25、可扩展去中心化应用协议构建解析

可扩展去中心化应用协议构建解析

在去中心化应用的发展中，可扩展性是一个关键问题。为了实现更高的吞吐量和更好的性能，人们提出了多种解决方案，主要包括分片技术和Layer - 2解决方案。

分片技术面临的挑战

在去中心化系统中，分片技术对于实现系统的可扩展性至关重要，但也面临着诸多挑战。
- 跨分片更新一致性 ：要确保跨分片的一致和原子更新并非易事，尤其是在存在拜占庭故障的无权限环境中，采用相关协议更是充满挑战。
- 维持去中心化 ：去中心化意味着降低节点加入网络和参与共识协议的门槛，理想情况下，任何拥有计算设备的人都能加入系统。然而，像比特币和以太坊这样号称去中心化的非分片系统，实际上控制权却集中在少数实体手中。这是因为去中心化与可扩展性目标往往相互冲突，当网络支持大量不同位置和处理能力的参与者时，数据在网络中的传播时间会变长，导致许多去中心化账本协议的控制权往往集中在拥有大量处理能力和快速网络连接的节点周围。
- 合理的激励机制 ：矿工或权益人参与共识协议是为了获得货币奖励或保障其资产价值。比特币和以太坊的激励机制相对简单，新块矿工可获得新货币和交易费用。但引入分片后，激励机制会变得复杂，因为可能存在不同的分片链，且交易可跨多个分片执行。例如，OmniLedger虽然提供了安全的分片协议，但对于支持该协议所需的大量验证者，未能提供合理的激励机制。

分片技术基础

为了更好地理解分片技术，我们需要了解其在数据库和分布式事务领域的基础。
- 数据库分片 ：分片技术最初由Ch