区块链:科普 | V神提到的作为以太坊可扩展性未来的分片是什么?

你或许也知道,限制目前区块链技术大规模落地应用的一个很重要因素就是性能,这也是为什么很多传统互联网从业者不太看好区块链技术的一个原因。

那么,如何解决区块链的性能问题呢?其中的一个解决方案就是分片技术。

什么是分片?

分片是数据库分区的一种形式,也称为水平分区,即将一个大的数据库切分成很多小的、可处理的部分,从而提高性能,缩短响应时间。

分片并不是一个新的概念,早在90年代后期就出现在了传统的中心化数据库管理中。这个概念的流行,要归功于一个多玩家同时在线玩的角色扮演游戏UltimaOnline。

徐明星新书《趣说金融史》正式发布 科普金融发展之道:金色财经现场报道,9月23日,欧科云链创始人徐明星携手著名财经作家李霁月、行业观察者顾泽辉力作《趣说金融史》一书,跨越5000年金融历史,重读金钱故事,并预测新的金融时代。该书由中信出版社出版,将于近期正式发售。据了解,本书可以更好地呈现金融的起源与发展,帮助人们理解货币、金融与未来经济。作为区块链行业领军企业——欧科云链的创始人,徐明星深知技术探索对经济社会的重要推动作用,他曾先后出版过《图说区块链》、《区块链:重塑经济与世界》、《通证经济》、《链与未来》等行业权威著作,解读区块链等新型技术的推动下,金融与社会的升级之道,对经济社会发展做出了重大贡献。其中,《区块链:重塑经济与世界》曾作为新中国70周年重点推荐图书之一被相关书店推荐。[2021/9/23 17:00:57]

在这个游戏中,开发者将玩家分配到不同的服务器来缓解流量压力。商业上,一个普遍的分片案例就是将用户信息的数据库按照地理位置划分,同一个区域的用户信息放在一起,存到单独的服务器中。

动态 | 报告:区块链等热点词促使童书科普百科类成交额同比增速最高:近日,京东图书与艾瑞咨询联合发布了《2019中国图书市场报告》。报告指出,AI、5G、区块链、机器人、VR、智能家居、AR这些热点词,不断点燃科技热潮,科技在改变大众生活的同时,也吸引了越来越多家长的关注,从小培养孩子对科技的兴趣和热爱。因此童书中科普百科类成交额同比增速最高,占比将近40%。[2020/1/8]

什么是区块链领域里的分片?

区块链就相当于一个数据库,每一个节点都相当于一个独立的服务器。正常情况下,这些节点每次只有一个节点能获得记账出块的权利,剩下没获得出块权的节点相当于做了“无用功”,白白浪费了算力。

金色财经独家分析 监管机构、媒体、业界提示风险 区块链科普道阻且长:新华社今日发文表示,近来“区块链”类案件频发,不法分子以“投资虚拟货币周期短、收益高、风险低”为借口,取用户信任并诱使其转账进行投资。无独有偶,同日消息,腾讯手机管家安全专家也提醒此类风险,并从技术上提出防建议。在美国,监管机构警示加密货币欺诈现象普遍承诺高收益而不披露潜在风险。金色财经独家分析,不法分子假借新技术之名进行,一方面是抓住民众趋利的心理,一方面反映出区块链科普的欠缺。区块链是新兴科技和底层技术并有改变社会生产关系的潜力,应该进行系统性的科普教育,当前,部分大学已经开始设置了区块链课程,但对于普通民众仍然有科普的需求,人们应该了解到系统和正确的知识,不仅要了解区块链的好,也要明确局限和弊端,以在高收益的诱惑下,保持清醒客观。[2018/4/11]

如果将分片技术运用到区块链中,就相当于将区块链网络里的所有待处理任务进行分解,全网的节点也进行分组,每一组同时处理一个分解后的任务,这样就从原先单一节点处理全网的所有任务变成了多组节点同时并行处理。

举个例子,假设目前以太坊上有8,000个节点,全网待确认的交易是15,000笔。以太坊每秒能处理7-15笔交易,正常情况下至少需要1000秒才能处理完这些待确认的交易,当然处理的过程中又会有新的待确认交易产生。

如果采用分片技术,将8,000个节点分成100组,每组80个节点,这15,000笔待确认交易分成100个分区,每个分区150笔,那么,每组节点可以并行处理各自分区里的待确认交易,这样最快10秒钟就可以全部处理完那15,000笔待确认交易。

从这个例子中,我们可以看到,分片技术可以大幅提高区块链的性能。

分片技术潜在的风险

那么,分片技术有没有缺陷呢?答案是肯定的。

分片技术虽然能在一定程度上解决区块链的性能问题,让区块链更具有可扩展性,但也存在两个缺陷。

一个是分区后,不同区的通信问题。上面的例子,将以太坊网络分成100个分区,每个分区都是独立的,相当于有100条独立的、平行的以太坊区块链,每条都由一组矿工维护和确认交易。

这100条独立的以太坊区块链并不能相互通信,如果要通信,势必要增加跨分区的通信机制,这会增加区块链的复杂性,开发难度也会提高。

第二个是区块链的安全性。还是上面的例子,在未分片之前,以太坊网络是8,000个节点组成的算力,分成100个分区后,每个分区相当于一条独立的以太坊区块链,算力下降到80个节点组成的算力。

此时,对其中一个分区进行51%算力攻击就容易很多。控制了一个分区,攻击者就可以在这个分区内做恶,篡改交易。

以太坊基金会计划将分片技术作为以太坊2.0的升级内容之一。以太坊如何解决分片技术的上述2个缺陷,我们拭目以待。

除了性能问题,你觉得目前的区块链技术还存在哪些问题?欢迎在留言区分享。

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