Mở rộng lớp 0, ngôi sao của việc mở rộng chuỗi khối vào ngày mai

Đồng sản xuất bởi Viện nghiên cứu Tongzhengtong × FENBUSHI DIGITAL

Đồng sản xuất bởi Viện nghiên cứu Tongzhengtong × FENBUSHI DIGITAL

Cố vấn đặc biệt: Shen Bo; Rin

Các giải pháp mở rộng chuỗi khối hiện tại có thể được chia thành mở rộng lớp 0, mở rộng trên chuỗi và mở rộng ngoài chuỗi. Trong số đó, lớp 0 (Layer 0) tương ứng với lớp 1-4 (giao thức dưới cùng) của mô hình OSI. Bằng cách tối ưu hóa giao thức truyền dữ liệu cơ bản của chuỗi khối, khả năng mở rộng của chuỗi khối được cải thiện mà không làm thay đổi kiến ​​trúc lớp trên của chuỗi khối chuỗi khối. Một giải pháp cải thiện hiệu suất vẫn giữ nguyên các quy tắc sinh thái chuỗi ban đầu. Các ý tưởng chính cho việc mở rộng lớp 0 bao gồm mạng chuyển tiếp và tối ưu hóa mô hình OSI. Giải pháp tối ưu hóa mô hình OSI chủ yếu bao gồm BDN, nhóm khóa phát đa hướng và giao thức QUIC.

BDN là một ứng dụng mở rộng chuỗi khối dựa trên ý tưởng của công nghệ CDN, tức là một hệ thống mạng có dung lượng cao, độ trễ thấp, có thể gửi các giao dịch và khối một cách nhanh chóng.Dự án điển hình của nó là bloXroute.

Giao tiếp đa hướng đề cập đến một phương thức giao tiếp cho phép một hoặc nhiều nguồn thông tin gửi một gói dữ liệu đến những người dùng khác nhau cùng một lúc, điều này có thể giải quyết hiệu quả vấn đề "truyền một điểm và nhận nhiều điểm" không thể giải quyết bằng unicast và quảng bá, đồng thời nâng cao hiệu quả truyền tải mạng. Dự án Nexus áp dụng công nghệ này.

Giao thức QUIC là một thế hệ giao thức truyền mạng mới dựa trên UDP để truyền đồng thời đa kênh do Google đề xuất. Nó nhằm mục đích tích hợp độ tin cậy của TCP và hiệu quả của giao thức UDP và đã được áp dụng trong dự án chuỗi khối Harmony.

Cảnh báo rủi ro: tiến bộ công nghệ thấp hơn dự kiến

Mục lục

Mục lục

1 Mở rộng lớp 0: sơ đồ mở rộng của lớp dưới cùng của chuỗi khối

2 BDN: Ứng dụng chuỗi khối của CDN

3 Nhóm khóa multicast: gửi unicast, nhận multicast

5 Sự chú ý vẫn còn thấp, ngôi sao mở rộng chuỗi khối

Với sự phổ biến của công nghệ chuỗi khối, hiện tượng tắc nghẽn mạng chuỗi khối đang dần xuất hiện và việc mở rộng chuỗi khối là bắt buộc. Các giải pháp mở rộng ngày nay trên thị trường chủ yếu tập trung vào mở rộng chuỗi và ngoài chuỗi, và mở rộng lớp 0 có thể trở thành ngôi sao của việc mở rộng chuỗi khối.

Bằng cách đề cập đến mô hình OSI của kiến ​​trúc giao tiếp mạng máy tính, kiến ​​trúc logic của chuỗi khối có thể được chia thành ba lớp. Các sơ đồ mở rộng hiện có được cải thiện cho các cấp độ khác nhau, được chia thành mở rộng lớp 0, mở rộng trên chuỗi và mở rộng ngoài chuỗi.

Trong số đó, lớp 0 (Layer 0) tương ứng với các lớp 1-4 (giao thức dưới cùng) của mô hình OSI, bao gồm cả lớp vận chuyển. Lớp 1 và 2 tương ứng với lớp 5-7 (giao thức trên) của mô hình OSI. Lớp 1 (Layer 1) bao gồm lớp dữ liệu, lớp mạng, lớp đồng thuận và lớp khuyến khích và Lớp 2 (Layer 2) bao gồm lớp hợp đồng và lớp ứng dụng.

Ý tưởng chính của việc mở rộng Lớp 0 bao gồm mạng chuyển tiếp và tối ưu hóa mô hình OSI.

Trên cơ sở mạng chuyển tiếp, nhiều dự án cố gắng tối ưu hóa mô hình OSI truyền thống, các giải pháp được đề xuất chủ yếu bao gồm BDN, nhóm khóa phát đa hướng và giao thức QUIC.

