一文簡介區塊鏈第一層 如何在運作與擴展取得平衡

一文簡介區塊鏈第一層 如何在運作與擴展取得平衡

經過十多年的科技發展,區塊鏈技術已被外界認定為未來全球經濟的新支柱。可是,去中心化結構令區塊鏈在擴容問題上面臨不少難題,究竟區塊鏈未來發展何去何從? 本文將會簡單介紹區塊鏈第一層結構以及現時擴容問題的解決方案。

 

區塊鏈第一層

簡單來說,第一層 (Layer 1) 就是區塊鏈的基礎架構,主要負責安全、節點共識規則和帳本架構,亦包含區塊鏈最底層的基礎設施,因此亦稱為底層區塊鏈。第一層包含了不同獨立運作的公鏈,形成了區塊鏈的主要網絡。這些鏈各自都擁有自己的原生代幣,以方便投資者在平台運作及繳付交易費用。除此之外,第一層無需依賴其他網絡,亦可驗證完成交易,各自擁有自己的生態,互不相干。區塊鏈第一層最的例子包括比特幣、以太坊、Solana、BNB 智能鏈、Litecoin等等。

 

Source: Cryptonews

 

「可擴展性三位一體」概念

對於區塊鏈的擴展,以太坊之父 V神  Vitalik Buterin 曾提出「可擴展性三位一體」的概念。他認為,不論是公鏈、聯盟鏈、私鏈等等,同樣需要面對這個技術的瓶頸位:「安全性」、 「可擴展性」和「去中心化」 3 個元素當中,任何區塊鏈技術最多只能具備其中兩個特性。迄今為此,這一個不可能的三角仍然是尚未解決的難題。

 

Source: Potatomedia

 

以比特幣的區塊鏈為例,它選擇了「去中心化」及「安全性」為重心,實現了優化目的,變相忽略了 「可擴展性」的元素。在運用 “Proof of Work” (PoW) 共識機制下,比特幣的區塊鏈花費了大量的計算資源。每當交易量較高時, PoW 會使網絡速度變得更慢,在需求增加情況下,第一層的區塊鏈只足夠應付日常的運作,所以無法兼容到可擴展性。

 

第一層擴容問題

由於第一層區塊鏈的發展空間有限,開發人員根據區塊鏈第一層網絡的基礎,創建了第二層協議 (Layer 2 Protocol) 。他們透過改善鏈中的基礎協議,令拓展變得可行。近年,不少區塊鏈的開發人員致力研究第一層可擴展性的解決方案,其中包括增加區塊大小、更改正使用的共識機制、實現分片技術。擴建區塊鏈需要獲得大量的共識,在很多情況下,並非所有網絡用戶都會同意開發商的改動。

 

Source: Medium

 

分片技術 Sharding

分片技術 Sharding ,又名水平分區,是區塊鏈第一層最熱門的擴展方法之一。分片技術提高交易吞吐量,不會再依賴網絡順序分派每個事務處理,而是把數據庫內劃分為不同工作區,稱為「分片」的小數據庫,每個分片都由自己的數據組成,與其他分片相比,具有獨特性和獨立性。 把區塊鏈的工作量分散,有助有效分配工作負載,釋放出更高的處理能力。

 

隨著區塊鏈技術得到更多關注和資源發展,擴展的解決方案將會更加明確,有望未來一天魚與熊掌,皆可兼得。

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