跳至内容
深圳市捷比信实业有限公司 · 产品选型与采购咨询联系业务人员
取样电阻捷比信 · 专业器件主题站

分片技术如何解决区块链性能问题

如您所知,限制当前区块链技术大规模应用的一个非常重要的因素是性能,这就是许多传统的互联网从业者对区块链技术不乐观的原因之一。那么,如何解决区块链的性能问题呢?解决方案之一是分片技术(共享)。 1.什么是分片?碎片是数据库分区的一种形式,也称为水平分区,这意味着将大型数据库分为许多小的可处理部分,以提高性能并缩短响应时间。分片不是一个新概念。早在1990年代后期,它就出现在传统的集中式数据库管理中。这个概念的普及可以归功于《创世纪》(Ultima Online),这是一个角色扮演游戏,多个玩家可以同时在线玩。在该游戏中,开发者将玩家分配给不同的服务器以减轻交通压力(这意味着存在许多平行的“游戏世界”)。在商业中,常见的碎片情况是根据地理位置划分用户信息数据库,并将用户信息放在同一区域中,然后将其存储在单独的服务器中。 2.区块链领域中的分片是什么?区块链相当于一个数据库,每个节点相当于一个独立的服务器。在正常情况下,这些节点中只有一个可以一次获得核算和生产区块的权利,而尚未获得生产权的其余节点则等同于进行“无用的工作”。浪费了计算能力。如果将分片技术应用于区块链,则相当于分解了区块链网络中的所有待处理任务(例如,确认交易,运行DApp等)。整个网络的节点也被分组,并且每个组同时处理一个分解的任务(例如,要确认的150个事务),以便从原始的单个节点处理整个网络的所有任务,将多个组个节点同时并行处理。例如,假设以太坊当前有8,000个节点(矿工),并且整个网络中有15,000个待处理的交易。以太坊每秒可以处理7-15笔交易。通常情况下,处理这些待处理的事务至少需要1000秒。当然,在处理过程中会产生新的未决交易。如果使用分片技术将8,000个节点划分为100个组,每个组具有80个节点,则将这15,000个未决事务划分为100个分区,每个分区具有150个事务,则每组节点(80个节点)可以处理未决事务(150个)交易)在各个分区中并行进行,因此15,000个待处理的交易可以在10秒钟之内快速处理。从这个例子中,我们可以看到分片技术可以极大地改善区块链的性能。那么,分片技术是否存在缺陷?答案是肯定的。 3.分片技术的潜在风险尽管分片技术可以在一定程度上解决区块链的性能问题,并使区块链更具可扩展性,但它也有两个缺陷。一是分区后不同地区的通讯问题。在上面的示例中,以太坊网络被分为100个分区。每个分区都是独立的,相当于100个独立和并行的以太坊区块链,每个区块链由一组矿工(80个节点)维护并确认交易。这100个独立的以太坊区块链无法相互通信。如果他们想进行通信,有必要增加跨分区的通信机制(类似于跨链),这将增加区块链的复杂性并增加开发难度。第二是区块链的安全性。仍然在上述示例中,在分片之前,以太坊网络由具有计算能力的8,000个节点组成。划分为100个分区后,每个分区相当于一个独立的以太坊区块链,计算能力降至80。由多个节点组成的计算能力。此时,对其中一个分区执行51%的计算能力攻击要容易得多。通过控制分区,攻击者可以在该分区中作恶并篡改交易。以太坊基金会计划将分片技术用作以太坊2.0的升级之一。我们将拭目以待,以太坊如何解决分片技术的上述两个缺点。