资深矿工观点 以太坊2.0的分片是如何工...

以太坊2.0的分片是如何工作的?

最多浏览

观点 | PoW 有效率

额外的能量消耗提高了我们的生活水平。

5.24《比特币BTC/以太坊ETH/行情分析+策...

摘要:顺应趋势,才能获益满满前言:顺应趋...

SubGame技术月报(五月)

摘要:2021-5技术开发汇报SubGa...

什么是分片?

分片(Sharding)指的是将整个以太坊网络分成许多个小部分(Shards)。每个分片都包含独立的状态、完整的账户系统和智能合约。

分片绝对是最复杂的以太坊扩展解决方案,因此它也被放在了以太坊2.0路线图中的最后一阶段,给开发者充足的时间开发和在生产环境中测试。

在进入分片的技术细节之前,我们首先需要了解节点在以太坊网络中扮演的角色。节点负责验证链上交易并确保交易都遵守区块链共识规则。要做到这一点,最好的方法就是让每个节点都保留一份以太坊交易账本的完整副本,用以验证交易的真实性和完整性。但是以太坊的链上数据一直在快速增长,目前的数据大小已经超过1TB,对于普通人来说保存完整的数据副本是不切实际的。

 

以太坊的瓶颈

这就导致了一个大问题:如果以太坊全节点的运营成本过高,运营全节点的人数就会越来越少,网络将更容易受到中心化的影响。

同时,如果每笔交易都需要通过所有节点验证,那以太坊也将难以实现可拓展性,分片将是这些问题的终极解法。

分片与状态通道和plasma等拓展解决方案不同的是,分片不会将任何交易数据放到链下处理。分片只是将链上数据分成很多个部分,节点就不需要处理网络上的所有交易,而只要处理某一个片区的交易。分片也引发了一个讨论,分片后还能保障区块链的安全吗?

 

分片的优势

迄今为止,还没有任何区块链网络可以同时实现以下三个特性:去中心化、可扩展性、安全,这被称为区块链不可能三角。所以,分片可以看做是在这个三难困境前提下,相对牺牲了一部分安全性的情况下,解决以太坊可拓展性的解决方案。

在每一个分片中,将会周期性地随机挑选出一批公证人(Notaries)用于验证区块,相当于PoW链中矿工的角色。然后以太坊主链上将会有一个委员二次检验这些区块的真实性(Validity)。每个分片的出块方式和块之间的排列方式与主链是完全一样的。

每个分片都以默克尔树的形式与以太坊主链相关联,两者之间的链接也是加密的。每个分片都可以充当独立的区块链。每个分片上的用户都有自己的账户余额,与以太坊主链无关,只能用于与用一个分片上用户间交易。

对于以太坊分片最简单的理解方式就是,想象以太坊链被分裂成数千座岛屿,每个岛屿有自己的特色,也是主权独立的。如果他们想联系其他岛屿,将需要使用某种特定协议。每个分片独立存储了该分片上的交易信息,但是在需要时又可以随时返回主链。

分片的挑战

虽然分片在理论上听起来很不错,但也存在许多潜在的攻击途径。一种特定的攻击是单分片接管攻击(Single-shard takeover attack)。这种攻击的方式是,攻击者接管了某一分片中的大多数出块者,创建了一个提交不实交易信息的恶意分片。

以太坊核心开发人员提出了随机抽样检查的应对方法,这个解决方案目前还在积极开发中。

分片在权益证明链上比在工作量证明链上更容易实现。因为权益证明链上本来就已经有活跃的验证者,这些验证者可以被进一步随机指派到不同的分片中去。而在工作量证明中则无法阻止矿工向特定分片贡献算力。如果矿工可以选择他们想要验证的分片,他们就可以联合起来共谋作恶。 


作者 | district0x

翻译&校对 | 林芒果

本文由矿视界(奇迹摩尔)翻译整理编辑,如需转载,请标明出处

作者:MinerHub;来自链得得内容开放平台“得得号”,本文仅代表作者观点,不代表链得得官方立场凡“得得号”文章,原创性和内容的真实性由投稿人保证,如果稿件因抄袭、作假等行为导致的法律后果,由投稿人本人负责得得号平台发布文章,如有侵权、违规及其他不当言论内容,请广大读者监督,一经证实,平台会立即下线。如遇文章内容问题,请联系微信:chaindd123。

链得得仅提供相关信息展示,不构成任何投资建议

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

8 − 1 =

最新文章

比特币挖矿难度自 7 月以来飙升 31%

根据区块链浏览器 BTC.com 的数据,周二,比特币网络再次发布挖矿难度调整,上涨3.2%,达到近 19 万亿的难度率。

比特矿业宣布在美国俄亥俄州投资建设矿场

吴说区块链获悉,9月22日,比特矿业 (原500.com) 发布公告,宣布已与Viking Data Centers, LLC(以下简称“VDC”)签署合作协议。

比特币矿企Genesis Digital Asse...

截至2021年9月,该公司数据中心发电量超过170兆瓦,总算力超过3.3 EH/s,未来12个月将再增加8.6 EH/s;新资金将被用扩大其有关清洁能源的比特币挖矿业务。

【链得得早报】Coinbase CEO:正更多地致...

Coinbase CEO:正更多地致力于开发自我托管钱包;安永全球区块链负责人:主要银行将在未来三个月内开始提供“精选DeFi服务”。

Taproot如何有益于硬件钱包?

它对用户隐私有正面影响,也使得一个区块能塞入更多复杂的交易,提高网络的效率。