Zilliqa用实力证明区块链不是炒作

来自新加坡的Zilliqa团队,旨在解决公有链的可扩展性问题。近日,Zilliqa团队接受了金色财经的独家专访,以下为专访内容。

Zilliqa是世界首个实现可扩展性高吞吐量的公有区块链平台,支持每秒数千次的交易。为实现安全数据驱动的分布式应用而量身打造,可以满足如数字广告业务、电子资产管理等大规模高吞吐量应用的规模化要求。

 

网络分片(network sharding)是Zilliqa维持高吞吐量的精髓,假设网络存在6000个节点,Zilliqa将自动把网络划分成10组分片(每分片共600节点)。各分片能同时进行交易验证。若1组分片能在一定时间内验证400笔交易,那10组分片便能在同样时间内验证4000笔交易。Zilliqa使用网络分片以及高效安全的共识协议等技术确保其吞吐量能随着节点的线性增加而持续增加。

在成立Zilliqa解决公有链的可扩展性之前,团队一直在研发安全以及可扩展的私有链,并为交易所和航运业等行业的应用提出解决方案。经过两年左右的技术积累,团队决定开发公有链,建立更大的网络,以便进一步提升块链的吞吐量。于是,Zilliqa项目成立,对分片协议、共识协议、网络拓扑结构、网络传输等进行了改进和优化,开启了公有链研发的进程。

Zilliqa区块链架构师贾瑶琪称:“在分片之后,Zilliqa使用pBFT的共识算法在每个分片里面对选中的正确的交易达成共识,然后由目录分片进行聚合,分发给各个分片。其中对于共识协议,我们也使用了Schnorr签名和多重签名进行优化。 Zilliqa这个协议的最大亮点就是随着节点的增加,可以有更多的分片,所以吞吐量会持续增加,从而实现可扩展性。”

今年年初,以太坊也提出了分片算法。这是以太坊在提高可扩展性上的一次质的飞跃,分片算法落地后,可以在去中心化、可扩展性、安全性这三个指标中获得最优的中间值。

虽然同为分片,但Zilliqa与以太坊存在明显区别。以太坊是直接采用状态分片(state sharding)。Zilliqa采用的分片是在网络层(将不同节点分到不同的分片),交易层(将不同交易分到不同的分片)和计算层(不同的分片处理不同的交易),而在存储层还是所有节点都存储当前的最终状态。Zilliqa后续也会研究分布式存储的可行性。CEO董心书坦言:“其实如果用类似以太坊的状态(state),存储当前所有用户的差额(balance)和状态(state),存储压力会小不少,但是挑战也同样很大。而另一方面,Zilliqa采用一系列新的设计和优化进一步提升网络传输效率,并将采用安全的分布式存储机制解决高吞吐量的存储问题”。

同时,与其他主流区块链网络相比,Zilliqa解决了以下痛点:

1、真正实现主链的可扩展性:Zilliqa属于链上项目,与侧链和链下项目相比,Zilliqa在安全性和疏散性能方面更具优势,若有需要,Zilliqa也可与侧链和链下的任何项目融合。

2、安全高效的交易处理:Zilliqa在测试网络中的交易处理速度约为以太坊的250倍,Zilliqa采用高效优化的pBFT,以及使用PoW防止Sybil攻击,Zilliqa的智能合约也与以太坊的智能合约不同,可以高效并发执行。

3、维持去中心化定位,保护系统安全:Zilliqa采用分片技术,每个片内都有600-800个节点来进行运算,保证安全性。同时,Zilliqa不依赖于中心化的节点来处理分片过程。

 

Zilliqa证明了高效可扩展性,它的吞吐量几乎能随着节点的线性增长而增加,未来还将支持跨链技术,开发出能帮助将以太坊智能合约转换成Zilliqa智能合约的编译器。

为了保护“理论上的安全性” Zilliqa选择了PoW

基于安全性的考量,Zilliqa与大多公有链一样,使用了工作量证明(PoW)。它被公认为是目前最安全的公有链共识算法。由于Zilliqa只是使用PoW 作为Sybil攻击的防范,而不使用它来作为共识协议,极大的减少了节点的电力消耗。

Zilliqa的安全性是建立在拜占庭假设的基础上,所有关于安全性的保障都建立在密码学层面,可以用数学概率和密码学进行推论分析。

而股权证明(PoS)建立在市场层面之上,所以更多要进行经济学层面的分析。例如,假设理智的节点(rational node)总是追求利益最大化,而不会进行破坏自己利益的攻击是否一定成立?

“我们认为PoS技术具有极大的潜力,但是目前的PoS算法还处于比较早期的阶段,我们对于安全性和去中心化比较重视,所以Zilliqa采用的是已经运行了多年并且学术界有证明的PoW”,CEO董心书说到。

话虽如此,Zilliqa与比特币所使用的PoW有明显的差别。Zilliqa采用PoW筛选身份,接着将节点分配到不同的分片之后,在每片内进行共识协议。一旦被分配到分片,各节点能参与数轮共识协议。这意味着一轮的PoW就能帮助产生数个区块。Zilliqa采用高效率的基于pBFT的而不是基于PoW的共识协议,通过使用多种密码技术,以防范公有链中的可能攻击,既增强了pBFT协议在较大网络中的运行效率,又保证了其安全性。

截止目前,Zilliqa实现了3个核心层——密码层,网络层以及共识协议层的开发。在今年十月份的测试网络中,Zilliqa采用3600节点实现了每秒2488笔交易的优异成绩。

今年12月Zilliqa将实现开源的承诺,明年第二季度正式启用主网络。

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