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石墨烯技术压缩率高达99.9%,BCH的扩容之路稳健进行中

Yesky天极新闻 2019-04-22 14:52 我要吐槽

  对于具有支付功能的加密货币而言,达到Visa或Mastercard等主要支付网络的水平是一种理想。想要实现这个理想,大规模扩容是必须经历的过程。目前的扩容方法主要有两种:链上扩容和链下扩容。不过,目前无论是直接进行大规模链上扩容还是链下扩容,都还没有达到非常理想的效果。

  链下扩容

  最为出名的链下扩容方案莫过于比特币采用的“闪电网络”。虽然闪电网络确实解决了一部分因为链上限制而造成的交易拥堵问题,但是闪电网络并不是最好的解决方案。未来随着交易量的增加,闪电网络很可能会出现由于链上限制而导致的链下扩展容量的限制。

  根据Bitcoin Unlimited研究员Peter Rizun的说法,由于Lightning通道需要预留足够的费用来支付通道关闭的链上网络费用,因此链上费用的突然飙升可能导致许多通道有效的可用余额降至零或以下。理论上这可能会引发多米诺骨牌效应,导致更多通道被关闭,以便在收费上涨导致资金入不抵债之前抽走资金。收费上涨反过来又会造成更多的拥堵,甚至更高的收费,可能会导致闪电网络的大部分瘫痪。

  链上扩容

  链上扩容又分为直接进行大规模的链上扩容和循序渐进式的链上扩容。

  Bitcoin SV是一条专门用于大规模链上扩容的链。它从一开始就试图扩容到128MB,甚至是2GB,无区块上限。但是它也用自己的亲身经历证明了直接进行大规模的链上扩容是不可取的一种方式。

  北京时间2019年4月18日21点-22点期间,BSV的主网发生了高达6个区块的深度重组(区块高度578640–578645)。据了解,它经历了大容量区块未能彻底传播的问题。其中一些问题导致了区块重组,当部分网络还没有完全同步整条链时,几个完整的交易块又被更长的链覆盖了。这说明不做任何技术上的改进直接进行大规模的链上扩容也是不可行的。

  BCH作为大区块的代表,在其路线图上也将大规模的链上扩容作为重点的开发工作。不过,它采取的则是循序渐进是的链上扩容。因为在扩容的过程中会遇到很多问题,如区块压缩、区块传播、内存池同步、区块验证等。为了更好的解决区块压缩问题,BCH推出了xthinner和石墨烯这两个优秀的技术。

  前段时间,我们提到了Xthinner的新进展:Xthinner已经应用于BCH主网,并且压缩率达到99.54%。而在昨天,石墨烯块传播背后的研究团队发布了石墨烯中期报告,展示了石墨烯技术的最新开发进度。

  在最近一篇Reddit的文章中,马萨诸塞大学的研究团队与Bitcoin Unlimited团队一起发布了他们的研究的最新信息,并将该报告做了简单的总结:

  “在过去的六个月里,我们在马萨诸塞州立大学的团队(与 Bitcoin Unlimited团队合作)一直致力于对石墨烯协议的各种改进,我们称之为”石墨烯v2“。该项目分为两个阶段。第1阶段引入了各种安全性和性能的改进,而第2阶段实现了故障恢复和mempool同步。”目前第1阶段即将完成,第2阶段预计将在未来一两个月内开始。所以发布“石墨烯中期报告”报告项目的进展。

  该报告的中的一些要点:

  与Compact一样,Graphene现在使用SipHash对交易ID进行编码,并在发送方和接收方之间共享唯一密钥,这极大地降低了交易冲突攻击的风险。

  石墨烯区块的故障率已大幅降低; 平均每天只有不到1个区块无法解码。

  各种计算优化已经将石墨烯块的编码和解码时间减少了至少30%。

  通过利用CTOR,删除了交易排序信息,进一步提高石墨烯的压缩率。

  该报告包括在主网上运行500多个连续块的测试。在该测试期间,遇到了2次解码失败,被迫4次请求丢失交易。总体平均压缩率为0.995。对于具有超过1000笔交易的区块,平均压缩率为0.998。包含2545笔交易的最大块的压缩率为0.999。

  所有区块和超过1K交易的压缩率统计信息

  压缩率随区块中的交易数量而变化的图表

  从上图可以看出,石墨烯技术在面对含有大量交易的大区块时,压缩率有明显的优势,而在面对含有少量交易的小区块的时候,压缩率的表现是不太理想的。

  不过,Xthinner的开发者Jonathan Toomim表示:“在具有包含大量mempool交易的区块上,Graphene将比Xthinner具有显着的压缩优势。Xthinner根本不能低于10.75bits/tx (500字节交易大约99.725%),但在这些理想情况下,石墨烯可以降至约2bits/tx(高达99.9%或更高)。另一方面,Xthinner旨在能够确定性地和可靠地解决错误,无论错误有多少。如果mempool desync达到20%,Xthinner仍然能够以大约70%的压缩率处理该区块。我怀疑石墨烯在这种情况下会完全失败。我认为Xthinner在小区块上的表现比石墨烯好。无论区块中的交易数量如何,Xthinner的编码大小约为 12-16bits/tx,每个区块的开销仅为大约20个字节。”因此可以说在区块压缩和传播方面,石墨烯技术和Xthinner是相互补充的。

  不管是石墨烯技术还是Xthinner技术都为BCH在未来的扩容中更好的解决区块传播和同步的问题。这些技术的推出也使得BCH的扩容之路走的更加稳健。大规模的扩容并不是一蹴而就的,BCH正在通过努力更加安全和长久的解决这一问题,这也将对其他的币种有一定的借鉴意义。

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