比特幣軟分支SegWit的實(shí)現(xiàn)在一定程度上解決了區(qū)塊鏈的可伸縮性問(wèn)題

對(duì)于大多數(shù)加密貨幣和區(qū)塊鏈來(lái)說(shuō)，可伸縮性是最棘手的問(wèn)題。隨著它們被越來(lái)越廣泛地采用，并且發(fā)生了更多的事務(wù)，我們?cè)絹?lái)越接近塊大小限制，導(dǎo)致事務(wù)需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能完成。這常常會(huì)使執(zhí)行事務(wù)更加昂貴，從而使挖掘人員將事務(wù)添加到下一個(gè)塊。比特幣的一個(gè)軟分支就是SegWit的實(shí)現(xiàn)，它在一定程度上幫助解決了可伸縮性問(wèn)題。

但是，需要一種更通用的解決方案，使所有加密貨幣或區(qū)塊鏈都可以使用。有許多有趣的研究方法試圖解決這個(gè)問(wèn)題。一種是分片。另一種是側(cè)鏈，我們將在本文中討論側(cè)鏈。該技術(shù)的一般實(shí)現(xiàn)由一個(gè)主區(qū)塊鏈和幾個(gè)分支組成。這些分支稱(chēng)為側(cè)鏈，其中這個(gè)結(jié)構(gòu)中的主要區(qū)塊鏈?zhǔn)侵鞣种?。相同的代幣在所有這些鏈上都有效，因此您可以將代幣從一個(gè)鏈轉(zhuǎn)移到另一個(gè)鏈。側(cè)鏈本身是功能完全的區(qū)塊鏈，您可以在其上執(zhí)行事務(wù)，這也需要它們自己的挖掘器來(lái)驗(yàn)證事務(wù)。

側(cè)鏈提供了許多有趣的可能性，比如測(cè)試新特性和協(xié)議更改。大量資金已經(jīng)投入到大多數(shù)主要的加密貨幣或區(qū)塊鏈的平臺(tái)上，但如果不小心引入任何bug或安全風(fēng)險(xiǎn)，嘗試對(duì)這些平臺(tái)進(jìn)行重大更新的風(fēng)險(xiǎn)太大了。但是，可能需要引入更新，以便更改或修復(fù)共識(shí)協(xié)議，或向區(qū)塊鏈添加更多的復(fù)雜層。如果您能夠創(chuàng)建一個(gè)不影響主區(qū)塊鏈的側(cè)鏈，同時(shí)以完全相同的方式工作，那么您可以嘗試測(cè)試較新的特性。例如，可以嘗試為比特幣添加智能合約功能，該功能已經(jīng)在一個(gè)名為“Rootstock”或RSK的項(xiàng)目中實(shí)現(xiàn)。

不過(guò)，側(cè)鏈的使用遠(yuǎn)不止是簡(jiǎn)單地測(cè)試新特性那么簡(jiǎn)單。側(cè)鏈可以針對(duì)特定任務(wù)開(kāi)發(fā)，因此可以使用相同的區(qū)塊鏈平臺(tái)開(kāi)發(fā)多個(gè)不同的專(zhuān)門(mén)服務(wù)，同時(shí)不會(huì)給主要的區(qū)塊鏈帶來(lái)太多負(fù)擔(dān)。今年早些時(shí)候使用以太坊智能合約開(kāi)發(fā)的“加密貓”游戲便是一個(gè)很好的例子。這是以太坊網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)游戲，然而以太坊網(wǎng)絡(luò)上有如此多的加密貓被交易，以至于以太坊25%的流量一度由加密貓相關(guān)交易組成。這當(dāng)然造成了相當(dāng)大的擁塞，并導(dǎo)致了交易費(fèi)用的增加，因?yàn)檎５腅TH交易和與加密貓相關(guān)的交易都在爭(zhēng)奪礦商的優(yōu)惠。擁堵還導(dǎo)致多個(gè)ICO和代幣銷(xiāo)售被推遲，這讓人們理所當(dāng)然地質(zhì)疑，如果網(wǎng)絡(luò)上的一款游戲引發(fā)了這樣的重大問(wèn)題，那么如何才能構(gòu)建使用以太坊智能合約的主要服務(wù)和應(yīng)用程序。造成擁堵的主要原因是以太坊每秒處理的交易極少，大約20筆交易，而Paypal平均每秒可以處理115筆交易，VISA平均每秒處理2000筆交易。如果加密貓事務(wù)都發(fā)生在一個(gè)單獨(dú)的以太坊側(cè)鏈上，那么許多與加密貓相關(guān)的擁塞是可以避免的。已經(jīng)有多個(gè)項(xiàng)目試圖使用側(cè)鏈來(lái)提高事務(wù)數(shù)量，其中最引人注目的是“Plasma”。這里的思路是，如果一個(gè)以太坊區(qū)塊鏈每秒能處理20個(gè)事務(wù)，那么如果有100個(gè)區(qū)塊鏈，它應(yīng)該能處理2000個(gè)事務(wù)。

