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什么是状态通道和侧链?它们有什么区别?

2018年08月13日 08:41 次阅读

状态通道和侧链技术,是以太坊社区的两种扩容技术,但是很多人经常会傻傻分不清楚,因此导致很多困惑。

什么是状态通道和侧链?它们有什么区别?

今天,这篇文章试着解释其中的道理,希望让大家能够理解。这篇文章的主要目的,是说清楚:

• 什么是状态通道技术?

• 什么是侧链技术?

然后试着比较这两个技术:

• 他们试图解决什么问题?

• 这两者谁是更好的扩容解决方案?

不浪费太多时间了,让我们赶紧开始吧。

什么是状态通道技术?

状态通道是非常广泛和简单的方法,来在区块链上对其进行扩容,但是这是在区块链链下进行的,并没有显著增加区块链参与者的风险。这种方案最出名的案例就是比特币的支付通道,它可以让两者之间直接发送快速以及手续费很低的支付。

状态通道是支付通道的统称,可以把这个技术应用到任何状态更改的操作,大多数情况下是在区块链上进行。

将计算移动到链下,就不需要多余的信任,可以导致成本的降低和速度的极大提升。状态通道是区块链扩容技术的重要组成部分,可以支持更高级别的使用。

状态通道基本的组成部分有以下:

什么是状态通道和侧链?它们有什么区别?

1. 区块链的部分状态通过多个签名和部分智能合约锁定,所以这部分参与者必须要完全同意对方去更新它。

2. 参与者通过产生以及签名转账来自己更新状态,这最终会上传到区块链上,而不是直接在链上进行计算。每个新的更新会刷新之前的更新。

3. 最终,参与者将状态传回到区块链上,然后关闭状态通道,并且再次锁定状态(通常是按照和开始不同的设置)。

如果参与者之间更新的“状态”是数字货币余额,那么我们就会有支付通道。第一步和第三步,就会开启和关闭这个通道,包括区块链操作。但是第二步,无限的更新就会快速进行,而且不需要区块链的干预- 这就是状态通道的力量,因为只有第一步和第三步需要公开到网络上,支付手续费,或者等待确认。其实,有了精心的计划和设计,状态通道可以几乎保持无限开启,并且被用作中心和分支系统,来助力整个经济和生态系统。

尽管我们是很简单地描述,其实状态/支付通道是很复杂的。这里有几个原因,其中一个就是这三步背后有很复杂的分散步骤。让我们仔细来看看,这些都是什么,让我们从以下开始:

可以提交到区块链。

为了让状态通道工作,参与者必须要保证他们可以在任何时候公开通道目前的状态。这就会导致很多重要的限制,例如有人必须要在线去保护每个参与者,直到通道关闭。

想象下,当我们开启支付通道,我通过100个比特币开始,但是你是通过10个比特币开始。如果我们开始签名一个更新,转账10个比特币给我,然后又签名一个更新,转账50个比特币给你,那么之后的更新很明显是比早前的那个更有利益。如果你不幸地没有网络连接了,那么假设第二个更新永远不会发生,那么我就可以将第一个转账更新到区块链上,然后从你那边偷走50个比特币!你需要做的,就是有人在线,并且有之后转账的复制,从而他们可以“覆盖”前个转账,并且保证你的比特币是被保护的。不一定非要是你- 你可以这个备份传送给很多随机的服务器,它们都是通过智能合约同意地,并且只要需要,就可以公开转账(当然,需要很少的手续费)。但是无论你怎么做,你需要保证最近的签名更新是可以覆盖所有其他的。这就到我们的第二个步骤:

每个新状态“覆盖”之前的更新

为了完成状态通道的这部分工作,锁定和解锁机制必须要能够合理地设计,从而提交到区块链的旧状态更新有机会被替代他们的更新状态所纠正。最简单的方法,就是让任何解锁都开启计时器,在这段时间里,任何更新的更新能替代旧的更新(同时也重新启动计时器)。当计时器完成的时候,通道就会关闭,并且状态就会反应收到的最后一个更新。计时器的长度会为每个状态通道特定选择,从而平衡一个长通道的关闭时间,同时也增强安全性,这会防止网络连接或者区块链问题。另外,你可以通过金融惩罚的方式来构建通道,从而任何向区块链公开不准确更新的人,通过假设之后的转账不会发生,让这些人失去更多。

