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Seele元一首席架構師劉文思:分片技術是把雙刃劍,單純看TPS或分片數量毫無意義

導語:近日, seele團隊成立了“Seele最前線”媒體平臺,希望可以通過此平臺向全球社群夥伴實時同步團隊動態與工作進展。正值Seele元一技術團隊對測試網進行了新一輪測試,“Seele最前線”第一期內容便邀請到Seele元一首席架構師劉文思,並針對分片技術同大家進行交流。
Seele元一首席架構師劉文思:分片技術是把雙刃劍,單純看TPS或分片數量毫無意義

事實上,區塊鏈的擴充套件性問題一直是大多數公鏈發展過程中難以避開的攔路石,隨著數字貨幣的集體性下跌,區塊鏈技術正逐漸迴歸理性,公鏈的吞吐量問題再次成為焦點。比特幣網路平均每秒只可以處理7-10筆交易,以太坊的這個數字也只有20左右,這一數字遠低於像Visa這樣的中心化支付系統,後者平均每秒能處理約8000筆交易,低吞吐量問題嚴重製約了基於區塊鏈的去中心化應用的發展。

面對公鏈效能問題,劉文思也給出了自己的看法:“針對如何提高區塊鏈的吞吐量,業界也在不斷嘗試。目前提出的問題解決思路主要有以下幾種:分片、子鏈和側鏈、鏈下擴容,以及以PoW和DPoS等為代表的不同共識機制等。其中分片(Sharding)技術,被認為是一種有效的、能夠更好的解決區塊鏈吞吐量問題的解決方案。Seele元一對於公鏈效能問題的解決方案之一便是分片。”

分片技術:化整為零,分而治之
分片來自於電腦科學分而治之的思想,也是傳統資料庫和分散式系統領域中採用的經典擴容技術。將組成區塊鏈的全體節點分成一個個相互獨立的子節點集,交易根據一定的規則分配給不同的子節點集進行共識確認,從巨集觀上來看,各個子節點集就是在並行處理區塊鏈上全部交易,使得總體的交易處理效能獲得提升。劉文思舉了一個簡單通俗的例子:“我們可以想象一下,現有的區塊鏈就像一條繁忙的高速公路,這條高速公路的收費站只有一個收費口。這種佈局的結果將是導致交通堵塞,因為人們將排著長隊等待通過這唯一的收費站。實現一個基於分片技術的區塊鏈就像在高速公路上增加15或20個收費口。它將極大地提高汽車通過收費站的速度。因此,分片技術將帶來巨大的改善,並顯著提高區塊鏈的交易速度。”

分片技術是把雙刃劍,Seele兼顧效能與安全
關於如何衡量分片技術下公鏈的效能優劣,劉文思給出了一些犀利的觀點:“毫無疑問分片技術是提高公鏈效能的一把刃劍,但其同時是一把雙刃劍。在網路規模一定時,分片越多,則分配給單個分片的節點也會越少,抗***能力也會相應用減弱,這樣整個網路的安全性也會隨之線性衰減。因此,在去中心化思想主導的區塊鏈世界裡,單純強調分片數量或效能均不具備太大意義,效率與安全的最優協調才能促進區塊鏈生態的良性發展。”
Seele元一首席架構師劉文思:分片技術是把雙刃劍,單純看TPS或分片數量毫無意義

Seele元一首席架構師劉文思(左1)

對於分片技術,還有二個需要解決的重要問題:一是跨片交易,包括普通的跨片轉帳和跨片合約;另外一個就是動態分片。各個分片猶如一個個小的區塊鏈生態系統,但卻不是孤立的,它們共同組成一個龐大的,整體的區塊鏈生態系統,各個分片之間也會產生通訊,也即跨片轉帳和跨片合約,比如從分片1的帳戶A向分片2的帳戶B傳送一筆交易。對於動態分片,要解決的一個關鍵問題就是,根據網路總體節點的數量、業務量和安全性等級要求的變化動態增減分片數,同時確保使用者的操作和各種生態應用不受影響。

作為“為產業而來的底層公鏈“,效率、安全和去中心化缺一不可。基於分佈在北京、上海和廣州三地的機器,Seele技術團隊對分片交易的TPS峰值/均值進行了多輪測試,其中也包括不同比率的跨片轉帳,8個分片的TPS測試資料如下:
無跨片交易的情況,峰值1,500,均值1,200;單分片峰值200,均值140;
跨片交易10%,峰值1,400,均值1,200;單個分片峰值180,均值140;
跨片交易50%,峰值900,均值600;單個分片峰值130,均值80;
跨片交易80%,峰值360,均值 280;單個分片峰值50, 均值35;

據相關業內資料顯示,QuarkChain測試網是256個分片,峰值達到14000,單個分片均值55。而Seele在8個分片的情況下,峰值1500,單個分片均值140。在跨片交易50%的情況下,峰值900,單片分片均值80。從上述資料來看,Seele的分片效能,無論從峰值還是均值都非常優秀。據劉文思透露,增加分片數量這項動作沒有任何技術難度,但Seele網路不會單純的為交易速度而無限分片,會在效率與安全中尋求最優值。

分片技術是區塊鏈領域一個令人興奮的技術,讓我們看到了希望,它可以在不影響去中心化和透明度的情況下解決擴容問題。當然其中仍有眾多的技術難點需要攻克,但技術一直在進步,方案終究會成熟。但在技術發展過程中最困難的或許是大眾對於某項技術的理性認知,當我們不再聚焦TPS,不再聚焦分片數量,而能夠理性認知技術的合理性之時,相信所有的技術都不是難題。

大膽假設,小心求證,理性認知,這一直是Seele團隊堅守的技術信條。

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關於Seele元一

Seele元一是定位於“為產業而來”的底層公鏈,創始初衷就是賦能產業、服務實體,是區塊鏈技術提供實際應用價值的突出踐行者。Seele元一在全球首創神經網路共識演算法、異構森林網路及VTP價值傳輸協議等令人耳目一新的區塊鏈技術理念。Seele元一正在陸續發表區塊鏈科研的系列黃皮書,在密碼學、共識演算法、網路傳輸等方向為全行業未來趨勢提供指南。

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