基于SimpleChain Beta的跨链交互与持续稳态思考

  • 时间:
  • 浏览:0
  • 来源:大发快3APP下载—大发时时彩登录地址

一次跨链交易验证的锚定矿工数量上限=Min[(全网矿工数/子链数量)*3,全网矿工数]



图表 6 SIPC模型 (Simplechain Foundation)

肯能比特币UTXO的区块链模型和以太坊基于账户余额模型的区别,在链下交易通道的具体协议设计上都不 了闪电网络和雷电网络的差异。然而两者之间有着共通的基本逻辑,即通过在主链外开辟针对特定交易对象的交易通道。也什么都有有说,特定交易对象之间通过并肩锁定一笔保证金,来用于特定时间区间内的交易结算,假如有一天双方或多方交易结果只有超出保证金的额度,肯能只有超时,肯能只有任何一方选择中止交易通道,双方或多方的交易就只有向全网广播获得确认,什么都有有还不都可以 向区块链主网支付任何手续费。这使得高频小额的交易不再依赖于区块的大小肯能区块的出块速率。

随着比特币网络规模的持续扩张,链上交易变得更为活跃,区块内的数据量也逐渐增多,于是每秒7笔的交易外理速率成为瓶颈的趋势也越创造创造发明 显。

锚定矿工不针对于某个子链长期处于,但还不都可以 长时间作为主链矿工处于。肯能PoW的主链不不都可以 允许无情况表SPV证明,或者亲戚亲戚我们在SimpleChain中将锚定矿工的选举通过随机的形式来完成。

(3) 获得确认后,用户C从区块链Y发送一笔中有 了对收据154016的梅克尔证明的交易给到区块链X,还不都可以 把这笔交易看作回执,并增加C账本中的30个单位资产。

[5]. Prestwich. J(2019) What to expect when eths expecting, Chinese Version Translated by EthFans, Available from https://ethfans.org/posts/what-to-expect-when-eths-expecting [Accessed on 02/04/2019]

(5) 另第一根子链锚定矿工读取主链中的跨链交易,广播至目标子链中。

(2) 子链矿工或验证节点完成共识验证并收取主次子链Token(t1)作为手续费;

Vlad将两条还不都可以 实现跨链的链进行等级排序,分为“父链”和“子链”,“子链”还不都可以 在与“父链”深层相同,或高于“父链”深层所产生的区块与“父链”进行区块合并,肯能在亲戚亲戚我们的场景中是在“父链”上进行区块跨链验证。什么都有有不不都可以 确保好几个 链在其他人 延长的过程中,跨链主次数据不不都可以 持续保持一致。

主链当中处于锚定矿工的角色,所谓锚定矿工承担好几个 功能角色,1. 负责在某子链发起跨链交易时验证该子链情况表的有效性;2. 负责在主链中写入子链交易并广播获得确认;3. 将意在主链确认的跨链交易结果分别写入交易发起子链与交易接收子链的区块中。

锚定矿工在验证、广播、和传递跨链交易时,既作为子链矿工也作为主链矿工处于。然而在主链上的矿工数量会比子链中的矿工数量多,或者在子链中伪造交易传递到主链的成本将大大低于在主链伪造交易写入子链。或者还不都可以 五种 更为合理的锚定矿工选举机制。

[8]. Zamir. V(2018) Casper, Ethereum Community Conference on March 8-10,2018, Available from: https://www.youtube.com/watch?v=GNGbd_RbrzE[Accessed on 03/04/2019]



图表 4 非同步跨链(跨片)交易在分叉时的情况表(Alexander Skidanov)



图表 2 基于收据的跨链交易确认(Ethereum wiki)



图表 5 子链中作恶矿工的概率肯能高于主链(Alexander Skidanov)

(3) 被选举出来的跨链矿工收取剩余主次子链Token(t2)以及手续费中的完整版主链SIPC(S)以及运营池中的主次SIPC(s2)作为手续费完成跨链锚定与广播;

假设好几个 资料的启动运营池容量是10SIPC,在跨链过程中,每次会分出其中的0.1SIPC给到跨链矿工作为跨链矿工的主次奖励,一次交易后后运营池容量减少为9.9SIPC。此时,一般主链矿工收取到的交易手续费S’=20+0.01,这0.01什么都有有微通胀调节奖励。



图表 1 比特币区块链历史大小(BitinfoCharts.com)