但是这个机制并不是很重要,因为(回到之前所说的点)这个情况下的博弈论会让事情变得很糟糕。这个机制可能只是理论上听起来没问题,但是可能从不会使用。其实通过计时器/惩罚过程,也许会导致多余的费用,延迟或者其他不方便;如果让某些人进入到这个机制,并不能给你任何好处,状态通道的更方可能只是通过人工同意最终的状态通道,从而关闭通道。最终的关闭操作需要和正常的“中介”更新不同(因为它会绕过上面的“覆盖”机制),所以一旦在某个通道的部分状态锁定,参与者会只是签署最终的转账。

这些“细节”不是特别重要。它最终分解开,可以理解为,参与者通过设置一个“法官”智能合约来打开通道,互相签署协议,如有必要,裁判可以强制执行,然后通过在其中达成共识关闭通道,那么法官的判断就不需要。只要“法官”机制是可靠的,这些承诺就可以被认为是即时转账,法官只在特殊情况下上述,例如一方参与者消失。

当然,这些细节只是人们认为状态/支付通道复杂的愿意之一。更多地是,比特币支付通道是很复杂的。在比特币中建立“法官”机制是非常错综复杂的。但是一旦你对状态通道有清晰的理解,你可以看到这仅仅来自于在受限的上下文中实现这个想法。基础的智能合约机制,例如计时器机制以及根据上传的签名信息来选择两个不同的道路,这其实在比特币中更难做到。某些功能是逐渐添加和建立的。通过看到支付通道只是特殊的广泛“状态通道”概念的子案例,我们发现这是更快宽泛的技术,并且这个状态通道能够应用到任何智能合约中,它们和定义的参与者之间进行高频的更新。你可以预见,这种方式会在很多分布式应用中出现。

现在,我们应该对什么是“状态通道”比较清楚了,接下来我们来看看侧链技术。

什么是侧链技术?

侧链技术是一种分开独立的区块链,其会使用一个双向锚定来依附于主链。

换句话说,你可以将资产移动到侧链上,也可以转移回主链。

什么是状态通道和侧链?它们有什么区别?

这个双向锚定可以在主链和侧链之间按照预先设定的速率进行资产的内部交换。初始的区块链通常代表着主链,而且所有新增的区块链都被定义为侧链。

主链上的用户首先需要将代币转移到输出地址,在那里代币会被锁定,从而用户不能消费它们。一旦转账完成,在经过安全时间的等待之后,信息就会在链上传递。在等待时间之后,相同数量的代币就会在侧链发布,让用户能够获得并且消费它们。当从侧链转移到主链的时候,相反的事情就会发生。

联盟

联盟是指作为主链和其中一个侧链中间点的群体。这个群体在用户锁定和释放代币的时候,就会确定。侧链的创建者可以选择联盟的数量。但是联盟结构的一个问题在于,它会在主流和侧链之间添加一个层级。

侧链对于他们自身的安全性是需要负责的。如果没有足够的算力来确保侧链的安全,就可能会被黑客侵入。因为每个侧链都是独立的,如果被入侵,那么损害就会包含在侧链上,不会影响主链。

相反地,如果主链被入侵了,那么侧链仍然可以允许,但是锚定就会失去价值。

侧链需要他们自己的矿工。这些矿工能够通过“联合挖矿”来获得激励,同种算法,同时挖矿,并且可以获得两种不同的数字货币。

现在,我们对侧链也有所了解了。那么,让我们来比较它们之间的区别。

它们试图解决什么问题?

侧链和状态通道是用于来提高区块链的扩容性。

它们都符合类似的模型。

• 锁定状态/资产。

• 在链下进行转账

• 在状态通道/侧链解锁状态/资产

但是尽管这样类似,其中也有很多区别,主要是在状态通道中,我们不使用单独的区块链,但是在侧链中,我们使用单独的区块链。那么我们来看看,最终的结果是什么。

这两个,谁是更好的扩容方案?

为了得到答案,让我们来看看他们各自的优势和劣势。

状态通道的好处

状态通道有很强的隐私性能:这是因为任何事情都是发生在通道中的,而不是公开广播并且记录在链上。只有打开和关闭转账必须是公开的。但是在侧链系统中,每笔转账都是发布在侧链上的,然后侧链上的每个参与者都会收到,然而事实上,你并没有和侧链上所有参与者交互。

• 状态通道有即时的最终确定性,也就是说只要两方签署了状态更新,就能认为状态结束了。双方对其能够有很高的保证,如有需要,他们可以“强制”将状态放入在链上。但是就像上面讨论的那样,状态通道关闭,考虑到转账的安全性等级,可能会需要花费各种时间。然而在侧链中,你在另一边有区块链。所以,最终结果取决于侧链的挖矿算力。

