区块链系统扩容探讨

Posted 2021-04-26 公链联盟

区块链以自己独特的去中心化的技术特点，深刻影响着当前各行业的发展。区块链技术使得任何用户，可以在没有第三方信任机构介入的前提下，彼此之间建立信任关系。这种信任关系的建立，源于用户对整个系统的信任，还不是对单个节点的信任。

　　这种信任关系的改变，对在这之前各行业的商业模式、组织机构间的协作关系都带来了极大改变，很多人把这种改变当成一种革命。但是在当前数据高频交互的数字经济社会中，区块链系统普遍存在严重的性能可扩展问题，即交易的效率较低。

　　区块链属于分布式架构，三元悖论一直存在。即安全性、非中心化和性能扩展三种特性没有办法全部同时满足。当前的区块链系统，就是牺牲掉了性能扩展，保证交易记录的安全存储以及多方可信。

　　所以在对区块链性能进行扩展的时候，传统分布式的方法，通过增加节点数量来提高区块链系统交易速度是行不通的，需要考虑到交易的安全性和非中心化。杭州米链科技对区块链的扩容技术可以分为链上扩容、链下扩容和第0层扩容三种想法。

　　链上扩容，是从区块链数据层、网络层、共识层和激励层进行区块链基本结构、模型、算法的优化和改进，即是对区块链自身体系结构进行优化完善，进而提升区块链性能。

　　链下扩容，是对区块链合约层和应用层进行调整，将合约与复杂计算放到链下，减少链上工作量以提升区块链系统性能，链下扩容不改变区块链基本协议。

　　和链下扩容相比起来，链上扩容短期效果更明显，但是随着时间增加中心化的风险也会增加。链下扩容对区块链系统整体性能提升较大，但是时间周期过长。

　　第0层扩容，是对互联网体系架构OSI模型的网络层与传输层协议进行数据传输协议优化，不改变区块链的体系架构与生态规则，因此适用范围有限。

　　三种扩容的方案并不是互斥的，应用实践可以同时采用链上、链下和第 0 层扩容方案，甚至可以同时采用多种链上/下扩容方案。

　　目前，各种扩容技术尚处在概念阶段或验证阶段，同时部署多种扩容方案也会带来更多的潜在风险和不可预测的隐患，具体哪种方案更安全高效、哪些方案组合更容易落地，需要经历时间的检验。

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