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链上扩容的常见几种机制

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比特币和以太坊作为区块链1.0和2.0的代表,但是TPS却少的可怜,比特币是7TPS,以太坊是15TPS,作为中心化的代表,淘宝在17年双十一超过了200,000TPS,可见去中心化的TPS还有很大的差距需要提升。


浅谈交易流程


有人说区块链生来就不是为了高TPS,去中心化就意味着TPS的降低。但是如果基于去中心化还能有高TPS,就可以有很大的想象空间,相信基于区块链的应用也会蓬勃发展。


基于区块链去中心化的一笔交易确认需要以下步骤


1.钱包节点广播交易;
2.挖矿节点打包交易到区块,计算工作量,广播区块;
3.其他节点收到区块,验证工作量,加到自己的区块链列表,交易确认;
4.为了防止分叉,一般都需要等待若干个区块的确认。


跟去中心化相比,中心化的一笔交易的确认只需要以下两步


1.钱包发起交易;
2.服务器收到交易,处理并确认。


可以看到,去中心化比中心化多了计算工作量、广播区块、其他节点验证区块、等待区块确认(防止分叉)的一些工作。


所以去中心化理论上是超越不了中心化,但是可以以此为标杆不断提升。


目前关于区块链的扩容有以下几种方法:


SegWit(隔离见证)


针对比特币,把脚本签名数据从基本结构(比特币1M计算的是基本结构的大小)中剥离出来放到新的结构中,增加单个block内交易的数量,提升TPS。


2M区块

针对比特币,硬分叉修改比特币区块大小的限制从1M到2M,增加单个block内交易的数量,提升TPS。


状态通道

建立通道,把一部分高频链上交易放到链下通道,待通道关闭后把通道内若干条记录合并的最终结果提交到主链,等同于增加了单位时间内的交易数。


分片

针对以太坊。目前以太坊中,网络中的每个节点都需要执行所有的交易,分片的思想是将所有的节点划分为若干组,每组执行所有交易的一部分,就可以提升单位时间内的总交易数。


Plasma

ETH创始人Vitalik对Plasma发表看法


针对以太坊,子母链一种实现。Plasma本质上是以太坊上(根链)的一系列智能合约,全网的TPS可以随着子链的数量增加而无限扩展。


链下计算(例如Truebit)

针对以太坊。是一种帮助以太坊在链下处理计算复杂的工作,目前以太坊每个区块有GasLimit限制,如果有计算量大的交易消耗Gas的总量超过区块的GasLimit将无法得到执行,或者几乎达到单个区块的GasLimit限制导致区块仅能打包一个交易,矿工费会比较高,也会造成以太坊拥堵。


计算复杂的交易提交给链下第三方执行,执行后将结果提交到主链,提交到主链的数据消耗的Gas将会减少,可以被低成本的打包到区块。


DPOS共识

比特币和以太坊的POW共识需要节点计算规定难度的hash,时间都浪费在计算过程。所以Wisdom Chain采用了DPOS共识,投票选出15个节点负责生成区块,这会大大减少出块时间间隔,极大的提升TPS。

总结


目前很多在建的基础公链会参考现有的扩容方案,直接集成。Wisdom Chain公链以DPOS+Pow为共识来提升主链TPS,是下一代高性能高并发的公有链。





相关资源

  • WIsdom Chain公链文档知识库:
  • https://docs.wisdchain.com/#/
  • Wisdom Chain官网:
  • https://wisdchain.io/
  • Wisdom Chain技术论坛:
  • http://tech.wisdchain.io/
  • Wisdom Chain开源代码库:
  • https://github.com/WisedomChainGroup

  • Wisdom Chain区块浏览器:
  • https://scan.wisdchain.com
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