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以太坊的分片方案

Eminjannn / 2234人閱讀

摘要：將由超級節(jié)點組成以太坊網(wǎng)絡的計算存儲寬帶等資源記作，。以太坊分片去中心化擴展性安全性都要。但是安全性會有所降低，原來雙花攻擊需要控制以太坊網(wǎng)絡的節(jié)點，但是分片之后只需要控制的節(jié)點。

三難困境

區(qū)塊鏈的三難困境：去中心化、擴展性、安全性

犧牲擴展性方案

現(xiàn)在的比特幣、以太坊都是通過犧牲擴展性來換取安全性的。

因為以太坊網(wǎng)絡上的每筆交易，需要每個節(jié)點都計算、存儲和廣播一次。
這意味著以太坊網(wǎng)絡的計算資源，不可能大于單個節(jié)點的計算資源。

將節(jié)點的計算、存儲、寬帶等資源記作， O(c) 。
將以太坊網(wǎng)絡的計算、存儲、寬帶等資源記作，O(n)。
不可擴展指的是，網(wǎng)絡整體的計算能力不可能大于單個的節(jié)點的計算能力：

O(n) < O(c)
犧牲去中心化

有兩種簡單的提高擴展方案：區(qū)塊的大小、使用超級節(jié)點代替普通節(jié)點。比如比特幣的 8MB 的大區(qū)塊擴容。

這類方案的特點是提高單個節(jié)點的計算、存儲、寬帶能力。
因為超級節(jié)點的計算資源比普通節(jié)點的計算資源更多。
所以網(wǎng)絡的整體計算能力會因此而得到提高。

將超級節(jié)點的計算、存儲、寬帶等資源記作， O(c`) 。
將由超級節(jié)點組成以太坊網(wǎng)絡的計算、存儲、寬帶等資源記作， O(n`) 。

犧牲去中心化的擴方案可以記作：

O(c) < O(c`)
O(n) < O(n`)
犧牲安全性

Google 的分布式網(wǎng)絡。節(jié)點只屬于 Google，不對外開放，需用專人維護和定時上下線。

O(c) << O(n)
以太坊分片

去中心化、擴展性、安全性都要。

思路

分片就是，將以太坊網(wǎng)絡上的節(jié)點，分成 k 片，每片只處理 1/k 的交易。通過主網(wǎng)上的 validator manager contract(VMC)做統(tǒng)籌所有分片，具體的交易處理和賬戶信息保存都在分片進行，只將最后的交易結(jié)果保存主鏈上。

原來以太坊網(wǎng)絡中的計算資源，都在做一件相同的事。現(xiàn)在通過分片，以太坊網(wǎng)絡中的計算資源被分成 K 份，分片之間進行分工合作，大大提高了網(wǎng)絡整體的計算效率。因此分片使得以太坊網(wǎng)絡計算能力，突破了單個節(jié)點計算能力的限制。

將節(jié)點的計算、存儲、寬帶等資源記作， O(c) 。
將以太坊網(wǎng)絡的計算、存儲、寬帶等資源記作，O(n)。
可擴展指的就是網(wǎng)絡整體的計算能力不局限于單個節(jié)點的計算能力。記作：

O(c) < O(n)
收益

分片可使以太坊網(wǎng)絡計算能力得到 100~1000 倍的提升。但是安全性會有所降低，原來雙花攻擊需要控制以太坊網(wǎng)絡 51% 的節(jié)點，但是分片之后只需要控制 33% 的節(jié)點。V 神認為犧牲一點安全性的，換來巨大的性能提升是非常值的。

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