当然,为了实现尽肯能多的匹配高频交易的各种需求,闪电网络中会老要老要出现多个中转节点,用于匹配交易需求的各方。也是肯能闪电网络中的交易过程要求收款环节通过签名回收,或者交易方还不都可以 实时在线,也而从你这人 逻辑来看,似乎中心化的交易所最适合担任中转节点的角色。而这也让社区担忧,是不是最终会让高频小额交易变得日益中心化并在安全性上做出妥协。

或者,在上述的外理方案中处于还不都可以 好几个 区块链同步出块的前提,肯能肯能“父链”X的交易迟迟只有确认,肯能只有延长,肯能“子链”Y只有及时收到X的延长情况表,亦肯能“子链”与“父链”处于间断性同步,则“子链”Y的后续交易有效性也都不 受到相应的影响。

在以太坊2.0的设计中,信标链被赋予了你这人 职能。信标链还不都可以 被认为是以太坊2.0设计中所有分片链的主链,这条主链通过Casper共识机制来选举并在每一轮中随机产生分片验证者,用于协调分片之间的交易正确性。或者在属于PoS的Casper共识机制中,肯能只有了难度要求、nonce、块哈希哪些地方地方什么都有有在PoW中不不都可以 执行无情况表SPV证明的工具,或者要验证分片链的有效性还不都可以 回溯到可信区块,再重新计算可信区块后的区块情况表一致到当前区块,不都可以 完成验证。愿因了验证者增加了工作量。或者在SimpleChain当中,为了减少验证者的工作量,例如 信标链的角色则通过PoW的主链来完成。

肯能分布式数据库的交易逻辑为中心化控制,或者其分片还不都可以 被看作是单纯的存储分片。区块链的分片则主要分为相对简单的交易分片:即仍然保持全网络节点在数据上的全同步,仅通过分片来让不同节点运行不同的运算逻辑;和更为困难的情况表分片:即并肩中有 了对交易与存储的分区。狭义上来理解,最直观的情况表分片着实什么都有有各种分叉,不同分叉链上其他人 外理的当时人的交易、存储当时人的账本数据,验证历史区块有效性的后后还不都可以 选择老要回溯到分叉处于前的区块,通过快照来确认历史交易。但你这人 类型的分片肯能只有后续跨片交互的机制设计,或者并只有提升过多实际价值。

从上图中还不都可以 看出,好几个 分片肯能链其他人 处于分叉的情况表下,肯能分片1中的A-B以及分片2中的V’-X’-Y’-Z’其他人 被确认为主链,则跨链或跨片交易只有现象,亦或A’-B’-C’-D’和V-X成为了主链,则跨片交易就失效。但假设是另外五种 情况表,则处于了原子性故障,也什么都有有在好几个 分片中交易有效而在什么都有有分片中交易无效。肯能好几个 分片肯能链的异步性,愿因在发起跨链交易时不不能选择好几个 链內部其他人 的主链选择情况表,或者你这人 现象就会产生。于是分片肯能子链之间的跨链交易就还不都可以 好几个 上端共识机制来进行协调。

在主链扩展难以破局的过程中,一方面老要老要出现了将主链区块链数据验证和计算的责任仅交由一小组高性能节点来完成的外理法子 ,比特股、EoS等的DPoS机制即通过你这人 法子 啦实现。例如 外理方案通过模拟现实中的议会制选举高性能节点,而难免引起了利益集团与中心化趋势的疑议。除此之外,都不 通过链下交易来外理例如 现象的尝试,其中比特币的闪电网络和以太坊的雷电网络是较为典型的好几个 实例。

(1) 你这人 过程首先通过生成一笔交易以及好几个 编号为154016的收据,并在区块链X的账本中扣除A的30个单位资产来发起。

[4]. Buterin. V(2019) How can we facilitate cross-shard communication?, Available from: https://github.com/ethereum/wiki/wiki/Sharding-FAQ#what-is-the-train-and-hotel-problem [Accessed on 03/04/2019]

然而,区块链与分布式数据库中较大的区别在于,分布式数据库的增完整版查以及计算来自于业务系统肯能中心化的数据管理系统,分布式数据库各节点仅负责响应数据管理员(DBA);而区块链的业务逻辑也来自于各节点即中有 也业务逻辑、计算、也中有 了共要 账本层面数据的管理,也什么都有有每个节点都还不都可以 是DBA,肯能理解为根本只有DBA,或者在设计上则更为冗杂。