状态通道的缺陷

• 状态通道需要所有参与者100%的在线:就像我们讨论的,如果任何参与者变得不在线,那么对他们来说成本是很高的。参与者可以使用别人来作为代表,如果他掉线,但是代表被攻击的可能性成了状态通道的问题。但是在侧链中,你就不需要一直在线。

• 状态通道最好是用于一系列参与者:这是因为法官合约(用来锁定状态的合约)必须总是知道参与者/个体(也就是地址)是这个通道的一部分。我们可以添加和移除参与者,但是需要每次都对合约进行改变。但是在侧链,对于参与者的转移就没有这类限制。

• 状态通道对于要长期进行很多状态更新的参与者来说,尤其有用:这是因为在部署法官合约的时候,创建通道有初始成本。但是一旦部署了,通道内部每个状态的更新都非常便宜。

侧链的好处

• 侧链是永久的。如果现在已经有了,你不需要为了特定目的,来创建你自己的侧链:侧链在完成的时候,就被创建并且维护。我们不会关闭侧链,而是在侧链上锁定资产,然后转移到主链。这对于那些想在链下进行特定任务的情况,是非常有帮助的(例如,狗狗币转账),因为最终都会到同个侧链。所以,你不必为每个新的参与者来创建不同的侧链。但是在状态通道,你总说需要创建新的通道,然后添加新的参与者。但是,有些项目也使用了别的方法,可以不用为每个参与者都创建新的通道。你可以通过其他参与者不直接地在你和接收者之间建立通道。

• 侧链可以让数字货币和对方交互: 他们会添加了灵活性,同时也让开发者在把数据推送到主链之前,能够进行软件测试。传统银行功能,例如发放跟踪股权的所有者,可以在将他们转移到主链之前,在侧链进行测试。

侧链的坏处

• 侧链需要很多的初始投资才能开始:为了创建侧链,我们需要有足够的矿工,从而网络可以防止攻击者,保持安全。同时,我们必须要保证它们是在线并且运行的。但是在状态通道中,没有区块链。所以,也不需要这类需求。

• 对于侧链来说,联盟是需要的:这会在主链和侧链之间增加另个层级。这对于攻击者来说,是另一个脆弱的点,因为可以攻击联盟。因此在状态通道中,我们只需要智能合约来这样做。

其实这两个扩容方案之间的竞争是很大的。尘埃落地,但是这两者仍然还发展地很好。由于研究还在继续,现在很难决定到底谁是获胜者。也许他们会合作来形成另外的混合解决方案,来为解决扩容问题。现在只能等待,看看时间会给我们带来什么。

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发表于 2018-08-10 09:00 35次阅读
埃森哲申请“硬件区块链加速”新专利,意在提高区块...

为吸引国际区块链公司创造经济繁荣,菲律宾建设亚洲...

“亚洲加密谷(CVA)将由网络园区内的一个25间商铺的住宅发展项目所组成,符合严格的CEZA境外授权...

发表于 2018-08-10 08:58 15次阅读
为吸引国际区块链公司创造经济繁荣,菲律宾建设亚洲...

区块链“状态”是什么意思?为了让区块链系统运行数...

首先,比特币UTXO不能部分花费。如果比特币用户花费0.5个比特币(使用他们仅有的UTXO,价值1比...

发表于 2018-08-10 08:52 121次阅读
区块链“状态”是什么意思?为了让区块链系统运行数...

利用区块链技术来简化复杂的证券借贷业务正被美国道...

美国大型托管银行——道富银行(State Street)正寻求利用区块链简化复杂的证券借贷业务,这已...

发表于 2018-08-10 08:48 17次阅读
利用区块链技术来简化复杂的证券借贷业务正被美国道...

Havven发布稳定币新玩法,利用EOS网络实现...

区块链初创公司Havven致力于跨链支付。如今,这家公司宣布其计划推出基于EOS网络的稳定币,即与稳...

发表于 2018-08-10 08:44 92次阅读
Havven发布稳定币新玩法,利用EOS网络实现...

已经和草根阶层告别的ICO不再具有革命性

CoinList 是一家帮助企业通过ICO筹集资金的公司,其首席执行官Andy Bromberg说:...

发表于 2018-08-10 08:39 53次阅读
已经和草根阶层告别的ICO不再具有革命性

我国区块链技术持续创新,工信部将营造区块链产业良...

目前,我国区块链产业生态初步形成,企业数量快速增加。工信部信息中心此前发布的《2018中国区块链产业...

发表于 2018-08-10 08:34 45次阅读
我国区块链技术持续创新,工信部将营造区块链产业良...

采用区块链技术作证据的电子数据具有被司法认可的法...