CDN (Mạng phân phối nội dung) là một máy chủ gần nhất với mỗi người dùng để cung cấp cho người dùng khả năng truyền tải nội dung mạng hiệu suất cao, có thể mở rộng và chi phí thấp để giải quyết các vấn đề tắc nghẽn Internet, cải thiện tốc độ phản hồi của người dùng và mạng Tỷ lệ thành công của mạng máy tính hệ thống. Ý tưởng kỹ thuật cơ bản của nó là xây dựng một lớp mạng thông minh ảo trên cơ sở Internet hiện có, triển khai các máy chủ nút trên toàn mạng và theo dõi các điều kiện lưu lượng mạng, điều kiện kết nối và tải của từng nút, khoảng cách từ các nút đến người dùng và phản hồi của người dùng. Sau khi xem xét toàn diện các yếu tố như thời gian, tránh các liên kết cản trở tốc độ truyền dữ liệu và độ ổn định càng nhiều càng tốt, đồng thời chỉ định các nút dịch vụ hiệu quả nhất cho người dùng.

BDN (Mạng phân phối chuỗi khối) là một ứng dụng mở rộng chuỗi khối dựa trên ý tưởng về công nghệ CDN, tức là một hệ thống mạng có dung lượng cao, độ trễ thấp, có thể gửi các giao dịch và khối một cách nhanh chóng. Vì BDN tuân theo nguyên tắc không phân biệt đối xử đối với các khối và phổ biến công bằng chuỗi khối, nên nó có tính trung lập mạng có thể kiểm chứng được.

bloXroute có thể loại bỏ các tác động bất lợi của việc mở rộng khối, giảm tỷ lệ khối mồ côi, cải thiện hiệu quả của việc truyền khối trong mạng ngang hàng và tính công bằng của việc truyền mạng, đồng thời cải thiện đáng kể khả năng mở rộng của chuỗi trên cơ sở đảm bảo tính phân quyền và bảo mật. . Nút (Nút ngang hàng) chạy quy trình cổng với vai trò trung gian giữa ứng dụng chuỗi khối và BDN. Các nút sẽ xem xét hành vi của mạng BDN để đảm bảo rằng mạng không thể cung cấp dịch vụ tốt hơn cho các nút hoặc công cụ khai thác cụ thể hoặc phân biệt đối xử với các nút cụ thể. Bất kỳ nút nào cũng có thể gửi hoặc nhận khối qua mạng để đạt được sự công bằng trong giao tiếp mạng. Tính năng này có thể được gọi là tính trung lập có thể chứng minh được và ưu điểm của nó có thể thúc đẩy nhiều nút hơn tham gia mạng BDN, dưới tác dụng hiệu quả của mạng BDN, tốc độ truyền khối giữa các nút sẽ tăng dần.

tiêu đề phụ

3 Nhóm khóa phát đa hướng: gửi một điểm, nhận nhiều điểm

Hiện tại, có ba phương thức truyền thông mạng cơ bản: unicast, quảng bá và phát đa hướng. Trong số đó, so với các chế độ liên lạc phát sóng và phát sóng truyền thống, phát đa hướng xuất hiện muộn nhất, nhưng nó có những ưu điểm rõ ràng và có triển vọng phát triển tốt nhất.

Giao tiếp Unicast đề cập đến một phương thức giao tiếp trong đó một nguồn thông tin gửi một gói dữ liệu độc lập cho từng người dùng cần thông tin. Điều này có nghĩa là trong một mạng truyền thông unicast, nguồn thông tin sẽ gửi nhiều gói dữ liệu có cùng nội dung cho những người dùng khác nhau cùng một lúc và lượng thông tin được truyền tỷ lệ thuận với lượng người dùng cần thông tin. Phương thức liên lạc này sẽ gây nhiều áp lực lên nguồn thông tin và băng thông mạng, dễ gây tắc nghẽn mạng, không có lợi cho việc truyền dữ liệu hàng loạt, chỉ phù hợp với môi trường mạng có số lượng người dùng ít.

Truyền thông quảng bá đề cập đến chế độ truyền thông trong đó nguồn thông tin gửi cùng một gói dữ liệu tới tất cả người dùng trong phân đoạn mạng bất kể người dùng có cần thông tin hay không. Trong mạng sử dụng truyền thông quảng bá, người dùng không cần thông tin sẽ tiếp nhận thông tin một cách thụ động, dễ gây tràn ngập thông tin trên cùng một phân đoạn mạng, không có lợi cho việc đảm bảo an toàn thông tin. Có thể thấy rằng phương thức giao tiếp này không thể thực hiện tương tác dữ liệu với một người dùng cụ thể, do đó tạo ra nhiều lãng phí băng thông.