比特币作为第好几个 区块链应用与运行到目前为止最被信任的公链,其扩展性现象却持续被作为焦点贯穿着整个链的发展周期。事实上,在309年1月4日比特币老要老要出现的那一天到2010年10月1日之间,并只有明确的区块上限,根据比特币区块链区块的数据社会形态最高可达到32M的容量。而在2010年10月1日的好几个 commit当中,中本聪第一次在代码中明确限定了1M的区块上限,就在10月3日,Jeff Garzik发布了将区块上限扩展到7M的补丁,成为了第好几个 硬分叉的尝试。当然,你这人 补丁并只有用户使用,而彼时的平均区块数据量仅在几十k左右,中本聪也在当时说明为了保证比特币系统的安全和稳定,建议不不采用Jeff Garzik所发布的补丁。

在保证主子链的一致性现象上,亲戚亲戚我们采用了n个确认的机制。当发起一笔跨链交易时,子链内的区块应首先获得n个块高的确认,才不不都可以 通过锚定矿工的验证并广播至主链上。经过主链n各块高的确认后,才分别将确认后的交易情况表写入跨链交易所涉及的好几个 子链当中。

肯能跨子链交易来自于好几个 账本数据不一致的区块链用户之间,或者通过构造好几个 不作为情况表存储在账本中的“对象”,还不都可以 实现例如 于SPV(简单支付验证)的机制,即通过互相之间所同步的区块头来完成梅克尔证明,来验证你这人 构创造创造发明 来的“对象”所传递信息的有效性。亲戚亲戚我们还不都可以 把你这人 对象称为收据。

经济模型方面,处于“损人不利己”攻击的肯能,即通过创建衰减子链,影响主链矿工与用户利益的情况表。

从2015年后后开始英语 英语 英语 Jeff Garzik就曾再次通过BIP30提出移除1MB上限,回归最早的32MB,而此时比特币算力早已突破了1P的规模边界,利益相关方中比起一般的支付用户,更多的是矿工。然而对于矿工来说,打包更多的交易愿因消耗更多的资源,也或者,老要以来比特币区块链区块的扩容从未真正达成共识,随之而来的是BCH、BSV等的分叉。而无限放大区块容量上限来外理交易外理速率的现象,显然什么都有有权宜之计。

[2]. Buterin. V(2015) On Slow and Fast Block Times, Available from: https://blog.ethereum.org/2015/09/14/on-slow-and-fast-block-times/ [Accessed on 04/04/2019]

[6]. Skidanov. A(2019) The authoritative guide to blockchain sharding part 1, Chinese Version Translated by EthFans, Available from: https://ethfans.org/posts/the-authoritative-guide-to-blockchain-sharding-part-1 [Accessed on 02/04/2019]

n的大小与跨链交易的金额、数据量成正比,也什么都有有价值越高的交易所还不都可以 的在子链和主链中的确认数要求越高。目前设计中,主链确认数n沿袭了比特币的常数设定思路,肯能主链平均出块时间12秒,或者主链的n值设定为15时其安全性肯能接近于比特币6个确认的时间。而子链确认数则以主链13个确认的基础,基于跨链交易的金额、数据量进行动态调整。

(2) 你这人 收据发送到区块链Y后后,通过梅克尔证明还不都可以 验证到收据所中有 的信息是不是正确,也什么都有有第一笔交易是不是肯能在X区块链被确认,A是不是肯能被扣除了30个单位的资产。

肯能锚定矿工来自于PoW主链矿工,或者通过从小到大排列主链矿工所计算出的工作量证明计算结果,进行锚定矿工筛选。肯能数值越小的工作量证明计算结果获得的概率越低,或者在锚定矿工预选列表中的排名越高,超出该次锚定矿工数量上限排名的矿工则在当前轮的交易验证中不参与签。锚定矿工选举过程的PoW排序与主链延长的PoW同步进行,即主链矿工不仅将使用工作量证明计算结果获得主链SIPC奖励,还将获得锚定矿工奖励。锚定矿工奖励来自于子链跨链交易发起者所支付的SIPC矿工手续费。

(4) 一般主链矿工收取主链交易手续费SIPC(S’)打包跨链交易;

[7]. Skidanov. A(2019) The authoritative guide to blockchain sharding part 2: Unsolved problems in blockchain sharding, Chinese Version Translated by EthFans,https://ethfans.org/posts/unsolved-problems-in-blockchain-sharding [Accessed on 02/04/2019]

你这人 设计的目的在于让子链与主链上的角色之间的关系更为稳固。子链对主链的需求在于通过主链协调跨链交易,一笔跨链交易的过程为:



图表 3 合并块机制(Vlad Zamfir)

[3]. Buterin. V(2019) Merge blocks and synchronous cross-shard state execution, Available from: https://ethresear.ch/t/merge-blocks-and-synchronous-cross-shard-state-execution/1240 [Accessed on 03/04/2019]