“区块链”这三个字已经表明了它的内在含义,即它是由多个机构或者多个公司的服务器作为节点构成的一个网络...

发表于 2018-08-10 08:28 87次阅读
采用区块链技术作证据的电子数据具有被司法认可的法...

说区块链是骗子的人,99%不懂区块链

向松祚甚至表示:“我刚才给大家做这个测验,我也没举手,我不敢举这个手,虽然我在银行金融界工作这么多年...

发表于 2018-08-09 16:40 4299次阅读
说区块链是骗子的人,99%不懂区块链

前高通工程师打造全球首款RISC-V区块链芯片

不久前才成立的非营利组织OpenSingularity基金会宣称即将开发出世界上第一款区块链芯片以及...

发表于 2018-08-09 14:46 1869次阅读
前高通工程师打造全球首款RISC-V区块链芯片

用区块链技术进行选举投票是否能行?乌克兰中央选举...

据外媒报道,根据乌克兰中央选举委员会透露,他们正在研究选举中使用区块链技术投票的可能性。Oleksa...

发表于 2018-08-09 09:38 39次阅读
用区块链技术进行选举投票是否能行?乌克兰中央选举...

为推进区块链技术的发展,英国成立全球金融创新网络...

英国金融市场行为监管局(UK Financial Conduct Authority简称FCA) 8...

发表于 2018-08-09 09:30 47次阅读
为推进区块链技术的发展,英国成立全球金融创新网络...

美国德克萨斯州迎来比特大陆的挖矿基地和区块链数据...

该基地将位于德克萨斯州首府东北约50英里的罗克代尔,人口估计为5595人。该基地将占据美国铝业公司A...

发表于 2018-08-09 09:24 239次阅读
美国德克萨斯州迎来比特大陆的挖矿基地和区块链数据...

区块链让90%涉及犯罪活动的比特币交易降至10%...

美国缉毒局(DEA)特工、网络调查工作组成员Lilita Infante发现,五年前,90%的比特币...

发表于 2018-08-09 09:18 57次阅读
区块链让90%涉及犯罪活动的比特币交易降至10%...

区块链电子签名和智能合约在俄亥俄州已有法律效应,...

今年5月,俄亥俄州参议员Matt Dolan向该州立法机构提交了一项法案,旨在澄清区块链签名和合约的...

发表于 2018-08-09 09:12 49次阅读
区块链电子签名和智能合约在俄亥俄州已有法律效应,...

为拯救河流和海洋,菲律宾借助区块链技术对河流和海...

“我们最初的想法是展示区块链技术如何解决现实世界的问题,特别是清洁环境,以长滩岛(菲律宾中部的一个旅...

发表于 2018-08-09 09:08 37次阅读
为拯救河流和海洋,菲律宾借助区块链技术对河流和海...

印度大力推动区块链发展,特伦甘纳政府携手跨国IT...

据悉,特伦甘纳的IT部门在周五与总部设在印度的上市公司Tech Mahindra签署了一份谅解备忘录...

发表于 2018-08-09 09:03 32次阅读
印度大力推动区块链发展,特伦甘纳政府携手跨国IT...

一文深度分析我国半导体实力及现状

半导体本轮涨价的根本原因为供需变化,并沿产业链传导,涨价是否持续还是看供需,NAND随着产能释放价格...

发表于 2018-08-09 09:00 183次阅读
一文深度分析我国半导体实力及现状

全球越来越“热”,希望区块链技术助力于环境保护

提起环境保护,很多人不以为然,然而,在你不知道的地方,无数的环保志愿者们正在为了这一目标努力奋斗着。...

发表于 2018-08-09 08:59 993次阅读
全球越来越“热”,希望区块链技术助力于环境保护

为进行远程选举投票,西弗吉尼亚州全州推行基于区块...

CoinDesk此前曾报道,5月份,该州试行了区块链应用程序,允许部署在哈里森县(Harrison)...

发表于 2018-08-09 08:56 30次阅读
为进行远程选举投票,西弗吉尼亚州全州推行基于区块...

机构在上半年对区块链初创公司投资飙升,获风险投资...

这在很大程度上要归功于一些大公司的几轮融资。这些公司适时发现了适合这项技术的市场,比如中国的比特大陆...

发表于 2018-08-09 08:51 168次阅读
机构在上半年对区块链初创公司投资飙升,获风险投资...

曾经热情似火的区块链是否正步入资本寒冬?

火币区块链研究院的相关数据显示,7月全球区块链资产总个数为1722个,Top100资产总市值在全球区...

发表于 2018-08-09 08:48 270次阅读
曾经热情似火的区块链是否正步入资本寒冬?

