,例如:

1-这可能导致中心化,因为普通用户使用普通笔记本电脑无法下载并保存大量的块

2-这将需要分叉网络并划分网络电源

分片:

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来源:以太坊的扩展解决方案解释

 

以太坊的主要问题是交易验证速度; 每个节点都必须下载整个区块链。如果我们将主区块链划分为子区块链“分片”怎么办?

我可以将它视为联邦状态,每个联邦州负责其验证,可以这么说

分片很有前景,但是它面临着很多挑战,比如分片交易所以及需要首先实施POS。

Layer2解决方案:

将区块链扩展为应用层的解决方案称为layer2解决方案。

解决可扩展性问题的大多数解决方案分为两个主要部分:国家渠道和侧链。

值得一提的是,还有其他解决方案通过以下方式解决可伸缩性:

离线计算“你可以在这里阅读更多相关信息。

流动性网络实施的承诺链,阅读他们的论文

所以我们来谈谈侧链和状态通道,如果你想进行更深入的比较,请检查一下

国家频道:

我只是保持两个交易链上“开启和关闭渠道交易”,其余交易是脱链的。这对于小额支付是有利的,因为这两方之间有很多交易所,所以与转账金额相比,不需要支付很多费用。

它可以通过三个步骤来实现:

  1. 两位参与者将金额锁定为多重签名合约
  2. 他们所有的交易都发生在链条上
  3. 当他们想要完成交易时,关闭渠道交易发生在链上以更新具有最新状态的状态并释放资金。

值得一提的项目:

  1. 比特币闪电网络
  2. Raiden我总是将它视为以太坊闪电网:D

主要问题是,为了恢复对方的任何不当行为,你必须保持在线状态

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来源:SideChains和State Channels之间的差异

 

侧链

它是独立的区块链,具有对主链的加密货币承诺。
让我们更简单; 侧链背后的想法是我有另一个区块链“”网络及其共识算法,所有这些东西与主链“父/根区块” 并行,我可以通过根/判断/父合约在它们之间交易所资产“此合约为每个块保存状态根哈希“运算符负责在根合约中提交此状态根。

它不提供状态通道所做的隐私选项,因为所有事务对于参与此子区块链的所有节点都是公共的。它的安全性也与主链安全电源隔离开来。

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来源:SideChains和State Channels之间的差异

 

项目值得一提:

等离子:

等离子不是工具或项目,等离子是一个框架,可用于创建缩放的去中心化应用程序。

这取决于主链上部署的根合约和侧链中的子合约

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  1. 离线执行:

    我在主链外做大部分工作的地方。

  2. 国家承诺:

    因为大部分交易发生在外链,我需要一些改变的证据; 使用merkle树的最新更新的保存点。

  3. 移除:

    当用户决定离开等离子链时,例如用户想要提取他的钱,他们使用merkle证明作为该用户的所有权证明,承诺该用户有x金额。

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资料来源:了解等离子

 

如果你需要了解有关血浆的更多信息,请查看此信息

这不是唯一的趋势主题,还有Vitalik Buterin在8月23日写过的“半层-2”协议或混合层2解决方案,但这将是我的下一篇文章主题,我将在此处添加其链接一旦发表。

结论:

可扩展性非常重要,值得所有投入的努力工作。我很早就会看到很多真正的解决方案,因为挑战是创新的心跳。
所有这些提出的解决方案解决了一部分难题,它们只是stps; 重要且有用的步骤。

原文:https://medium.com/ethereum-foundation-devcon-scholars/https-medium-com-emanherawy-whats-going-on-in-blockchain-scalability-world-6ff5f11a4ad6