QuarkChain如何破解區塊鏈”三角不可能”難題

,2018年的區塊鏈行業(yè)好不熱鬧。在資本的助力下,銀行、審計、游戲、供應鏈、醫療、公證、版權、社交……各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)先行者紛紛角力區塊鏈

產(chǎn)業(yè)巨頭布局、資本涌動(dòng)、連續創(chuàng )業(yè)者爭先入場(chǎng),2018年的區塊鏈行業(yè)好不熱鬧。在資本的助力下,銀行、審計、游戲、供應鏈、醫療、公證、版權、社交……各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)先行者紛紛角力區塊鏈,生怕在巨大的市場(chǎng)蛋糕前錯失機會(huì )。

工行首個(gè)自主可控的區塊鏈平臺助力貴州扶貧;京東布局基于區塊鏈技術(shù)的供應鏈;北大荒區塊鏈大米已經(jīng)推向市場(chǎng)。在各行各業(yè)的推動(dòng)下,區塊鏈應用看似百花齊放。

雖然很多企業(yè)對外宣稱(chēng)已經(jīng)在使用區塊鏈技術(shù),但如果認真分析,當前基于各種應用場(chǎng)景的區塊鏈絕大部分還處于概念驗證階段。從產(chǎn)品角度看,這些應用離大規模商業(yè)應用還很遠,殺手級應用仍未出現。這其中的一個(gè)瓶頸問(wèn)題是區塊鏈底層的“不可能三角”。

區塊鏈領(lǐng)域中,“三角不可能”是指承載著(zhù)應用的底層公鏈無(wú)法同時(shí)達到“高安全性”、“強去中心化”、以及“優(yōu)秀的可擴展性”三種特質(zhì)。比如,目前的主流公鏈TPS(每秒交易處理量)都比較低,但是如果要提升TPS,似乎需要犧牲去中心化程度(因為沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )愿意犧牲安全性)。

拿比特幣來(lái)說(shuō),雖然多年的運行已經(jīng)證明了其優(yōu)秀的安全性,但目前每秒7筆的交易處理能力給用戶(hù)帶來(lái)了很大困擾。熱門(mén)的EOS為了提升系統性能和方便后期擴展,采用超級節點(diǎn)方式來(lái)建立共識,又引發(fā)了人們對其中心化的擔憂(yōu)。

在QuarkChain創(chuàng )始人周期看來(lái),隨著(zhù)區塊鏈行業(yè)規模的增長(cháng),全面參與商業(yè)活動(dòng)所需的存儲,帶寬和計算能力的需求也隨之增加,因此可擴展性和高性能成為下一代區塊鏈的關(guān)鍵問(wèn)題。

周期認為:“不可能三角”問(wèn)題,是幾乎所有底層公鏈發(fā)展中不可回避的問(wèn)題,歸根結底要解決的問(wèn)題是“如何在不影響安全性和去中心化程度下提升區塊鏈吞吐量?“

EOS給出的方案是先建立21個(gè)提供服務(wù)超級節點(diǎn),解決了速度問(wèn)題。另外,為了消除大家對其中心化運行的質(zhì)疑,EOS輔以采用了各種規則,比如節點(diǎn)淘汰制、投票等等機制。實(shí)際上,有業(yè)界專(zhuān)家認為,這種機制過(guò)度依賴(lài)于人和制度,由于利益驅動(dòng),最近火熱的超級節點(diǎn)競選也給EOS的穩定運行帶來(lái)了不確定性因素。

QuarkChain在破解“不可能三角”問(wèn)題方面,提出了與EOS不一樣的思路。QuarkChain將每個(gè)區塊的記賬和確認功能分離,分別交由根鏈和分片層來(lái)處理。其中每條分片處理自己片上的交易,而根鏈則通過(guò)在根鏈區塊中打包分片的區塊頭來(lái)確認分片中交易。QuarkChain采用分而治之的思想,從而在提高網(wǎng)絡(luò )可擴展性的同時(shí)保證了安全性。

由于開(kāi)發(fā)者有多年處理大量數據的經(jīng)驗,QuarkChain從一開(kāi)始就是為了實(shí)現高吞吐量來(lái)設計的,QuarkChain的設計體現了以下重要的價(jià)值觀(guān):可用性(快速,簡(jiǎn)單),去中心化(公眾可參與),安全(可靠)。QuarkChain的根鏈上將至少擁有50%的全網(wǎng)算力保障了網(wǎng)絡(luò )的安全性。另外,由于有眾多的分片QuarkChain比單鏈區塊鏈系統更分散,因此QuarkChain也是去中心化的。

下面詳細論述是如何做到的:

●大幅度提高網(wǎng)絡(luò )的吞吐量

因為采用先進(jìn)的分片技術(shù)來(lái)提高系統容量,這將大幅提升系統處理能力,以便每秒處理更多交易。

● 比單鏈區塊鏈系統更分散

隨著(zhù)單鏈區塊鏈系統的算力增加,弱礦工的預期回報時(shí)間顯著(zhù)增加,他們必須加入礦池以獲取收益。相對而言QuarkChain更加去中心化,因為較弱的礦工不需要加入礦池也可獲取獎勵。

●防止雙花攻擊

QuarkChain網(wǎng)絡(luò )中的所有交易都受到至少全網(wǎng)50%算力的保護,而雙花攻擊需要25%以上的全網(wǎng)算力。這雖然比跟單區塊鏈的50%算力小,但由于QuarkChain更加分散,惡意礦工在QuarkChain網(wǎng)絡(luò )中收集25%的全網(wǎng)算力是很困難的。

另外,QuarkChain通過(guò)允許集群中的多個(gè)誠實(shí)節點(diǎn)共同作為完整節點(diǎn)運行,避免中心化。群集中的每個(gè)節點(diǎn)只驗證全網(wǎng)賬本的一個(gè)子集。只要這些子集的聯(lián)合可覆蓋根鏈和分片,我們就可以相信它們完全可以驗證整個(gè)區塊鏈,而不需要建立昂貴的超級節點(diǎn)。另外,如果其中一個(gè)節點(diǎn)在集群中崩潰,其余節點(diǎn)仍然可能驗證任何塊,只需要這個(gè)群集能有全網(wǎng)賬本賬本,這實(shí)際上提高了集群的高可用性。

面對強烈的市場(chǎng)需求,可擴展性和高吞吐能力已經(jīng)成為底層鏈角力的方向。在這場(chǎng)技術(shù)競技中,引入了全新的區塊鏈架構設計的QuarkChain能否推動(dòng)區塊鏈進(jìn)入下一個(gè)時(shí)代,徹底解決區塊鏈安全性、去中心化、以及可擴展性的“不可能三角”,讓我們一同期待。

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