06.21 「以太坊分片技術」分片技術是什麼?

「以太坊分片技術」分片技術是什麼?

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本期專題:【以太坊分片技術】


「以太坊分片技術」分片技術是什麼?


最近,Vitalik Buterin(V神)多次談到以太坊分片技術,分片技術究竟是什麼,用來解決什麼問題?

眾所周知,由於很多項目基於以太坊開發,以太坊所支持的智能合約佔據了越來越多的市場份額,但與此同時,以太網絡的速度也越來越慢。


V神在這個時間點提出的以太坊的擴容方案的確是如同一場及時雨,讓關心以太坊未來的極客們非常興奮。

對於所有的區塊鏈技術來說,尤其是以太坊,由於區塊鏈項目的爆發式增長,而且越來越多節點參與到區塊鏈網絡中,區塊鏈本身所承載的數據量也是無限增長。


比如以太坊的數據庫規模從不到十億字節到今天的百億字節僅僅花了幾年時間,這個問題也越來越嚴峻。


因為數據目前呈指數級增長,這對與以太坊的底層架構是一種嚴峻的考驗,也是眾多用戶和開發者很頭痛的問題。以太坊的擴容也成為目前最重要、最受關注的痛點。

「以太坊分片技術」分片技術是什麼? 分片技術是什麼?

「分片」這個概念是來自傳統的數據庫概念,就是將一個非常龐大的數據庫進行分片管理,每一次查詢或者運算等管理都只在特定的分片上進行,最後彙總結果,將一個複雜龐大的問題拆分成小問題來解決。

在以太坊上,「分片」大致設計思路是:將以太坊的網絡每個區塊拆分成一個個子區塊,每個子區塊可以容納若干個(目前是100個)存有交易數據的校驗塊(原英文名稱是Collation),這些校驗塊最終只組成一個在主鏈上的區塊。


因為這些校驗塊是整體作為一個存在的,因此它的數據就由一個特定的礦工打包生成,本質上和現有協議沒有太大的區別,所以也就不需要再增加額外的網絡確認。


經過這麼劃分,整體區塊交易容量就能提升了百倍,也就意味交易速度提升百倍。

簡而言之,那就是分片技術將原有的一個區塊鏈系統分成了多個獨立的子塊,這些子塊就由片區的專有節點負責處理,而不再需要廣播到整個網絡去,因此提升了處理交易。這就是分而治之的思維。

類似我們現在的社會政府存在似的。原來,我們要處理的任何一個事情,都要彙報到全國人民,讓全國人民都同意,才能最後蓋章,這就是真正的去中心化。


但現在呢,我們也許可以把中國劃分到26個省份,每次你的文件要確認蓋章,只需要獲得本省人民所有人的同意即可。很明顯,蓋章速度當然比以前快了。

「以太坊分片技術」分片技術是什麼? 分片的最大問題

分片當然有更好的性能,但是犧牲了一定的去中心化,是一種弱中心化的體現。這種弱中心化的機制最大的問題在於:

降低了作惡的成本,也就犧牲了一定的信任程度。

原來一個文件確認,你是要獲得全國一半以上(51%)人民的同意才能蓋章。所以,這意外你要操縱這個網絡十分困難。


但是現在呢?你只需要全省一半以上的(51%)的人同意即可,這個量級的驗證也就下降了一個量級,意味著區塊鏈被攻破的可能性更高了。

「以太坊分片技術」分片技術是什麼?
總結

即使看到問題,但我並不是因此就唱衰以太坊。洽洽相反的是,我是要對以太坊的分片技術大大看好的。

其中看了那麼多區塊鏈項目,瞭解了本質精神,我們最後都會發現,真正的去中心化是不現實,因為未來的任何一個區塊鏈應用都是需要落地商用的,而這就是要求區塊鏈需要有安全的信用機制,也要有足夠的性能需求。

因此,問題不是將區塊鏈分片後,分片安全性降低。


更重要的是在主鏈和子鏈上設計一個比較完美的機制,讓分而治之的子區塊超級節點的作惡成本提高,就能完美得解決性能和安全的問題,達到社會信任與性能需求的。


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