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PTS视角:如何解决区块链“可扩展性”难题?
发布时间:2019-04-08
 

去年在杭州湾论坛上,中国银行前行长、中国互联网金融协会区块链工作组组长李黎辉谈到,阻碍区块链大规模应用的主要因素是技术障碍,技术限制比监管限制更加严重。而技术突破的当务之急,是改善区块链的可扩展性。

区块链可扩展性一直是业内关注的热点。从年初的以太猫游戏受宠导致以太坊网络拥堵,到最近因为扩容与否而导致的BCH分叉之争,拥堵问题一直是区块链的硬伤,而无数“程序猿们”也在苦苦寻找能够解决区块链网络拥堵问题的最佳方案。

PTS视角:如何解决区块链“可扩展性”难题?

今天小编就带大家看看,PTS是如何破解区块链的“可扩展性”问题的:

什么是“可扩展性”?

大规模实时数据交易对于交易时效提出了极高要求,所以区块链要想做到真正的普及和应用,最关键的问题之一就是要解决交易的吞吐量和交易速度延迟的问题,这就是“可扩展性”问题。由于“可扩展性”问题的限制,区块链技术在处理大宗交易的时候就显得力不从心。比如比特币,在最理想的情况下每秒最多只能处理7笔交易,相对于PayPal每秒可以处理115笔交易,VISA每秒可以处理2000笔交易,就有点相形见绌了。就更不要提今年双十一淘宝的每秒交易量最高可达49.1万笔,想象一下,如果按照比特币每秒7笔的交易量来算的话,你的订单可能要到双十二才能被确认。所以,如果区块链技术真的要重塑金融系统,最先要解决的问题就是“可扩展性”问题,使区块链每秒尽可能多的处理交易。

PTS解决方案

PTS主要使用了基于DPOS(Delegated Proof of Stake)的共识机制,基于押金的Secure Postman提前确认机制和分片(Sharding)技术来解决“可扩展性”问题。

DPOS共识机制保障出块效率

通过持续投票系统(Continuous Approval Voting System)和决定性选择(Deteministic Selection)算法来选择区块生产者,以达到吞吐量和延迟方面的要求。形象的说,现在有5个节点,每个节点占20%的股权,这五个按占比进行投票选出一个区块,这个区块之后就可以不做任何其他事情只生成节点,而且由于投票的时间固定,相对于POW(Proof Of Work)机制的出块时间不确定,DPOS共识机制可以保证快速强制出块。以DPOS为基础,PTS区块链可作为骨干承担处理每秒数以万计的交易任务,并实现次秒延迟(等同于直接数据交换)。同时,PTS链上各利益相关节点可以拥有与其份额成正比的影响力,同时大多数利益相关者都可以专注于自己的交易,而无需为了获得整个网络的共识而浪费计算资源和电能。

Security Postman保障交易确认效率

对于传统的区块链来说,一笔交易需要多个区块的写入后才算真正的确认,一笔交易所消耗的时间也许不长,但是当交易量变为万级甚至百万级时,这个延迟就不能被数据需求方所接受了。所以,PTS搭建了基于押金的提前确认机制,Postman会先收取数据请求方一定数额的押金,当数据请求方有交易需要确认时,因为有押金的保证,可以先不将交易信息写入区块内而直接先通过交易请求,再之后将通过区块链验证的交易写入到区块中完成确认,没有通过区块链验证的交易将会归还押金,撤销申请。基于押金的提前确认机制能够通过缩短请求响应时间来确保交易能在短时间内通过,同时,这种机制使区块确认和返回结果解耦了,所以可以将在1s内产生的多笔交易打包进一个区块一起进行确认,并写入到区块链中。

分片技术保障交易处理多跑道并行

分片(Sharding)技术是现在最流行的解决区块链吞吐量的技术之一。分片技术是一种基于数据库分片传统概念上的扩容技术,它将数据库分割成多个碎片并将这些碎片放至在不同的服务器上。在区块链情境中,网络上的交易被分成不同的碎片,每个节点只需要处理以碎片为单位的交易,并且通过与网络上的其它节点并行处理就能在短时间内完成大量的验证工作。我们也可以这样形象的理解,将区块链看作一条繁忙的高速公路,这条公路现在只有一个收费口,所以就非常拥堵;而采用了分片技术的区块链就像在高速公路上增加了多个收费口,它能大幅度地提高汽车通过收费口的速度,使道路变得畅通。同时,分片技术将验证单笔交易的节点工作量降低了,也有利于降低交易费用。

综上,面对区块链在处理大宗交易时效率过低的行业痛点,PTS正不断探索解决方案。在DPOS共识机制、基于押金的提前确认机制和分片技术加入到PTS网络后,链上交易各个环节的提速成为可能,可扩展性的难题也逐渐不再是难题了。