Vision为构建下一代 Web3 应用程序提供了理想的基础设施

2023年8月03日 20:30

區塊鏈技术及其生态的出现为创新者、开发者和用户提供了许多机会。但目前为止，可扩展性、交易速度和抢先交易相关的问题一直阻碍着 Web3 走向真正的 mass adaption 。

第一：什么限制了可扩展性?

區塊鏈发展方向是实现最大化的去中心化、包容性的网络。在实现这一目标过程中，会受制于两个基本的属性：硬件、状态。

硬件要求：一个去中心化的區塊鏈网络由网络中最弱的节点验证这个區塊鏈和保持状态的能力决定的。因此，运行一个节点成本（硬件、带宽、存储）应该尽可能地降低，以使尽可能多的人成为去信任网络无需许可的参与者。

状态增长：状态的增长是指區塊鏈增长的速度。一个區塊鏈在每单位时间允许越多的吞吐，这个區塊鏈增长的就越快。全节点存储网络历史，同时它们也必须能够验证网络状态。通过使用树状等高效结构，以太坊的网络状态被储存和引用。随着状态增长，新的“叶子”和“分枝”被添加进去，使得其执行特定的行为时会更加复杂和消耗更多的时间。随着链的规模增长，节点在最坏情况下的执行会变得更糟糕，从而导致验证新块的时间不断增加。随着时间的增加，这也增加了全节点同步所需要的总时间。

第二：怎么解决可扩展性三难困境

为了在网络安全、去中心化和可扩展性之间找到有效的平衡点，真正解决可扩展性三难问题，整个行业已经做了很多尝试。

Layer 1 解决方案中，基于Layer 1网络，即比特币或以太坊这样的區塊鏈，Layer 2解决方案直接优化區塊鏈协议本身，以提升交易速度和容量，实现可扩展性增强。提高Layer 1區塊鏈可扩展性的常见方法是分片和新的共识机制。分片将交易分为更小的 "碎片"，可以同时进行平行处理，并允许每个节点只持有从整个區塊鏈数据中分割出来的一部分自容数据，以提升效率。以太坊2.0的结果是共识机制从工作证明（PoW）升级到获取证明（PoS）。PoS不要求节点使用大量的计算能力进行加密算法，而是根据节点在區塊鏈中的质押来决定节点的地位，这将提高网络的容量，同时增强去中心化和安全性。然而，在大型既定的Layer 1网络上的扩展解决方案需要社区共识和足够的时间来全面部署，当然也不是没有风险，因此实施起来更加困难。

在模块化的方案中，模块化區塊鏈的优点也为此类问题的解决带来一定的的启示：

可扩展性：在區塊鏈中使用模块化可以增加规模，而不会引入有害的信任假设。

简化链部署：通过利用模块化设计，新的區塊鏈可以更快地被启动，同时也不必担心架构的每个方面都要保持正确。

灵活性：专门构建的模块化链为权衡和设计实现提供了更多的选择。例如，模块化區塊鏈系统可能包括关注安全性和数据可用性的模块化链，而其他的则关注执行。

众所周知，区块的确认需要依次进行区块提议、验证者投票、达成共识和广播区块这几个过程。由于上述步骤是串行进行的，没有办法进行加速。

如果将这几个步骤并行处理，则可以显著提高区块性能，Vision基于上述两点在共识层面作出了优化：

第一：让每个验证者的 mempool 尽可能的包含所有的交易信息

第二：其他验证者可以很快速的知道区块提议者打包的交易信息

区块提议者在 propose 区块的时候会将区块打碎并发送给全网，同时发送一条区块内所有交易的 hash。其他验证者根据该 hash 在自己的 mempool 里寻找相应的交易，如果缺少一部分交易，则从区块提议者发送的区块碎片里寻找缺失的部分交易以实现区块重构。通过这种方式 VisionNetwork 缩减了其他验证者同步区块信息所需的时间。

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