区块链已正式从大区块纷争进入到了新的共识时代
性能一直以来都是困扰区块链项目的问题,从BTC到ETH,性能问题在2017年的牛市当中暴露出来,并以极其悲观的速度散播开来,什么一涨网络就卡,什么一个游戏拖垮整个公链,几乎瞬时间,面对BTC和ETH的扩容方案如雨后春笋般不断冒出,那些通过白皮书宣传每秒可以处理百万级交易的项目受到了热捧。
大区块,闪电网络,DPoS,侧链,zk-SNARKs等方案开始走入人们的视野,其速度更迭之快,颇有科技大爆炸的感觉。这些方案大都带着诚意而来,但面对这Vitalik曾提出来的区块链铁三角定律,多多少少有点缺胳膊短腿的感觉。性能,安全和去中心化,这3个指标没有项目能达到三全,两全的项目大都突出自己的强势,而忽略了自己的劣势,市场上的投资者缺少对技术的认知,大都被宣传蒙蔽了双眼,他们的追涨也助推了区块链项目改变性能的浪潮。
1是BTC的大区块扩容,2是共识时代带来的扩容。在我们所接触到,已经实现的扩容方案中,大区块扩容,共识升级和侧链方案也是离我们最近的,也是最容易理解的。
大区块的扩容发生在BTC上,这个扩容引发了,起码是至今区块链史上最大且多次的社区分裂,BTC成功被同一个社区多个人分裂成了不同的项目,BCH,BSV,SBTC,LBTC.。..。.高达10多种的社区分裂币,把整个加密货币圈子搞的“乌烟瘴气”,削弱了很多人对BTC的共识,也给其他Token带去了希望。
共识的扩容已经脱离BTC的本质,从PoW的共识改变到了PoS的共识,PoS共识带来了合作社形式的共识,让PoW矿工的竞争关系变成了合作,这让整个共识效率得到了非常大的提高。而另外一方面,由于PoW矿机出现了长时间的军备竞赛,大量的算力被导向了单一矿池,去中心化程度堪忧,PoS共识的提出有助于解决中心化的问题,这个提出在2014年,Vitalik提出将以太坊的PoW共识改成PoS共识时达到高潮。
我们简单说,PoS改变性能是基于PoW了。PoW的矿工通过同时计算一个哈希值,谁先计算出来谁就胜利的方式,获得共识,但也使得矿工之间浪费了不必要的能量,特别是时间。PoS的矿工通过选举算法的方式,随机轮流在指定时间确定出块,并达成共识,这种由系统决定的次序会比争夺位置获得机会的性能要优化很多。
所以我们在2014年后,看到越来越多基于PoS共识的公有链项目,提出了高于ETH的性能口号,并且是高出指数级别以上的。当然,共识上的优势并不能让PoS项目满足,况且PoS共识的性能也无法和现实中的Master和Visa相比较。据了解,Visa的交易处理速度能达到4000笔/s,而2018~2019年开始运行的公链项目,EOS的TPS最高峰有达到3900,平常也只有60~70左右,而大量PoS公链也只有100以内的TPS,这样的TPS针对分布式网络来说,已经算是比较高的,但是还是不能满足当今显示的商业需要。
当人们看到了PoS共识能带来的性能有限的情况下,基于PoS扩容的方案也逐渐开始出现,其中侧链和zk-SNARKs是目前比较常见的两种方案。
侧链
侧链解决扩容是目前业界一起探索的方向,从闪电网络开始,到Plasma,再到Cosmos,Polkadot这种由侧链组成的项目,侧链方案已经开始慢慢从研究走到应用当中。
侧链的解决办法是将非必要的计算放在侧链上计算,只把重要的状态同步到主链。按照Cardano的设计方案,主链由于承担着较为主要的价值传输,要设计的尽可能的简单,只有简单才能达到足够的安全,而不会因为代码太过于复杂审计不出bug,其他对安全不是更高优先级的计算,可以统一放到侧链上来计算,最后将侧链计算的结果同步到主链即可,这样很好的解决性能和安全的冲突问题,把三角问题放在了一个不同空间维度来解读。
另外一个更深化的解决侧链方案是类似Cosmos或者Polkadot的解决方案,Polkadot创建了一个万链互联中心,让各个公链都变成了Polkadot的侧链,这样的Polkadot可以挂超过100条的侧链,这种扩容方案是指数级的,可以更好的承受计算压力。当然,这些所有的Polkadot“侧链”同样可以有自己的侧链系统,比如Loom项目的侧链项目就形成了Cosmos的一个Zone,叫Plasmchain,并挂在了以太坊项目项目。
目前,侧链的方案都在陆续开发当中,碰到的主要困难在于安全问题,像Plasms这样的侧链如果挂在以太坊下面,需要考虑侧链对于主链的安全问题,还有考虑主链的ETH跑到侧链后是否可以追回的问题等等,这些问题都是目前在困扰着侧链项目的,所以还没有看到一条真正跑得很顺的侧链,实际的应用上更是少之又少,比特币的闪电网络算是一个,Omisego的Plasmachain也是一个,但是他们的应用实在太少了。
侧链虽然是一个种很好的解决方案,但是离我们还有点1~2年,甚至更远的时间。
zk-SNARKs
中国观察