2019-06-27 18:31

巴比特专访 | bloXroute首席架构师:我们如何实现比特币的1000倍扩容

在区块链世界,常见的扩容方式有两种——链上和链下扩容,又称为layer-1和layer-2扩容。前者通过硬分叉修改区块链协议,直接提升区块容量,后者则完全相反,以不影响区块链协议为前提,通过其他技术手段来间接实现扩容,隔离见证和闪电网络就是典型代表。

blockchain

那么你是否听说过layer-0扩容?这种与内容分发网络(CDN)类似的模式正在为日益严峻的区块链扩容形式带来一丝生机。

传统互联网同样面临着数据传输速度和稳定性的瓶颈,CDN的出现让内容传输变得更快、更稳定,我们所熟知的YouTube等视频网站都是这项技术的使用者。通过放置节点服务器,CDN在现有的互联网基础之上构建了一层虚拟网络,解决了网络拥挤的状况,提高用户访问网站的速度。

layer-0扩容也是如此,在区块链协议上搭建一层网络,在处理大量TPS时避免所有节点同步所需消耗的大量时间,解决了可扩展性瓶颈。而目前专注于layer-0扩容的区块链公司仅有bloXroute。

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(Aleksandar Kuzmanovic教授)

巴比特采访了bloXroute联合创始人兼首席架构师Aleksandar Kuzmanovic教授,希望他在区块链扩容方面能带给我们更多启示。Kuzmanovic教授是谷歌旗下实验室Measurement Lab的联合创始人,同时曾参与CDN供应商阿卡迈(Akamai)的多个项目,是网络中立性方面的专家。

他在接受采访时表示,bloXroute提出的区块链分发网络能实现1000倍扩容,让比特币每秒处理1000笔交易。那么这是否意味着layer-1和layer-2方案就不重要了?其实不然,Kuzmanovic教授认为,layer-0、layer-1和layer-2各司其职,才能最大程度上实现区块扩容。

以下为采访全文,由巴比特整理,并做出了不改变原意的删减:

8btc:bloXroute现在所做的是否与阿卡迈相同?

Aleksandar Kuzmanovic:我们喜欢自称为区块链世界的阿卡迈,但我们做的事情与阿卡迈截然不同。从更高的层面来看,我们的目标是一致的,即向终端用户更快速地发送数据。但我们之间存在很多不同之处。首先,他们提供服务的内容是网页和视频流等。举个例子,在YouTube等平台上存在大量的视频文件,也许有人会想下载10年前的文件。相反,我们在区块链世界所做的就是优化或加速区块传播的速度。我们专注的是延时问题,但关心几年前录入的数据并非区块链世界的重点。

在区块链世界,我们关心的是当前的交易,想要把它们快速地分发出去,这样我们才能在区块生成的时候更快速地将其传送给终端用户。因此,尽管我们从阿卡迈(的技术)得到了很多灵感——我们的顾问来自阿卡迈,我个人也曾为阿卡迈的项目工作过一段时间,但我们的区块链分发网络(Blockchain Distribution Network)和传统的内容分发网络是不同的。

8btc:关于区块链扩容,我们能从CDN中学到什么?
Aleksandar Kuzmanovic:实际上我们在用的很多技术都是花了好几年的时间建立起来的,并且从现有的技术中借鉴了一部分。但我们同时也面临着很多新的问题,例如和交易延时以及区块相关的问题。因此,我们在向现有技术借鉴的同时还创造了新的技术,这也说明了我们和阿卡迈的不同之处。
8btc:您曾在自己的文章中提出了区块链分发网络的概念。这个概念很有意思,可以简单讲讲吗?
Aleksandar Kuzmanovic :BDN(区块链分发网络)就是区块链的内容分发网络(BDN),主要是为了提高现有区块链的扩容能力。现阶段,比特币每秒处理3笔交易,以太坊是10笔。尽管目前围绕着区块链扩容存在大量的讨论,但在现实情况中真正知道如何扩容的人并不多。

BDN可以让区块链容量提高1000倍。我们是如何做到这一点的呢?首先我们做的是通过在系统中传送交易,我们可以做到压缩这些交易,发送长度较短的ID。举个例子,假设一笔比特币交易的大小是500字节,在我们的系统中,其大小可以被压缩至4字节。这一点是至关重要的,因为与现有的区块链相比,其在容量上优化了超过100倍。

我们曾演示过系统中分布在美国、中国、欧洲的300个节点是如何运作的,我们可以证明如何实现区块链扩容,而非仅限于空谈。我们将节点分布在世界各地,在其中投入了大量的资源和时间,我们的确能让比特币做到每秒处理超过1000笔交易。我们目前正在研发一个规模更大的测试网,节点数量将超过1000个,我们将实现每秒2000笔交易的目标。

8btc:如何防止BDN节点故障或者作恶?
Aleksandar Kuzmanovic :BDN的一个重要部分就是可验证网络中立(provable network neutrality)。我是一个计算机科学家,我的专业领域就是网络中立(network neutrality),因此我们早就注意到了这个问题。bloXroute的关键就是可验证中立设计,我们可以向区块链生态系统证明我们的系统并未作恶。一旦出现作恶的情况,他们可以轻松检测出问题。我们还有一个备用网络方案,将由不同的区块链社区(同时也是bloXroute用户)持有,以防bloXroute节点出现任何问题或者从事恶意活动。

假如区块链节点出现问题或者带来恶意流量,我们也有相应的预防机制,因此我们的系统是非常灵活的。

总的来说,我们所做的就是沿用了区块链网络中的PoW和PoS理念。举个例子,如果我们发现某节点是矿工,他们向我们发送了真实的区块,我们可以给这些矿工足够的资源来确保网络的正常运作,从而防止DoS攻击。

