我是EOS的粉絲,但不影響我對ETH的認知。畢竟以太坊作為比特幣後第二個改革換代的產物,創新性帶來的智慧合約讓繁榮的Dapp生態誕生。但是隨著以太坊的效能越來越達不到需求要求,並且高效能的EOS即將誕生,導致了V神不得不改進和升級以太坊,帶來了新的技術——分片技術。
EOS佳能節點的胖哥曾經說過,競爭對手的出現是促進行業發展,有高效能的EOS出現才導致了ETH有了動力更新,提高自身的效能。而在北京舉辦的以太坊技術及應用大會上,創始人Vitalik Buterin(V神)帶來了分片技術的Casper系統介紹。
背景
以太坊的分片技術是基於原有的區塊鏈過慢效能而提出的。在典型的區塊鏈中(比特幣和以太坊都是),每一個節點(礦工)都是需要處理每一筆交易的。因此,每一筆交易都需要廣播到整個網路中並得到每個節點驗證才能得到確認,所以是一個真正的去中心化應用。每個礦工都能參與整體網路的驗證,並且要攻擊這些典型的區塊鏈應用,都要使51%的算力淪陷才能實現。因此,整個區塊鏈確保了安全性,取得整個社會對典型區塊鏈應用的信任。
但是隨著參與的節點增加,鏈上交換的資料越來越頻繁,全節點驗證的區塊鏈效能上受到了挑戰。因此越來越多的技術人才在改造原有的這些區塊鏈應用底層架構,提出了越來越多的共識演算法,力求在去中心化和效能上取得權衡,其中就有采用DPOS演算法的EOS系統,採用區塊擴容到8M的比特幣系統等,而在ETH上,V神采用了分片計算方式來提升效能。
分片技術是什麼
「分片」這個概念是來自傳統的資料庫概念,就是將一個非常龐大的資料庫進行分片管理,每一次查詢或者運算等管理都只在特定的分片上進行,最後彙總結果,將一個複雜龐大的問題拆分成小問題來解決。
在以太坊上,「分片」大致設計思路是:將以太坊的網路每個區塊拆分成一個個子區塊,每個子區塊可以容納若干個(目前是100個)存有交易資料的校驗塊(原英文名稱是Collation),這些校驗塊最終只組成一個在主鏈上的區塊。因為這些校驗塊是整體作為一個存在的,因此它的資料就由一個特定的礦工打包生成,本質上和現有協議沒有太大的區別,所以也就不需要再增加額外的網路確認。經過這麼劃分,整體區塊交易容量就能提升了百倍,也就意味交易速度提升百倍。
簡而言之,那就是分片技術將原有的一個區塊鏈系統分成了多個獨立的子塊,這些子塊就由片區的專有節點負責處理,而不再需要廣播到整個網路去,因此提升了處理交易。這就是分而治之的思維。
類似我們現在的社會政府存在似的。原來,我們要處理的任何一個事情,都要彙報到全國人民,讓全國人民都同意,才能最後蓋章,這就是真正的去中心化。但現在呢,我們也許可以把中國劃分到26個省份,每次你的檔案要確認蓋章,只需要獲得本省人民所有人的同意即可。很明顯,蓋章速度當然比以前快了。
分片的最大問題
分片當然有更好的效能,但是犧牲了一定的去中心化,是一種弱中心化的體現。這種弱中心化的機制最大的問題在於:
降低了作惡的成本,也就犧牲了一定的信任程度。
原來一個檔案確認,你是要獲得全國一半以上(51%)人民的同意才能蓋章。所以,這意外你要操縱這個網路十分困難。但是現在呢?你只需要全省一半以上的(51%)的人同意即可,這個量級的驗證也就下降了一個量級,意味著區塊鏈被攻破的可能性更高了。
總結
即使看到問題,但我並不是因此就唱衰以太坊。洽洽相反的是,我是要對以太坊的分片技術大大看好的。
其中看了那麼多區塊鏈專案,瞭解了本質精神,我們最後都會發現,真正的去中心化是不現實,因為未來的任何一個區塊鏈應用都是需要落地商用的,而這就是要求區塊鏈需要有安全的信用機制,也要有足夠的效能需求。
因此,問題不是將區塊鏈分片後,分片安全性降低,更重要的是在主鏈和子鏈上設計一個比較完美的機制,讓分而治之的子區塊超級節點的作惡成本提高,就能完美得解決效能和安全的問題,達到社會信任與效能需求的。