TOP Network技术总监Justin:TOP公链已率先实现多层状态分片
TOP公链
原创

2019年12月24日 19:24

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12月21日,TOP Network技术总监Justin受高校区块链技术社区(BTCU)的邀请于当晚8点在BTCU社区微信群进行了一场精彩的区块链技术AMA。本次AMA以“业界分片技术介绍及TOP分片技术实现”为主题,主要介绍了目前区块链行业的各种分片技术以及TOP公链在分片技术上的创新。


Justin首先介绍了区块链分片技术出现的原因。他说,由于比特币以及以太坊网络每秒处理的交易数量非常有限,远远赶不上中心化系统的交易处理能力。因此,交易吞吐量成了区块链技术落地的一大瓶颈,扩容也成了区块链技术突破的当务之急。


据介绍,目前区块链扩容技术主要分为链上扩容和链下扩容。其中链上扩容技术又可以分为隔离见证、分片技术、区块扩容和DAG等;链下扩容则包括状态通道、闪电网络和雷电网络。Justin表示,就目前来看,分片技术是最有可能实现高性能而不降低去中心化的链上扩容技术。


这是因为分片技术较其他扩容技术有着巨大的优势。首先是通过分片技术把任务分配给不同的分片处理,各个分片单独处理不同的任务,有效提高了工作效率。其次,分片技术不受单节点能力的限制,而且随着分片数量的增加,理论上可以得到指数级的提升。


据Justin介绍,分片又可以分为状态分片、交易分片和网络分片三种类型。所谓网络分片就是把网络中的物理节点分配到不同的分片中,构建起单独的分片网络以支撑上层交易状态;交易分片就是基于交易Hash投递到不同的分片进行共识,全网可以同时对不同的交易进行打包验证;状态分片就是把完整的账号信息存储在各个分片中,每个分片内各自维护部分的账本信息,这里涉及到跨分片数据同步,跨片交易的问题,所以在三种分片中是最复杂的一种。


介绍完区块链分片技术后,Justin对以太坊2.0、Zilliqa、Harmony、TOP Network等当前具有代表性的分片公链进行了介绍。特别是对已经实现全状态分片的TOP公链,Justin更是进行了非常详尽的解读。他说,TOP的分片无处不在,首先是用信标链决定了整体网络分片结构,承载节点注册、惩罚等关键信息和基本安全。同时,又通过ZONE委员会构建共识节点列表,通过分层网络和VRF随机算法保证了交易的安全性,最后还优化了PBFT共识算法,增加安全性,提升性能。


针对目前各个项目的分片技术,Justin总结说,尽管以太坊2.0和TOP Network一样,目标是实现状态分片,但是在进度上TOP Network已经实现了全状态分片,以太坊2.0尚在规划阶段。别是TOP公链还独创地实现了多层状态分片,这在所有分片公链中都是独树一帜的技术创新,这也正是TOP公链的优势所在。


在本次AMA的最后,Justin还对社区提出的问题进行了详细的解答,使社区的人们对分片技术和TOP公链的创新有了更深的理解。


解答社区提问





1. 如何解释TOP中分片无处不在, TOP分片技术有什么优势?


Justin: 我们在整体架构设计上的考量能够非常容易的支撑起分片的扩缩容, 相应拿分片过热的问题我们可以基单独分片和共识算法的调整来解决,比如扩容出一个单独的Shard来提供服务。这就是我们的优势之一,其他的优势以后有机会再一一介绍,非常感谢。


2. 目前哪些公链项目已经实现了状态分片?


Justin:Harmony、QuarkChain等。


3. TOP如何考虑分片中的1%问题,也即拥有1%权益就能在100分片之一中占有绝对的记账权?


Justin:这块在我们的经济制度里面是有抑制系数的,同时我们的记账权并非绝对Staking决定,刚才说了我们是VRF+FTS算法来实现节点的轮换,选举,所以理论上的1%是无法控制网络的。


4. TOP何时开放节点接入,能够让我们试用一下TOP的分片?


Justin:之前的Roadmap已经放出来,大家可以关注我们官方信息。


5. PBFT算法已经是理论上最实用的BFT问题算法了,TOP做了哪些优化呢?


Justin:PBFT算法的优化一方面是节点数量上来后其实性能会下降的比较厉害,另一方面它的View Change(PBFT活性证明问题)其实比较复杂,为了解决View Change的问题可能会把网络拖垮,我们做了改良和优化。首先我们分为共识和审计两层网络来确保安全性,其次我们在原有的基础上基于vrf算法来选择部分节点参与共识,这样提升了性能和安全性。


6. TOP如何解决分片的数据可用性和跨分片数据通信问题呢?


Justin:

1)数据可用性

- 首先,优化的网络为我们的数据可用性提供基础保障。

- 其次,选举轮换我们用算法控制保证数据高可用。

- 最后,共识和同步为数据可用提供最后保障。


2)跨片数据通信

- 首先还是基于网络优化实现从底层确保通信可靠性。

- 基于凭证投递的机制,需要发送/接收方的审计/共识节点参与来保证通信数据安全可靠。




关于TOP Network

TOP Network是由基于第4代区块链技术的原创公链、去中心化应用以及各种配套设施构成的区块链生态系统。

其中,TOP链是全球首条全状态分片公链,也是真正为海量业务上链而打造的高性能公链平台。TOP链独特的主链、业务链、可信链下账本三层架构能够支持任何量级的业务上链。TOP链基于DAG数据结构,创新地应用了双层点阵、双层分片、并行PBFT等技术,单链处理能力超过30万TPS。TOP链极高的TPS(交易吞吐量)和安全性,再加上链上交易确认速度快,交易费用为零等特点,特别适合通信、游戏、社交、大数据、人工智能、IoT等海量高频业务上链。

TOP Network的远景是建立一个专为DApp打造的公共区块链基础设施。TOP团队上百名顶级开发人员正在为这一目标不懈努力。截至目前,TOP团队已开发了去中心化钱包HiWallet,并正在开发包括区块链游戏等多款大型DApp。

此外,已开发的叮咚电话(Dingtone)、CoverMe和Proxy等自带8000多万海外用户的应用也将分阶段逐步迁移到TOP链上,为TOP Network生态带来海量业务和用户,使其成为一个真正繁荣的区块链生态系统。

TOP Network源于硅谷,扎根中国,由Steve Wei立项于2017年。Steve是一个成功的连续创业者,也是硅谷传奇企业WebEx的最早员工之一,贡献了主要代码。离开WebEx后,Steve创办了视频会议软件公司盛维新世纪,2010年被华为收购。2012年,Steve又创办了腾展科技,旗下拥有一系列移动互联网通信App,在海外拥有8000多万用户。您可以通过以下方式找到TOP Network:

邮件:contact@topnetwork.org

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