区块链的可扩展性问题及解决方案对比(2)

跨分片通信: 利用 UTXO 模型，并通过在主链上进行交易和创建一个 receipt(带有 receipt ID)，用户可以将以太存入一个指定分片。分片链上的用户可以给定 receipt ID 创建一个消费 receipt(receipt-consuming)的交易，来花费该 receipt。但UTXO适用于交易，对于合约状态数据存储不适用。

 

3.Cosmos的多链技术

Cosmos项目的目的是解决区块链交互操作和可扩展性问题，其区块链间通讯协议可以实现区块链的互联，支持不同区块链之间的资产转移。

网络主要由两部分组成，Cosmos Hub和若干个Zone。

 

Cosmos网络里第一条链是Hub，从名字和功能上都可以把它理解为Cosmos的中心链或者管理员链，所有其它区块链的交易都会在Hub记录，一条区块链上的token可以通过Hub转移到另一条区块链。Hub是Cosmos网络的核心，和其余的Zone是不平等的，从严格意义上讲Cosmos网络不是真正的分布式系统，如果Hub发生了单点故障(当然Hub本身是分布式的，发生问题的机率很小)，Cosmos网络的很多特性会不可用。关于这点，白皮书中强调Hub必须得到严格保护。

每个Zone可以看做是单独的区块链空间。每个Zone会和Hub保持状态同步。Hub通过去中心化的验证人组来保证安全性。Zone1向Zone2做跨链消息时，Zone1先生成消息包，并将其证明发布在Hub上，接下来Hub会生成Zone1的跨链消息包已在Hub上的存在证明的证明发布于Zone2，接下来Zone2收妥消息包，并给出证明发布于Hub上，最后，Hub再给出Zone2的收妥证明的证明发布于Zone2。完成整个跨链消息传递。

4.迅雷链同构多链架构

迅雷链是同构多链的架构，即每条链的结构相同、地位平等。即系统由一条条相对独立(独立进行共识)的链组成，每条链有多个节点，每个节点被分配到其中一条链上，不同的账户数据被锚定在不同的同构链上，然后接入层将交易路由到发送方所在的链上进行区块打包与共识。系统中链的数量能够按业务需求动态增加。因此同构多链的架构首先保证了系统的可扩展性。

 

不同于EOS等区块链系统需要昂贵的高性能服务器作为记账节点，迅雷链使用廉价省电的玩客云设备作为记账节点，构建了自己的大规模共享计算平台。目前玩客云节点数量已超过150万个节点数，如此庞大的节点数量，对区块链系统的可扩展性提出了严峻的挑战。挑战主要来自两个方面:

1.玩客云设备廉价省电，性能也低，这就要求共识算法必须使用绿色环保、适应家庭用户的网络环境的算法。针对这个挑战，迅雷链在改进的PBFT的基础上，还融合了DPoS的思想，在每条链上，都会周期性地(例如每隔5000个区块)选举出验证人节点参与共识。与传统的DPoS不同之处在于，迅雷链并不是根据矿工持有的代币数量或币龄作为选举标准投票权重，而是按玩客云节点的存储容量、网络稳定性、带宽、时延等标准作为衡量标准，以获得更好的公平性和网络效率。

2.玩客云节点数量庞大，家庭网络环境复杂，要求区块链系统必须设计成可扩展性高、自治能力强的架构。得益于同构多链的架构非常强大的可扩展性，迅雷链能够充分利用海量玩客云节点，可以将链数“无限”扩展，从而具备百万级的并发处理能力。

综上所述，迅雷链采用多链架构实现了可扩展性 + 使用PBFT实现了强一致性 + 使用更绿色环保和公平的DPoS进一步提升了共识效率、也得到了更高的可用性。从去中心化(Decentralization)，安全性(Security)和可扩展性(Scalability)三要素的角度看，由海量的广泛分布的玩客云设备支撑了去中心化和安全性，采用多链架构以实现可扩展性。

总结

共识机制、广播通信、信息加解密等算法层面的优化，无法解决大规模去中心化系统的可扩展性问题;而闪电网络和状态通道是链下执行的方案，则与区块链去中心化的理念相悖，而且使用复杂、用户体验差，无法得到广泛使用。因此前沿的区块链项目均采用可扩展性强的分片或多链方案。

其中，EOS目前是多线程的架构，总体性能还是受到单台机器的性能所限，需要昂贵的服务器来运行区块链节点，可扩展性并不算强;以太坊正在开发中的分片技术则需要主链负责验证子链的区块，由于主链会存在性能瓶颈，因此子链数量受到限制(100个子链);Cosmos也是同样的问题，Hub必须得到严格保护;迅雷链采用的同构多链架构则避免了上述缺点，适用于大规则廉价节点的部署, 可以将链数“无限”扩展，从而具备百万级的并发处理能力。

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（编辑：ASP站长网）