【自我修复区块链】自我修复的区块链可以解决分片的可扩展性问题

自我修复的区块链是十年内创建真正去中心化世界的唯一途径。

《【自我修复区块链】自我修复的区块链可以解决分片的可扩展性问题》

意见

全世界都在热切期待下一代高性能,无许可的区块链,并且该区块链应该能够在工业上扩展所有分散式应用程序。到目前为止,加密社区已经见证:

点对点区块链网络使用所有对等点来验证交易并提供计算和存储(或传统的区块链),例如比特币和以太坊。

分片交易,计算和存储(或分片区块链)的 P2P区块链网络,例如以太坊2.0和Zilliqa。

分片机制为区块链的无限,可持续的可扩展性带来了希望,但是区块链领域的许多人都坚信可扩展性或分片已达到临界点,但事实并非如此。让我们深入研究它。

在区块链世界中,为什么我们需要分片?

当前,互联网用于支付,物联网,智慧城市,机器人技术,网络搜索,流视频,电子商务,自动驾驶汽车等。因此,互联网产生:

每秒超过10亿笔交易(交易)。

每秒进行1亿以上的计算(计算)。

每秒超过2.5亿字节的数据(存储)。

这个工作需要在P2P网络中的所有对等方之间和谐地分配。这种工作拆分称为分片技术。分片可应用于事务,计算和存储。

困扰分片机制的问题

无许可的P2P网络是不可预测的,为了补偿这种不可预测性,各种区块链协议将验证次数和存储副本的数目固定为一个常数,该常数是根据某些假设从数学计算得出的。这限制了区块链的可扩展性,因为系统将过度补偿并限制规模,或者补偿不足并冒着安全性/完整性的风险。

如果可以预测P2P网络怎么办?验证和存储对等方的数量是否可以灵活地根据P2P网络的混乱程度而定?也就是说,如果P2P网络行为理想,则仅需要一个验证和存储副本,而如果P2P网络中的对等节点行为不良或偏离理想性质,则验证和存储副本的数量将成比例增加。 。

P2P网络中的对等/分片面临的问题包括:

互联网连接问题,断电,数据丢失等等。

始终在全球范围内加入和退出网络。

数据可用性和数据一致性问题。

如果对等/分片脱机,则属于该分片的数据将永远丢失。

对等/分片随时可能变恶意。

罪魁祸首是P2P网络的不可预测性!这降低了验证,计算和存储的性能。

自我修复的区块链

由于P2P网络的不确定性,因此引入了一种自我修复机制。

案例一:传统的区块链。网络中的所有N个节点将验证/计算/存储网络中的所有事务。(N)

案例二:理想的P2P。考虑一个理想的P2P区块链网络,其中网络中的所有对等点都可以24/7全天候访问,并具有良好的互联网,带宽,电力供应等,并且是没有恶意的良好对等点。然后,可以由一个对等方验证/计算/存储到达网络的任何事务/计算/存储。(1)

案例三:分片区块链。真正的P2P区块链网络不是那么理想,因此,基于与理想的P2P区块链网络的最大可能偏差以及设置固定数量(例如22–600个对等点)以进行验证/计算/的某些假设,得出数学公式。存储,具体取决于区块链协议。(N / x)

案例四:自我修复的区块链。情况一,二和三是极端情况,如下图所示。事务/计算/存储的数量应取决于与理想状态的偏离程度(具有足够的安全裕度)。(N / x(c)),其中(c)代表网络的混沌性。网络的混乱度(c)是Internet带宽,电力,数据可用性,数据一致性以及加入或离开的节点数的函数。如果功能与理想状态相比有任何变化(无论是肯定的还是负面的),P2P网络都会相应地部署对策。因此,如果网络受到任何压力,网络将自动修复。

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自我修复区块链的比喻

让我们以巴黎地铁为例,根据人们的交通情况,地铁列车会更改其时刻,班次,车厢数量和速度。

传统:最大频率的地铁列车,最大的车厢数量和最大的速度将始终保持不变。(浪费了很多能量。)

理想选择:始终有最少数量的地铁列车,其频率最低,车厢数量最少,速度始终最低。(人们上下班要花很多时间。)

碎片化:地铁列车的数量及其频率,车厢数量和速度将小于最大值,但无论想要乘坐地铁的人数如何,该数量都是固定的。

自我修复:根据人数,是在早上7点至上午9点的高峰时段内,还是在下午4点至晚上7点的高峰时段,以及可用列车的数量等,地铁列车的数量及其频率,数量车厢和速度会相应变化,并且灵活协调输出。

结论

自修复区块链的设计方式使其可以生存数十年(甚至数百年)。这些类型的区块链实现的可扩展性接近集中式系统,但它们仍保持真正的去中心化。因为具有高可伸缩性,所以任何集中式应用程序都可以在自愈式区块链上构建。

将人工智能应用于时间序列-互联网带宽,电力,数据可用性,数据一致性,数据丢失,节点加入/离开的节点数等-可以进一步改善自我修复的区块链,使其更快并能够预测事件之前它发生了,因此能够在它发生之前部署对策。

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