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链上扩容和链下扩容分别是什么?这两种有什么区别?10LK

链上扩容和链下扩容分别是什么?这两种有什么区别?

2020-06-29
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奈何2020-06-29

通常情况下,链上扩容指的是直接发生在区块链上,通过改变区块大小或数据结构从而达到提高处理交易能力的解决方案,比如隔离见证和增加区块容量;而链下扩容则指的是在加密货币的主链之外,建立外围或第二层交易网络。


链上扩容派,也常被称为layer-1扩容。


所谓链上,顾名思义,就是直接在区块链上动手术,直接修改区块链的基础规则,包括区块大小、共识机制等。拿修路打个比方,如果车多路堵了,最直接的就是把原来的双向二股车道扩充成四股,再不够就改成六股、八股。


比特币现在每秒只能处理7笔,直接原因是出块慢、区块容量小,那就把出块速度提高、区块变大。


比如莱特币(LTC),在比特币代码基础上,把出块速度从平均10分钟左右,提高了4倍到每2.5分钟出块;还有比特币现金(BCH),也是在比特币基础上,把区块从1M大小直接提到32M,处理能力提高了32倍;还有采用相对复杂的分片方案,把原来全网共同处理每一笔交易,优化成多个小组并行运作,在同样的时间干更多的活,等等。


链上扩容这种方式比较直接,不过也和道路直接扩充一样,有点折腾,或者说很难一步到位。好不容易实现了扩容,更高性能需求的应用场景又出现了,需要不断地超越自己。而且,因为所有交易仍然需要在区块链这个分布式系统中进行数据同步,整个网络的性能瓶颈会取决于其中单台服务器的处理性能。


所以,通常会认为链上扩容方案在性能上会存在难以逾越的天花板。


于是,从2018年开始,涌现了越来越多的链下扩容方案,也常被称为Layer-2扩容方案。


链下扩容和链上扩容是相对的,链下扩容阵营换了种思路,他们不直接改动区块链本身的规则(区块大小、共识机制等),而是在其之上再架设一层来做具体的活,只将必要信息、或需要共识参与(如数据出错、发生纠纷时)时才与区块链进行信息交互和传播。因为扩容本质上没有发生在区块链上,因此这类方案被直观地称为链下扩容。


仍然拿道路扩容打比方的话,链下扩容不是在原有道路上扩充,而是在现有路线上架个可以四通八达的高架、或者隧道,普通汽车都上那儿开,原来的路不到万不得已尽量不用。


链下扩容方案中,大量的事务通常只在参与节点间直接交易,不会进行全网传播,效率直接取决于节点间的网络性能,显然效率更高。而且因为没有全网广播 ,信息不能公开可查,通常隐私性也更高。


因此,链下交易性能不受原有区块链性能的影响,链下扩容的性能目标没有最高,只有更高。


链下扩容主要包括状态通道、侧链等解决方案,闪电网络就是链下扩容的代表选手之一。


在闪电网络中,交易双方可直接构建通道,之后便可在通道内点对点实现任意多笔零确认的交易,只需要在通道开启和关闭时才跟区块链“打个招呼”,在全网传播确认即可。它不需要修改比特币的共识算法,比特币网络从每笔交易的处理者,后退一步,仅处理少量关键交易,或在交易出现纠纷时进行处理以“主持公道”。这样的工作量现有性能即可满足。


例如,你想在一个月时间里每天从一个特定的咖啡店买一杯咖啡,咖啡的价格是1美元,但在网络上每天交易1美元是非常昂贵的,你不想为1美元的交易而拥挤整个网络。因此你和咖啡馆老板签了一个合同。合同规定,你每天都要付象征1美元的通证作为咖啡费。你向网络发送一笔交易来标记合同的开始,30天后再发送一笔交易来标志该合同的结束,合同结束后,咖啡馆老板可以在网络上把这30个通证交换为30美元。


当然,链下扩容也并非完美,其方案也伴随着是否会带来中心化、或者数据可能会被修改等等疑虑。


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