区块链公链(一)可扩展性和传输技术

区块链公链的核心技术要素提炼成五个维度,包括可扩展性和传输技术、系统安全、分布式存储、监管兼容性和共识机制。

可扩展性和传输技术

1.扩容技术

比特币、以太坊等公链将区块大小设计得很小,以降低普通设备成为全节点的门槛,保证系统的去中心化属性。

然而过小的区块大小限制了每个区块的交易承载量,给公链系统带来运算瓶颈。目前,比特币系统的TPS仅7笔/秒,以太坊系统的TPS仅约13笔/秒。

公链的扩容技术分为链上扩容和链下扩容两大体系。

其中链上扩容技术包括大区块、隔离见证、分片技术等,链下扩容技术包括侧链技术、状态通道技术等。

各主流公链对扩容技术的已经开展了以下实践:

针对比特币的扩容方案: BCH分叉(大区块)、闪电网络 Lightning Network(状态通道技术)

针对以太坊扩容方案: Sharding(分片)、 Plasma(侧链)、雷电网络 Radien Network(状态通道技术)等。

针对 NEO的扩容技术有 Trinity提供的状态通道技术。

Bytom实行的类隔离见证技术,在区块设计中将数据和见证、签名部分分离,在一定程度上提升了每秒交易速率。同时,还采用了基于多资产的状态通道技术,基于BUTXO的分片机制。

2.跨链技术

区块链之间的互通性问题极大程度地限制了区块链的应用空间,而跨链技术能让价值跨过链与链之间的障碍直接流通,是区块链实现价值互联网的关键。

知名的跨链技术有连接比特币与以太坊的BTC Relay、Cardano的NIPoPoW和Bytom的XRelay技术等。

BTC Relay是一种基于以太坊区块链的智能合约,将以太坊网络与比特币网络以一种安全去中心化的方式连接起来。BTC Relay通过使用以太坊的智能合约

功能可以允许用户在以太坊区块链上验证比特币交易。

BTC Relay使用区块头创建一种小型版本的比特币区块链,以太坊 DApp开发者可以从智能合约向BTC Relay进行 API调用来验证比特币网络活动。

BTC Relay进行了跨区块链通信的有意义的尝试,打开了不同区块链交流的通道。

Cardano的跨链技术通过 NIPoPoW( Non-interactive Proofs of Proof

of Work)侧链实现,它可以让 CSL与任何其他的区块链链协议进行交互。Cardano能够成为其它数字货币的粘合剂,通过侧链和快照技术让不同的货币都可以通过Cardano相互流通。

Bytom上的资产互通采用 XRelay技术(与比特币的 BTC Relay类似),以此来支持不同形式的区块链数字资产在比原链上流动。

3.点对点传输技术

从系统性能角度而言,现有的区块链网络节点,除了见证系统账本之外,对系统的性能提升没有贡献,反而降低了系统的活跃度,因为节点越多,账本同步至所有节点所需的时间也越长。

Cardano采用了一种类似于BitTorrent的点对点传输协议一样,参与的节点数量越多,传输的速度越快。随着系统节点的增多,Cardano每秒可以处理非常庞大的交易量。

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