還有其他項(xiàng)目也在以非常有趣的方式利用側(cè)鏈，例如 Lisk。這個(gè)加密貨幣有一個(gè)Javascript SDK，可以用來(lái)輕松地將一個(gè)全新的側(cè)鏈部署到Lisk平臺(tái)。引用Lisk的話(huà)：“這個(gè)側(cè)鏈?zhǔn)峭耆啥ㄖ频膮^(qū)塊鏈，沒(méi)有污染主鏈或其他側(cè)鏈上的郵件?？梢愿乃幸?guī)范、參數(shù)和事務(wù)類(lèi)型，以完全適合您的區(qū)塊鏈應(yīng)用程序?！?/p>

當(dāng)然，所有這一切都有其自身的挑戰(zhàn)和安全風(fēng)險(xiǎn)。在將代幣從一個(gè)鏈轉(zhuǎn)移到另一個(gè)鏈時(shí)，實(shí)際上是將代幣轉(zhuǎn)移到一個(gè)特定的地址或?qū)嶓w，該地址或?qū)嶓w將存儲(chǔ)代幣，然后將等量的代幣釋放到另一個(gè)鏈上。例如，在Lisk的例子中，代幣將存儲(chǔ)在鏈所有者的帳戶(hù)中，而等效的數(shù)字將釋放到另一個(gè)鏈上的帳戶(hù)中。對(duì)于這個(gè)系統(tǒng)，我們確保沒(méi)有人因?yàn)殄e(cuò)誤而丟失他們的代幣，并且一旦我們確認(rèn)代幣已經(jīng)鎖定在另一個(gè)鏈上，代幣才會(huì)在一個(gè)鏈上釋放。如果這樣做不正確，“重復(fù)使用”成為可能，因?yàn)橛脩?hù)可以在多個(gè)鏈上復(fù)制他們的代幣，并多次使用相同的代幣。所有這些都減少了加密貨幣和基于區(qū)塊鏈平臺(tái)提供的固有信任層，因?yàn)槟仨毿湃捂i定代幣的這個(gè)地址。

另一個(gè)問(wèn)題是，對(duì)于大多數(shù)加密貨幣（如比特幣）來(lái)說(shuō)，利用“工作量證明”共識(shí)算法的一個(gè)主要安全特性是，單個(gè)區(qū)塊鏈上有大量用戶(hù)和礦商。通過(guò)這種方式，幾乎不可能進(jìn)行51%的攻擊，即單個(gè)用戶(hù)或組織控制網(wǎng)絡(luò)一半以上的采掘力量，從而可以偽造交易。但是，如果用戶(hù)和礦機(jī)被劃分到多個(gè)側(cè)鏈中，那么每個(gè)鏈的數(shù)量就會(huì)減少。當(dāng)然，這是側(cè)鏈提供更大可伸縮性的主要原因之一，但這也意味著更容易接管單一側(cè)鏈的大部分挖掘能力并偽造交易。關(guān)于如何應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題，已有大量的研究，例如以太坊打算將工作量共識(shí)證明算法遷移到權(quán)益證明中來(lái)解決這一問(wèn)題。側(cè)鏈獨(dú)立于主鏈，這帶來(lái)了極大地安全性，因此，如果在任何單個(gè)鏈上發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤或安全風(fēng)險(xiǎn)，那么該鏈和所有其他鏈之間的代幣傳遞可以快速關(guān)閉。但發(fā)生這種情況的方式以及所需的時(shí)間又要具體分析了。

側(cè)鏈?zhǔn)且粋€(gè)非常有前途的領(lǐng)域，如果進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和實(shí)現(xiàn)，可以提供大量的可伸縮性改進(jìn)。我期待看到針對(duì)許多潛在安全風(fēng)險(xiǎn)的更創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)和解決方案。