Hiện tại, Nexus là một dự án ứng dụng thực tế công nghệ phát đa hướng trên chuỗi khối. Nexus sử dụng hệ thống định tuyến được tối ưu hóa được gọi là nhóm khóa phát đa hướng. Phát đa hướng IP xử lý sao chép gói ở lớp mạng thay vì ở lớp ứng dụng, giúp tăng tốc đáng kể thời gian lan truyền. Một lợi ích khác của việc chạy phát đa hướng IP trong các nhóm bị khóa là sự hình thành tính song song ở lớp mạng, có nghĩa là các thông báo được phát đến các nút có liên quan trong khi vẫn có thể duy trì lớp nhất quán toàn cục.

tiêu đề phụ

4 Giao thức QUIC: Tích hợp giao thức TCP và UDP

TCP (Giao thức điều khiển truyền, Giao thức điều khiển truyền) là giao thức truyền thông tầng vận chuyển dựa trên luồng byte, hướng kết nối, đáng tin cậy, có thể đạt được tính toàn vẹn và độ tin cậy của truyền dữ liệu, nhưng có vấn đề về độ trễ mạng. Từ góc độ nguyên tắc kỹ thuật, giao thức TCP yêu cầu ba lần bắt tay trước khi thiết lập kết nối, nếu yêu cầu tương tác bảo mật dữ liệu ở mức độ cao hơn thì số lần bắt tay cần phải tăng lên, nhưng đồng thời độ trễ mạng cũng sẽ tăng lên. Do TCP sử dụng các cơ chế kiểm tra, xác nhận và truyền lại thời gian chờ để đảm bảo truyền đáng tin cậy, sắp xếp các phân đoạn dữ liệu và sử dụng các xác nhận tích lũy để đảm bảo rằng chuỗi dữ liệu không thay đổi và không lặp lại, nên giao thức có thể cung cấp khả năng gửi dữ liệu đáng tin cậy hoặc thông báo lỗi đáng tin cậy .

UDP (User Datagram Protocol, Giao thức gói dữ liệu người dùng) là một giao thức tầng vận chuyển quan trọng khác dựa trên mô hình OSI bên cạnh giao thức TCP. UDP là một giao thức truyền thông lớp truyền tải đơn giản, không kết nối, không đáng tin cậy. Sau khi nguồn thông tin gửi gói dữ liệu UDP, nó mặc định rằng gói dữ liệu đã được nhận, vì vậy lớp vận chuyển mạng không cần xác nhận việc truyền gói dữ liệu. Vì UDP chỉ cung cấp truyền dữ liệu không đáng tin cậy nên giao thức không thể đảm bảo tính toàn vẹn của truyền dữ liệu, nhưng tránh được vấn đề trễ thời gian do truyền lại dữ liệu. Nó chỉ phù hợp với các ứng dụng có yêu cầu cao về thời gian phân phối nhưng không yêu cầu truyền dữ liệu đáng tin cậy hoặc khả năng thực hiện kiểm tra và sửa lỗi trong quá trình, chẳng hạn như phương tiện truyền phát trực tuyến, trò chơi nhiều người chơi trong thời gian thực và thoại qua IP.

Giao thức QUIC (Quick UDP Internet Connections, kết nối Internet UDP nhanh) là giao thức truyền mạng thế hệ mới do Google đề xuất dựa trên giao thức UDP truyền đồng thời nhiều kênh. Giao thức QUIC nhằm mục đích tích hợp độ tin cậy của giao thức TCP và hiệu quả của giao thức UDP. Ở cấp độ kỹ thuật, giao thức có thể hoàn thành kết nối trong vòng 1 đến 2 gói (số lượng tùy thuộc vào việc máy chủ được kết nối có được biết hay không). Kể từ năm 2014, Google Chrome đã hỗ trợ thử nghiệm giao thức QUIC. Google dự định sử dụng giao thức QUIC để thay thế giao thức TCP nhằm tăng tốc độ truyền tải các trang web, biến nó trở thành thông số kỹ thuật chính thức cho thế hệ mạng mới.

Ngoài các dự án trên, dự án mở rộng Lớp 0 cũng cam kết tăng cường hoặc thậm chí thay thế cơ sở hạ tầng mạng hiện có như Marconi và Toda Network, nhưng liệu cuối cùng nó có thể được thực hiện hay không thì rất không chắc chắn.

tiêu đề phụ

5 Sự chú ý vẫn còn thấp, ngôi sao mở rộng chuỗi khối

Hiện tại, các giải pháp mở rộng blockchain chủ yếu tập trung vào mở rộng on-chain và off-chain, tuy nhiên, cả mở rộng on-chain và off-chain đều có những hạn chế về kỹ thuật và thời gian triển khai tương đối dài.

Vì một số lý do nên một số danh từ trong bài chưa chính xác lắm, chủ yếu như: chứng chỉ chung, chứng chỉ số, tiền kỹ thuật số, tiền tệ, token, crowdsale, v.v. Nếu bạn đọc có thắc mắc gì có thể gọi điện hoặc viết thư để cùng thảo luận .

Ghi chú:

Vì một số lý do nên một số danh từ trong bài chưa chính xác lắm, chủ yếu như: chứng chỉ chung, chứng chỉ số, tiền kỹ thuật số, tiền tệ, token, crowdsale, v.v. Nếu bạn đọc có thắc mắc gì có thể gọi điện hoặc viết thư để cùng thảo luận .

Bài viết này ban đầu được tạo bởi Viện nghiên cứu TokenRoll (ID: TokenRoll). In lại trái phép đều bị cấm.