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一文看懂V神力推的以太坊新扩容方案Plasma

2018-07-13

妈妈再也不拦你炒币了……

TrustNode消息,V神称以太坊最新扩容方案Plasma“基本准备好了”,但是没有透露具体时间规划。另外,他相信在Plasma部署完成后,法定数字货币可以立马或者在短期内上线以太坊网络。

这份自信早已在去年8月份宣布将Plasma作为以太坊新扩容方案时展露无遗。当时和V神共同提出这一方案的是大名鼎鼎的“闪电网络“白皮书主要作者约瑟夫•潘。比特币扩容解决方案就是以”闪电网络”为基础。

潘曾直言: “有人说不可能将世界上所有事物都加到区块链上去运行,但我打心底里认为可以做到。”他坚信以太坊将成为“取代服务器”的“世界电脑”,而且以太坊的扩容问题终将得到妥善解决。Plasma就是他最看好的解决之道。

扩容:

扩容问题简而言之就是:要查找以太坊历史,用户需要存储一份完整的区块链,保存区块中交易和计算的历史。但“世界电脑”会涉及到大量数据,这对大多数用户来说,很难在他们的设备上存储如此海量数据。因此,以太坊及其他公有链都在寻找减少直接储存在链上的数据的方法。

Plasma:

Plasma是一种扩容解决方案,它使用子链向根链(即以太坊)报告的方式来增加交易吞吐量。

它本质上是存在于区块链上的区块链,由一系列智能合约组成。比如Alice的以太坊账户资产存储在Plasma中的一个子链上,但她的交易信息会存储在以太坊根链上。不可想像的大量的交易可以提交到Plasma链上,只有非常少的数据落地到主链上。如下图:

一文看懂V神力推的以太坊新扩容方案Plasma

这相当于一个等级参差的法院体系,大家可以把以太坊主链视为最高法院,所有下级法院从这里得到权力。主链的法律允许所有下级法院获得司法权,这将允许管辖地的扩展,当且仅当下层法院的状态被质疑或暂停了,那么向高一级的法院申请更具代表性的管辖权。当这种情况出现时,任何人都可以指出错误,出错区块将会被踢出,其创建者也会受到惩罚。

主链虽是全局计算的强制检查者,但也只计算和惩罚那些存在欺诈的行为,因为Plasma中的子链没有向主链公开自身链的全部内容,只是子链区块的头哈希最终会打包到主链。

约瑟夫•潘解释这一概念时说,“基本上这就相当于你想做一些数学运算,但这个运算相当复杂,需要很长时间才能做好,所以你请别人(子链)为你做这件事。”并且,世界上任何人都可以见证这个过程,并指出错误。若有人提供证据证明最初方案错了,其他人就可以计算并认定此错误。另外,当用户认为有谬误伪证,就可以选择将这个计算重新打回主区块,这样一来就能完全解决争议。

Plasma并不是以太坊提出的唯一的扩容方案,以下让我们来了解下其他几种扩容方案。

其他扩容方案:

提高 gas 值限制

与比特币不同,限制以太坊链上区块容量的不是区块大小,而是 gas 值。目前以太坊每个区块 gas 值的限制约为 670 万,根据每区块大约容纳 200 笔交易、平均出块时间为 15 秒来计算,以太坊的交易处理速度可达 13 笔/秒。

因此可以通过呼吁矿工手动修改呼吁矿工通过手动修改 gas 限制值来提高网路的交易吞吐量。不过这样一来,出现叔块的几率也随之增加。与比特币的孤块不同,以太坊的叔块是有补偿奖励的,所以大部分矿工对此扩容方式的反应并不积极。

EIP 648

两个月前,Vitalik Buterin 在 Github 开源代码库上发布了名为 EIP 648 的扩容方案。该方案可通过各节点间的高效并行来缓解交易拥堵问题。简单来说就是分流,将 ICO 众筹活动与以太坊网络的运行分开,使得以太坊系统可在不影响正常流量的情况下同时处理多个 ICO 项目(据 Vitalik 介绍,最多为八个)。

分片技术(Sharding)

目前以太坊正在部署的分片技术,是从传统数据库中启发而来的。具体来说,就是将区块中的数据分成很多不同的“片段”并分别存放在各个节点中,减少每个节点储存数据量的同时,也提高了系统的验证速度。分片技术被认为是更为长期且理论上可行的扩容方案,不过要实现它还有很多问题亟待解决,比如“不存在证明”问题——在这种分散式储存模型之下,简单使用 Merkle 根值来验证交易的做法被打破,使得某些场景下无法进行“不存在证明”(也就是涉及双花问题的信息验证)。

雷电网络

很多的介绍中都拿闪电网络和雷电网络进行类比,但这两者间存在一定差异。与闪电网络原理相似,雷电网络没有将所有的交易放到区块链上处理,而是把部分转移到链外,让用户通过私下交换转账签名信息来实现交易。不同的是,雷电网络在完成链下支付任务的基础上,还能够处理“状态交易”,也就是类似概念的非货币性交易。据悉增加这种二层网络之后,以太坊网络的交易吞吐量可提高至百万笔。

以太坊的扩容思路:分散式并行

现阶段,以太坊的扩容之路更多是处于摸索阶段,不过,从之前提出的多个扩容备案中可以看出,扩容思路更多集中在分散式并行这种操作模式之中 。

上面大部分扩容方案归根结底都是通过某一组成结构的分散式分布以及相关技术的连接实现高效并行运作的。比如通过节点间高效并行来缓解交易拥堵问题的 EIP 648、将交易数据或者说区块链信息进行分散式储存的分片技术和 Plasma……

虽然V神对Plasma方案很自信,但仍然需要经过很多测试,前路漫漫,正如最近几年取得了很大进展的闪电网络也依然不完善。

一文看懂V神力推的以太坊新扩容方案Plasma

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