8btc:目前在比特币社区你们的合作对象具体有哪些?
Aleksandar Kuzmanovic :现阶段我们主要和矿工合作。我们有一个开源的网关软件可供矿工使用。一旦矿工获得我们的代码,这个网关软件就可以帮助他们与比特币区块链节点交互,同时与bloXroute网络进行通信。这些代码是免费的,就算没有使用任何扩容技术,网络性能和速度也能得到改进,矿工可以更快地接收交易和发送区块。同时我们也在和一些区块链项目沟通。
8btc:现有的链上和链下扩容方案不在少数,在您看来,为什么到今天还没有较为有效的方案可供使用呢?
Aleksandar Kuzmanovic :在bloXroute刚刚起步的时候,我就明白,扩容是区块链社区的重要问题。后来我在网上看过很多区块链项目,其中大多数都自称可以支持大量的交易。但当你查看他们的网络状态时,你就会发现他们的流量很小,并且根本就没有实现扩容。因此我认为他们当中的大多数都无法兑现自己的承诺,这是问题之一。另外,如果真的要实现扩容,很多区块链项目将不得不做出妥协。单个服务器可以处理大量的交易,但要想同时做到去中心化和扩容就很难了。我们可以做到两者兼得,我们在网络中接入了大量的节点以实现去中心化,与此同时帮助用户实现扩容。

不过,我认为越来越多可行的方案都已经问世。其中有些方案的方向是对的,例如分片(sharding)和layer-2,但从理论阶段向实际部署过渡绝不是易事。因此我认为这就是很多链上和链下扩容方案尚未实现的原因。

8btc:说到链下扩容,闪电网络很有代表性,您如何看待这种技术?
Aleksandar Kuzmanovic :闪电网络是layer-2方案。实际上这个问题我被问到过很多次,有人问我,我们是不是在和闪电网络竞争。我想说的是,链下扩容方案在某些情况下是有用的。假设我和你之间需要频繁进行交易,那么我们之间建立通道是有意义的,我们可以多次进行资金转移,而无需每次都记录到链上。

但在某些情况下,闪电网络不是万能的,这也是区块链诞生的原因。如果我不认识你,我就不能和你进行大额的资金交易,那么对我来说建立一个通道,投入资源来和你进行交易,然后把交易记录到链上,这个过程就没有意义了。

我认为layer-0、layer-1和layer-2扩容方案都是有必要存在的,因为三者都有其用处。因此我认为同时涉及这三个层面的项目是有道理的,但三者绝对不是竞争关系。

闪电网络的确有不足之处,但我在尽量避免谈论这一点,我认为这是一种尝试,我不想过多地做出打击。我想说的是,任何事都需要付出才能有结果。一旦闪电网络中入驻大量的实体(entity),存入了大量的资金,就会形成一个独立的生态系统,面临自身的问题,可能会出现中心化的情况或者效率低下等问题。但我不想成为评头论足的那一个,我希望闪电网络能自由发展,其最终的目标是好的。

8btc:除了技术上的问题,您认为还有什么在阻碍区块链扩容?
Aleksandar Kuzmanovic :这是一个好问题,这个问题让我夜不能寐。我们正在做一个区块链扩容方案,但我们同时观察到,区块链系统的流量不足。在我看来,区块链不仅仅是资金转移以及电子货币。在发现区块链系统流量不足的时候,人们或许应该考虑到这一点。

很多人会这样想:Visa每秒有5000笔交易,而比特币没有,这中间存在巨大的差距,要如何去弥补呢?我认为每秒能实现成百上千笔交易,但却没有人用,这是很多互联网协议面临的问题。

回答这个问题要再次深入到技术中。现有很多自动化流程需要用到区块链技术,这可能创造出成百上千笔交易。

我认为区块链应该无处不在,这是很有必要的,因为普通用户并不在乎技术,他们只希望在使用技术的同时不会遇到任何阻碍,所以他们对技术了解得越少就越乐意去使用。但区块链的确能在很多地方发挥用场,例如解除人们对隐私问题的担忧,这些问题都是Facebook等大公司的通病。因此我认为区块链走向主流的方式有很多,但这种技术的确应该隐身,成为一种‘后端架构’。

8btc:最近我们就看到了区块链走向主流的一个实例,即Libra的发布。您是否认为Libra能填补主流世界和加密货币世界之间的空白?又或者只会让两者的分歧越来越大?
Aleksandar Kuzmanovic :首先,我很理解加密货币社区为什么不欢迎Facebook进场。我也可以成为批评者之一,槽点有很多,例如精英阶层是否应该控制区块链?其中是否包含一些新事物?我暂时还没看到。1000 TPS足够了吗?我不这么认为。

但抛开这些话题,我认为这对加密货币世界来说是好事,主流公司正在入场。在此之前,区块链公司试图通过搭建不同的应用来颠覆大型企业。而现在,大型企业意识到了加密货币是有价值的。

可能会有人说,大型企业会夺走我们的一切,但我不这样认为。我认为区块链生态比他们的项目试图实现的目标还要宏大。(Libra)可以带动其他大型企业的入场,但并非所有企业都能做出自己的加密货币。我认为更有可能发生的是,很多大型企业会参照加密货币世界现有的技术来搭建应用。我认为最终这会引入更多的用户,从而给整个区块链生态带来正面的影响。

本文链接:https://www.8btc.com/article/435449
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