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区块链网络的可扩展性难题

区块链技术意识水平上升。兴奋程度很高。正在建立对等压力。然而,与企业进行区块链对话时,可扩展性问题从未出现过。企业对可伸缩性的恐惧是完全合理的。区块链技术的供应商了解瓶颈。让我们看一下可扩展性问题以及为解开难题而正在采取的措施。

为什么可伸缩性很重要?

可伸缩性是技术或系统扩大规模以满足不断增长的需求的能力。随着数据的爆炸性增长以及客户对可忽略的延迟和高质量的期望越来越高,企业正在越来越努力地努力以提高基础性能。

自然,企业不希望陷入无法交付的设置中。人们担心会引入像区块链这样的新兴技术,这可能会使它们重新回到可扩展性指数上。从过去的经验中吸取教训,企业将非常谨慎地扰乱“有效”的生态系统。

挑战

区块链网络的可扩展性挑战主要源于需要在去中心化核心原则与性能之间取得平衡。比特币是公共区块链网络,可以水平扩展(其他节点可以轻松地加入和参与网络),但不能垂直扩展(由于吞吐量而产生的挣扎,通常被称为每秒事务TPS)。

从本质上讲,有三个关键因素影响比特币等公共区块链网络的可扩展性:

块大小和块创建时间:比特币块的大小固定为1 MB。每个1 MB的块可以容纳2000-4000个事务。调整了比特币协议以限制块的创建-大约每10分钟创建一个块。这导致了可怕的3-7 TPS。

共识协议:共识协议定义了参与区块链网络的规则和准则。比特币中使用的工作量证明(PoW)共识协议是赢家通吃的游戏。在竞争的矿工中,竞相创建下一个有效区块,只有一个可以获胜。采矿者的自然倾向是选择高价值交易,以相对于采矿过程中花​​费的资源和金钱最大化收益。这为低价值交易造成了瓶颈,最终导致他们在队列中等待更长的时间。

确认时间:创建有效区块并不能保证交易在区块链数据库中找到其永久位置。由于软分叉(一种状态,其中可能同时存在多个链,最终最长的一条获胜)或交易/区块无效,因此可以逆转区块(和交易)。根据经验,建议至少进行六次确认,从而延迟交易确认。

地平线中的解决方案

对于公共区块链网络,正在第一层(核心区块链网络)和第二层(核心网络外部)探索各种解决方案,以克服性能和可扩展性挑战。几个值得注意的解决方案是:

增加块大小:增加块大小并减少生成块的时间是一个简单明了的(并且是有争议的)选项。这是在比特币现金从比特币分裂之前,比特币界引起激烈争论的原因。

减少交易中的信息:通过从交易中分离基本和非必要信息/数据,可以增加一个区块中容纳的交易数量。这将导致每秒更多的事务。SegWit(或隔离见证)就是在比特币区块链网络上实施的一种此类更改。

共识协议:另一层解决方案是更改共识协议,以提高网络性能。尽管PoW仍在比特币和以太坊等公共区块链网络中使用,但较新的网络正在尝试各种协议(例如权益证明(PoS)和权威性证明(PoA))以解锁性能网格。

脱链解决方案:脱链解决方案是核心区块链网络之外的第二层选项。核心前提是通过在外部执行某些工作来减轻主网络的负担。

企业选择

可扩展性问题在公共区块链网络中更加突出,在该网络中,分散化的强大需求必须与性能保持平衡。相反,企业不太可能在短期内跳转到公共区块链网络。他们中的大多数将以私人/许可网络的形式运作,并拥有少量的已知参与者。此外,当今市场上可用的企业区块链样式还提供了配置块大小,生成时间以及选择共识协议的功能。这些因素的结合应有助于企业实现更好的吞吐量。

尽管企业对可伸缩性的关注是正确的,但可伸缩性已成为采用该技术的障碍。这是一个健康的信号,应该会增强企业前进的信心。

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