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万(wàn)向区(qū)块链蜂巢学院——贾瑶琪:Web3.0落(luò)地的必(bì)由(yóu)之路(lù)—区块链的可(kě)扩展性和互(hù)操作性

2020-2-14 22:09

来源: 万向区块链

区块链如何(hé)避免这样的攻击呢?


首(shǒu)先,要设(shè)立很高的门槛,让攻击(jī)者不容易加入到网络中,防止(zhǐ)女(nǚ)巫(wū)攻击。一个方(fāng)法(fǎ)就是工(gōng)作量证明,需(xū)要使(shǐ)用(yòng)特定的矿机做足够时间的计算,才能作为节点提交区块。第二个方法,权益证明。

一旦有了一(yī)百个听众(或节(jiē)点(diǎn)),进行(háng)随机分(fèn)组可以保证听众分到不同的(de)小组。我们需要根据一个什么样的随机数进(jìn)行(háng)分组呢?一种方(fāng)法是用上一(yī)个工作量证明的结(jié)果(guǒ)作为随机数(shù)将大(dà)家分到(dào)不(bú)同的小(xiǎo)组。另外一个方(fāng)法,在(zài)权益证明中(zhōng),使用随机(jī)数(shù)生(shēng)成协议(如(rú)VRF),让(ràng)大家分到不同的分片里面。

如果(guǒ)已经有了比较合理的分组(zǔ),且(qiě)每个分组能保证正常节点占绝(jué)大多数,那(nà)么之(zhī)后就是如何将上面提(tí)到(dào)的一千个问题分给不同组。为了保(bǎo)证不同的分片或(huò)者整个系统的数据一致性及(jí)有效性(xìng),我们(men)需要(yào)一个方法来防止同一个交易被不同分片处理多(duō)次或(huò)者同一(yī)个数据被(bèi)改变(biàn)多次。常用解决(jué)方案是用两段式(shì)提交协议保证数据一致(zhì)性。

刚刚(gāng)讲到网络(luò)分片(piàn),节点可以安全(quán)的(de)分(fèn)到不同的分(fèn)片或者链里面,之后(hòu)的交易也可以分(fèn)到不同的分片里,然后来进行(háng)交易处理,同(tóng)时(shí)保证(zhèng)数据的有(yǒu)效性(xìng)及一致性(xìng)。如果(guǒ)做状态分片例如ETH2.0,每个分片有自(zì)己的(de)数(shù)据存储,不同的分片存储(chǔ)不同的数据,这样会有单个分片数据丢失的风险。

比较(jiào)直观的解决方法,首先就是通过(guò)一(yī)些权益奖励,鼓励节点长期在线,而且要做(zuò)大(dà)量交易验(yàn)证和共识协议来保证(zhèng)不会受到惩罚(fá)。如果长期(qī)掉线会被移(yí)出分片(piàn),而且抵押的权益会被系统(tǒng)拿走。当我们有了健(jiàn)壮的分片系统,那么(me)我们可以整(zhěng)合多个分(fèn)片或者(zhě)链的吞(tūn)吐量,从而极大(dà)地提升整个系统的吞(tūn)吐量。

有了(le)分片和多链(liàn)的方法之后,我们更多想(xiǎng)的是(shì)对于单链有哪些方法可(kě)以进(jìn)一步提高它的吞吐量(liàng)呢?更快的解决方法就是通过更改共(gòng)识(shí)协议(yì)。目前比特币或(huò)者以太坊使用中本聪(cōng)共识(shí)协议(yì),节点(diǎn)通(tōng)过(guò)工作量证明,每过一段时间(jiān)生成一个区块,并将区(qū)块广播(bō)给其它节点,其它节点看到(dào)这个区块的时候,会选择拥有最长链的区块来进行确认。中本(běn)聪(cōng)共(gòng)识协议的优(yōu)点(diǎn)是去中心(xīn)化和异步。即使有(yǒu)上万个(gè)节点在网(wǎng)络里面,而且有不(bú)同的网络延迟,中本聪(cōng)共识协议还是可以很好的在全网达成共识。当然缺点就(jiù)是吞吐量太低(dī)。

拜占廷共识协议(BFT),是学术界产业(yè)界常用的共识协议。简单来讲,比如现在我要(yào)去买一张(zhāng)票,我(wǒ)要保证现场一百个人中(zhōng)的(de)绝大多数(shù)都知道我要买票,大家都同意我买票。我的做法是广播给所有人(rén),我要去买票的(de)信(xìn)息。其他人收到这(zhè)样一个消息之后,同意这(zhè)个信息,再把这个(gè)信息广播出去。当每个人收到2/3节点的确认信(xìn)息之后,再广播一个自己收(shōu)到绝大都数人确认的确认信息。当每个人(rén)收到(dào)2/3节点的最终确认(rèn)信息之(zhī)后,就确定(dìng)了全网(wǎng)已(yǐ)经同意并确(què)认买票的这(zhè)个消息。

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