简要概述区块链的单项技术发展(二)

书接上文,我们继续分享区块链的单项技术发展。

简要概述区块链的单项技术发展(二)
区块链技术

数据层发展

区块链的数据随着时间增加而不断增加,这将导致两个问题。一是新节点的准入门槛增加,因为其海量的历史数据将会占用很大的存储空间,而对存储空间的高需求将许多没有高性能设备的个人用户拒之门外。二是可扩展性与安全性的冲突,如果存在大量的非验证节点,那么在进行验证时需指定全节点,这将导致安全性下降,但又不可能要求所有的账户都是存储全部交易记录,一方面是不现实,另一方面是会导致数据同步时间过长。因此,目前的数据层的发展方向为开发能完成验证操作但无须存储完整状态数据的新型节点,但仅有验证功能的新型节点仍无法避免因出块节点高门槛而带来的中心化趋势,未来可能需要在出块节点的轻量化上进行进一步研究。

目前含有验证功能的轻量节点有:

· 轻节点

轻节点的专业技术名称为无状态客户端,其与全节点是一组相对应的概念。全节点就是传统意义上的区块链节点,链中的每个区块都包含区块头、交易数量、交易列表三部分,而轻节点为了保证数据轻量化,只存储区块头,不存储全量的交易列表等信息。在新块出现时,轻节点会被额外提供新块中全部所需访问状态,在收到数据后轻节点通过默克尔证明来判断一笔交易是否在现在的区块链交易列表中,实现交易的验证,大幅降低了节点对存储空间的要求,因此轻节点能够运行在小容量的个人PC等终端设备上。当前的验证工作有了一些新进展,以太坊表示可以利用多项式承诺来代替默克尔树,好处是可以降低验证成本。

· 简洁区块链

新的加密货币协议Coda提出了一种比轻节点更加轻量的具有验证功能的节点,支持在移动端运行。这种简洁区块链节点只需要拥有当前的哈希默克尔根就可以通过一种密码学证明对交易进行快速验证。

共识层发展

近年来共识机制的不断进步促进了区块链的发展,是区块链能够被迅速和广泛应用的重要支撑。最开始流行的工作量证明机制(PoW)到权益证明机制(PoS)都是为保证电子货币的安全发行而设计的,在性能与拓展性方面的考虑较少。之后出现的验证池pool和拜占庭容错PBFT共识机制在性能上有了很大的改进,但相应的,在去中心化上做了让步。共识机制演化的愈发复杂,若要逐一解释清楚并非易事,不在密码学技术上做过多描述,仅介绍各类共识算法的大致特点。

合约层发展

合约层的智能合约是区块链在实际应用中实现自动交易功能非常重要的一环,智能合约的发展方向主要在于运行环境的突破,因为运行环境与区块链整体性能的约束,目前智能合约在实际应用仅能发挥”合约”的作用,而离实现”智能”还有一定距离。

区块链中的智能合约概念最早被以太坊提出,智能合约以代码形式写入区块链,在之后的交易中依靠条件语句触发合约规则的执行。但智能合约的执行会为整个区块链网络带来一定的安全隐患,因此智能合约一般会在沙箱环境中运行,目前以太坊的EVM与超级账本的Docker容器即是区块链中的沙箱环境。另外智能合约的编程语言种类也逐步增加,以太坊目前仅支持特定的Solidity语言,而后的超级账本还支持golang、JAVA、Python等语言。

目前智能合约还无法在高隐私保护或是跨链等复杂场景中应用,主要因为其受制于区块链整体性能的约束,而绕开区块链性能约束的办法主要为通过实现合约层与共识层的解绑,使智能合约运行在可信的硬件环境总,共识层仅记录智能合约执行结果,不过这类解决方案的安全性等问题还在持续的讨论中。

应用层发展

作为区块链的展示层,应用层中的应用场景一般就是与用户直接接触的业务场景。应用层有点像是平常的APP、web网页等前端应用概念,应用层将请求数据发送给区块链网络,在进行完数据处理之后,区块链网络又会将数据结果返回给应用层,使其与用户进行交互。

应用层的发展就是前台业务与技术的发展,几乎不属于区块链技术的范畴,因此不做过多讨论。

 

本文来自投稿,不代表新里信息科技有限公司立场,如若转载,请注明出处:https://www.infocoding.cn/infonews/9051.html

(0)
上一篇 2022-11-30 下午8:24
下一篇 2022-12-01 下午7:35

相关新闻

  • 区块链将从这三个方面改变我们的生活

    我们在探讨区块链的底层逻辑时,它的去中心化,信任性,不可篡改性的特性都会是绕不开的话题,但是它的这些特性到底那能够如何改变我们的生活,并能够让资本趋之若鹜。 个人认为区块链会从三个…

    2022-10-03
    013
  • 做软件需要准备什么?怎么找到满意的外包公司

    在当下互联网快速发展的时代,软件行业得到了空前的发展快速,多数企业都在开发属于自己的软件,但是由于大部分企业没有技术团队,只能将软件开发外包出去。 那么,首先要考虑的就是,做软件需…

    2022-09-19
    07
  • 区块链技术是如何解决信任问题的?

    区块链技术是基于分布式账本的技术,通过数学算法和现实经济的方式组合,在区块链上形成一套共识机制,从而使区块链技术在各方面成为实现共享经济的一种完备框架。 随着区块链技术的突破,将使…

    2022-11-03
    011
  • 区块链:区块链的整体架构

    区块链的整体架构,包括数据层、网络层、共识层、激励层、合约层、应用层六层。 数据层 一切区块链技术的底层依赖,也是区块链的本质。 网络层 进行点对点交易和广播多播的部分,保证交易与…

    2022-09-08
    013
  • 资讯分享-NFT是什么?NFT的三种底层协议标准是什么?

    市场里永远在寻找新的投资标的、新的落地场景,就目前区块链行业的发展来看,NFT很有可能是通往未来的一扇大门。 下面我们带大家了解什么是NFT,什么是FT,以及NFT中应用的几种协议…

    2022-08-23
    08
  • 分布式数字身份的优点有哪些方面

    随着互联网的发展以及用户规模的扩大,互联网账户的数目也越来越庞大。虽然这些互联网账户中所包含的信息都是用户自己的数据,但无论就法律层面还是技术层面而言,用户都既不拥有这些互联网账户…

    2022-11-18
    06