Vision為構建下一代 Web3 應用程序提供了理想的基礎設施

2023年8月03日 20:30

區塊鏈技術及其生態的出現為創新者、開發者和用戶提供了許多機會。但目前為止，可擴展性、交易速度和搶先交易相關的問題一直阻礙著 Web3 走向真正的 mass adaption 。

第一：什么限制了可擴展性?

區塊鏈發展方向是實現最大化的Decentralization、包容性的網絡。在實現這一目標過程中，會受制于兩個基本的屬性：硬件、狀態。

硬件要求：一個Decentralization的區塊鏈網絡由網絡中最弱的Node驗證這個區塊鏈和保持狀態的能力決定的。因此，運行一個Node成本（硬件、帶寬、存儲）應該盡可能地降低，以使盡可能多的人成為去信任網絡無需許可的參與者。

狀態增長：狀態的增長是指區塊鏈增長的速度。一個區塊鏈在每單位時間允許越多的吞吐，這個區塊鏈增長的就越快。全Node存儲網絡歷史，同時它們也必須能夠驗證網絡狀態。通過使用樹狀等高效結構，Ethereum的網絡狀態被儲存和引用。隨著狀態增長，新的“葉子”和“分枝”被添加進去，使得其執行特定的行為時會更加復雜和消耗更多的時間。隨著鏈的規模增長，Node在最壞情況下的執行會變得更糟糕，從而導致驗證新塊的時間不斷增加。隨著時間的增加，這也增加了全Node同步所需要的總時間。

第二：怎么解決可擴展性三難困境

為了在網絡安全、Decentralization和可擴展性之間找到有效的平衡點，真正解決可擴展性三難問題，整個行業已經做了很多嘗試。

Layer 1 解決方案中，基于Layer 1網絡，即Bitcoin或Ethereum這樣的區塊鏈，Layer 2解決方案直接優化區塊鏈協議本身，以提升交易速度和容量，實現可擴展性增強。提高Layer 1區塊鏈可擴展性的常見方法是分片和新的共識機制。分片將交易分為更小的 "碎片"，可以同時進行平行處理，并允許每個Node只持有從整個區塊鏈數據中分割出來的一部分自容數據，以提升效率。Ethereum2.0的結果是共識機制從工作證明（PoW）升級到獲取證明（PoS）。PoS不要求Node使用大量的計算能力進行加密算法，而是根據Node在區塊鏈中的質押來決定Node的地位，這將提高網絡的容量，同時增強Decentralization和安全性。然而，在大型既定的Layer 1網絡上的擴展解決方案需要社區共識和足夠的時間來全面部署，當然也不是沒有風險，因此實施起來更加困難。

在模塊化的方案中，模塊化區塊鏈的優點也為此類問題的解決帶來一定的的啟示：

可擴展性：在區塊鏈中使用模塊化可以增加規模，而不會引入有害的信任假設。

簡化鏈部署：通過利用模塊化設計，新的區塊鏈可以更快地被啟動，同時也不必擔心架構的每個方面都要保持正確。

靈活性：專門構建的模塊化鏈為權衡和設計實現提供了更多的選擇。例如，模塊化區塊鏈系統可能包括關注安全性和數據可用性的模塊化鏈，而其他的則關注執行。

眾所周知，區塊的確認需要依次進行區塊提議、驗證者投票、達成共識和廣播區塊這幾個過程。由于上述步驟是串行進行的，沒有辦法進行加速。

如果將這幾個步驟并行處理，則可以顯著提高區塊性能，Vision基于上述兩點在共識層面作出了優化：

第一：讓每個驗證者的 mempool 盡可能的包含所有的交易信息

第二：其他驗證者可以很快速的知道區塊提議者打包的交易信息

區塊提議者在 propose 區塊的時候會將區塊打碎并發送給全網，同時發送一條區塊內所有交易的 hash。其他驗證者根據該 hash 在自己的 mempool 里尋找相應的交易，如果缺少一部分交易，則從區塊提議者發送的區塊碎片里尋找缺失的部分交易以實現區塊重構。通過這種方式 VisionNetwork 縮減了其他驗證者同步區塊信息所需的時間。

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