在上述图表中,表示的是好几个 从区块链X中的用户A向在区块链Y中的用户C发送30个单位的资产的过程。

分片源于数据库设计中的概念,通过分类备份和冗余来增加整体数据库的外理速率和容错性。分布式数据库中通过建立不同的分片机制满足业务系统的不同要求。区块链中针对性能扩展所提出的第二层(Layer 2)外理方案也借用了你这人 概念,通过将不同业务对区块链的不同需求进行分类,并其他人 分布在不同的子链当中,从而外理全链共识的性能瓶颈。

只有情况表分片的跨片交易还不都可以 外理的什么都有有怎么都可以 去相互验证不同分片内交易的有效性了。分片內部交易的有效性由分片内的节点通过共识机制确保,也或者在SimpleChain的设计当中,不同的分片内也同样拥有着区块链的运行机制,或者跨片交易现象在SimpleChain当中就被理解为跨链交易的现象,而分片则被定义为子链。

(4) 区块链X收到你这人 回执,并将后后的收据进行销毁,并肩区块链Y也在后续的区块中将收据154016进行销毁,跨链交易完成。当然区块链X与Y也还不都可以 保留回执,用于验证后续跨链交易的持续性。

[1]. BitInforCharts (2019) Bitcoin Block Size historical chart, Available from: https://bitinfocharts.com/comparison/bitcoin-size.html [Accessed on 02/04/2019]

以上过程中T=t1+t2,然而一般主链矿工收取的主链交易手续费S’=R+k,R为原始主链出块奖励,即当前的20SIPC,k则为微通胀调节奖励。

(1) 子链用户发起跨链交易并支付手续费,手续费中有 子链Token(T)与主链SIPC(S);

上端老要老要出现了运营池的概念,所谓运营池即是在子链初期创建时,创建节点通过抵押SIPC的形式向子链注入的启动资源,运营池中的SIPC将在跨链交易中作为主次奖励s,输出给锚定矿工。

例如 的现象,在以太坊上依然处于。着实其区块大小并未像比特币那样以好几个 常数作为限制,但gaslimit作为上限的设置与矿工利益的平衡也同样对以太坊的交易外理速率形成了限制,使其秒外理速率在15笔左右。也或者在ICO盛行的2017年以及例如 以太猫什么都有有的游戏爆火的后后,整个以太坊网络都不 陷入交易堆积成山的瘫痪情况表。

当然,不管怎么都可以 ,闪电网络与雷电网络的设计肯能将扩展性现象的外理引导向了主链之外的第二层,将不同需求的网络和主链网络分层,成为了外理扩展性现象的一大趋势。

运营池还不都可以 由任何SimpleChain用户选择再次注入SIPC,也可由子链共识触发活跃度下限,更改跨链矿工奖励来使得跨链矿工获得的s2为负,即主次跨链手续费被存入子链运营池。此时,一般主链矿工收取的手续费中的微通胀调节奖励k将为0或转向负数。你这人 情况表下表明子链走向衰退期,或子链与主链将逐渐通过减少互相激励而脱离关系。

为了确保上端你这人 机制的持续有效,亲戚亲戚我们还还不都可以 考虑跨链交易中的终局性现象,肯能叫做分叉选择机制。区块链Y所验证的区块链X交易还不都可以 来自于区块链X有效链的块中的交易,而都不 来源于好几个 孤块肯能孤链。Vlad Zamfir提出过好几个 合并块的设计,也什么都有有两条链在还不都可以 发起跨链交易时,好几个 在不同链上的块合并为同好几个 区块,其他人 的链都基于你这人 合并块去延长后后的块数据。但实际上合并块愿因两条链的账本同步,或者亲戚亲戚我们认为不不能外理好几个 分片肯能好几个 链之间的相互独立性现象。或者跨链交易中,怎么都可以 寻找正确的对方链的块去完成收据的梅克尔证明,是还不都可以 从Vlad的思路中找到答案的。

上述模型中肯能处于的技术风险包括主链区块当中对于中有 跨链交易的交易量上限现象,以及过多锚定矿工造成的主链负担过重的现象。

SimpleChain在白皮书1.0中提出了主链数字资源SIPC的微通胀机制,即随着子链的增加、子链活跃度的增加以及对跨链交易需求的增加,SIPC的区块奖励会在什么都有有的衰减曲线基础上产生微调(上图中从绿色虚线变为黑色实线)。你这人 微调的结果什么都有有当主链SIPC被作为五种 资源,子链对其的需求量增加的后后,主链出块奖励将相应增加,以当前情况表为例,主链出块奖励将肯能从20SIPC增加到21SIPC。