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分片技術、BFT-DPOS、Sharding、TPS名詞解釋

來源: BlockTempo 作者:
現在越來越多投資者會自己檢視項目,不過有時候白皮書或官方撰寫的技術太艱深,即使自己做功課還是無法理解,所以這篇文章的目的,希望大家看項目......
現在越來越多投資者會自己檢視項目,不過有時候白皮書或官方撰寫的技術太艱深,即使自己做功課還是無法理解,所以這篇文章的目的,希望大家看項目時,也能邊讀邊學!

以選取的項目技術做為例子,這邊就點出四個大家可能不太了解,但很常遇到、一定要懂的詞匯,并且一做介紹!

· 分片技術
· BFT-DPOS
· TPS 
· 密鑰管理

分片技術Sharding 

幾乎所有區塊鏈在平臺上面臨的最大問題就是:擴展性。

緩慢的交易速度使得「即時支付」在實際應用中顯得困難,像以比特幣及以太坊為例,因為整個帳本是由公眾來進行記帳及存儲,它的優勢在于安全及中立性,但是這種反覆驗證的交易方式,必須有所犧牲,在越來越多人使用之下,便顯現出速度不足的缺失。

分片技術雖然不是一個新的概念,它在數據資料庫中的應用已經很成熟,因此將此技術注入到區塊鏈上,可說是相當有幫助!我們就介紹一下最基本的概念,分片是將數據庫分割成不等的碎片,每一個網路都只需要處理小部分交易,并且同步和其他網路節點一同處理,利用分工處理來加快速度。

用比較生活化的例子來說:像是在出國旅游出海關時的柜臺,如果所有國籍的旅客只單靠一個柜臺進出,這個隊伍只會越來越長,勢必會造成機場大堵塞,這時候如果利用分片技術,將單一出境柜臺分成多個小型柜位,并且每個小柜臺分別處理不同國家的人流,如此一來將可以大幅的提升過關審核的速度,也就是說,透過分片技術,可以有效解決區塊鏈最大問題。

BFT-DPOS

區塊鏈中的共識算法中,有以下一定要了解的三種機制:

1.比特幣使用POW(Proof of Work,工作量證明)
2.以太幣目前是POW,在未來會轉往POS(Proof of Stake,股權證明)
3.EOS使用DPOS( Delegated Proof Of Stake,權益委托證明)

但什么是BFT-DPOS呢?(全名:拜占庭容錯式的委任權益證明。)如果要明白BFT-DPOS的運行機制,首先就要先去理解什么是DPOS。

我們再來一起了解BFT是什么?Byzantine Fault Tolerance/拜占庭容錯技術:起源于「拜占庭將軍問題」。

因為當時拜占庭羅馬帝國領域遼闊,每支軍隊的駐地分隔很遠,將軍們只能執行已制訂好的統一計劃,來進行各項作戰。但將軍中其實暗藏著叛徒,想要搗亂行動計劃。而為了確保計畫能夠順利執行,將軍們必須有一個協議,要使所有忠誠的將軍能夠達成一致,不被誤導并建立起共識。

將這個想法套用到區塊鏈網絡環境中,運行正常的服務器好比忠誠的將軍,故障、惡意的服務器就像類似叛變的將軍,而拜占庭容錯技術就是來處理這些異常行為。

因此在這一群將軍中,我們使用輪替或其他篩選的方法來做挑選,指定這次出任務的將軍們并賦予他權力(DPOS權益委托證明),在出征任務中,即使里頭參雜著反派,但只要三分之二的忠誠將軍投票決定,有了出征的共識(拜占庭容錯技術),就會開始宣告其他的部隊(區塊鏈的傳播特性)一起進行任務,依舊能使這趟任務完成(最后驗證完成區塊)。BFT與DPOS二者相結合,產生BFT — DPOS共識算法,如此一來可以更迅速的完成交易處理,達到高標的TPS!

TPS 

就是Transaction per second — — 每秒能處理信息交換量,這是衡量一個區塊鏈項目性能指標之一。在區塊鏈的投資市場,許多項目多以TPS為宣傳賣點,因為像是主流幣:比特幣TPS約在7~9之間、而以太的TPS約為15~25左右,數字越大代表可以處理的交易筆數越多,顯然這樣的數值是無法負荷這龐大的交易市場。

因此為了解決TPS不足的問題,目前現有的解決技術像前面所提及的「分片(Sharding)」,還有閃電網路(Lighting Network)都有不同的項目在做應用及開發。

密鑰管理

現今企業及個人生活已充滿了密碼學的應用,從最常見的信用卡、網路支付、到Apple Pay、或是數位版權管理(DRM)、文件簽章、資料加密等等。而密鑰紀錄的則是你想要保存的關鍵訊息,它需要被安全地儲存起來,通過特殊硬體來進行保護。密鑰需要按照特定的演算法隨機生成,并且具有一定的長度,當長度越長,加密強度就越大,而密鑰管理的根本在于提高系統的安全保密程度。

密鑰(Key)基本介紹(區塊鏈使用非對稱密碼學):

1.密鑰是成對生成的,包含了加密密鑰及解密密鑰。
2.一個公鑰對應一個私鑰;公鑰用于傳輸接收,私鑰用來解密。
3.密鑰中,只有公鑰是公開的;而用來解密的私鑰只有持有者才會知道。
4.如果用私鑰對數據進行加密,那么只有所對應的公開密鑰才能解密。
5.即使知道公鑰和密碼算法,依舊無法推測出私鑰。

稍微簡述一下密鑰的操作過程:

例如某A生成一對密鑰(分為公與私),A會將公鑰公開給大家,得到公鑰的人都能將自己的訊息加密后傳送給A,這時候A就能用相對應的密鑰來開啟這則訊息,因為沒有其他破解方法,這樣的模式可以確保資訊的安全性。

總結優勢:高性能、快速接口、安全、可擴展性。

了解項目運作的基礎,一定要能夠理解技術部分,現在開始你已經對于技術詞匯稍微熟悉了,這時候我們再回頭看看項目,就不難去了解項目啦!

因為采用分片技術及拜占庭容錯的委托證明,這些原理大幅提高了TPS,讓交易處理更加迅速;而密鑰管理強而有力的運算系統,提供了資料訊息安全。

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關鍵詞: 分片技術  Sharding  TPS  
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