【深度解码区块链2】可扩展性解决方案

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  整个区块链网络中,共识形成、交易验证、广播通信等各个环节都可能对整体交易性能造成影响,区块链开发者们也从不同技术层面和角度提出了性能优化方案。与此前大多数区块链项目挤进公链赛道同样火热,当前大量的区块链项目投入到扩容方案的研究中,并提出分片、DAG、状态通道、侧链等多种技术方案试图突破区块链性能瓶颈。

  一般而言,“适当的中心化”和“并行化”都是链上提升TPS的基本思路。EOS和TRON就是通过牺牲一定的去中心化将TPS提升到2000以上,不过仍难满足区块链大规模商用需求;而“并行化”的一个思路就是分片(Sharding),也是当下以太坊为代表的区块链项目看好的扩容方案。

  分片技术其实比区块链技术的应用历史更长,最早用于传统大型商业数据库的性能优化,即将数据库中的数据划分为多个数据分片(shard),并将这些数据分片存放在不同服务器内,以减小单个服务器的数据访问压力,提升整个数据库系统的性能。

  区块链分片的核心思想仍然是“分而治之”, 基本原理是,将(拥有大量节点的)区块链网络划分成若干个子网络(即“分片”),每个分片只处理规模较小的事务甚至只存储部分网络状态,多个分片并行工作, 理论上分片的数量越多,系统总体性能越高,是一种可扩展性较强的技术方案。

  根据分片机制的不同,分片技术又可分为三类:网络分片(network sharding)、交易分片(transaction sharding)和状态分片(state sharding)。