中国区块链相关融资已达6.81亿元人民币,是否正...

在此之前,大量风险资本涌入了高收益和高风险并存的加密货币业务。根据国家互联网金融安全技术专家委员会的...

发表于 2018-08-09 08:43 33次阅读
中国区块链相关融资已达6.81亿元人民币,是否正...

为区块链技术提供安全港湾和法律保障,俄亥俄州承认...

根据本周一发布的新闻,该法案(SB 300)的部分内容后来被纳入了SB200,SB200于6月获得该...

发表于 2018-08-09 08:40 154次阅读
为区块链技术提供安全港湾和法律保障,俄亥俄州承认...

韩国呼吁对区块链行业进行监管,欧盟建议对区块链监...

据cryptovest 8月1日报道,欧盟区块链观察站论坛发布了第一份分析欧盟区块链产业的报告,呼吁...

发表于 2018-08-09 08:34 25次阅读
韩国呼吁对区块链行业进行监管,欧盟建议对区块链监...

企业对公有链有哪三点误解?公有链、私有链和联盟链...

由于区块链还属于新兴行业,理解其中的策略以及完整地了解不同解决方案的架构和可行性,会有助于我们了解项...

发表于 2018-08-09 08:29 14次阅读
企业对公有链有哪三点误解?公有链、私有链和联盟链...

前高通工程师研发区块链芯片 打造“智能机器经济”

不久前才成立的非营利组织OpenSingularity基金会宣称,正开发首款区块链芯片以及超可扩展的...

发表于 2018-08-08 16:00 3239次阅读
前高通工程师研发区块链芯片 打造“智能机器经济”

区块链将改革供应链

发表于 2018-08-08 11:11 61次阅读
区块链将改革供应链

在进行太空探索时区块链技术将如何助力?

正如Kocsis所解释的,RNCP将研究基于以太坊的区块链智能合约在开发安全计算系统方面的应用,该系...

发表于 2018-08-08 10:02 159次阅读
在进行太空探索时区块链技术将如何助力?

华创孵化志在打造华南首个“区块链+”开放平台的战...

华创孵化旨在聚合区块链技术开发、区块链技术应用、区块链技术培训等全产业链条,为入驻的企业提供场地服务...

发表于 2018-08-08 09:54 52次阅读
华创孵化志在打造华南首个“区块链+”开放平台的战...

沃尔玛又申请了区块链专利,该专利将应用在什么地方...

区块链服务器网络包括一个或多个二级或第二个服务器系统。它们使用一个或多个服务器端应用程序,在物联网生...

发表于 2018-08-08 09:50 114次阅读
沃尔玛又申请了区块链专利,该专利将应用在什么地方...

韩国金融监管局志在股票交易中开发出一套区块链系统

通过对韩国证券交易所的KRX创业市场(KRX Start-up Market)计划实施非上市公司交易...

发表于 2018-08-08 09:44 81次阅读
韩国金融监管局志在股票交易中开发出一套区块链系统

不到全球1%人口却占据全球30%加密货币交易总量...

韩国政府的担心终成现实,2018年头两个月噩梦来临,BTC一路狂跌,从最高点19000美元狂跌至60...

发表于 2018-08-08 09:40 111次阅读
不到全球1%人口却占据全球30%加密货币交易总量...

在媒体进行融合创新发展中区块链技术将扮演什么重要...

在国内,阿里巴巴、百度、腾讯三大巨头2016年全年移动广告收入合计近200亿美元,占据了七成以上的市...

发表于 2018-08-08 09:35 1628次阅读
在媒体进行融合创新发展中区块链技术将扮演什么重要...

在世界经济将受到金融危机冲击的时候区块链技术能够...

相应的,分布式分类账簿技术(DLT)如果能在不久的将来广泛应用于金融领域的话,那么它就可以使我们免于...

发表于 2018-08-08 09:31 74次阅读
在世界经济将受到金融危机冲击的时候区块链技术能够...

区块链行业发展,金融领域应用方向?

发表于 2018-08-06 17:34 192次阅读
区块链行业发展,金融领域应用方向?

Music Chain糖果盒小程序正式上线

发表于 2018-08-05 10:29 439次阅读
Music Chain糖果盒小程序正式上线

邪不压正|屋顶上的飞翔,带着镣铐的舞蹈,区块链是你说的理想吗?

发表于 2018-07-26 17:11 292次阅读
邪不压正|屋顶上的飞翔,带着镣铐的舞蹈,区块链是你说的理想吗?

区块链在商业方面的应用如何

发表于 2018-07-14 11:31 236次阅读
区块链在商业方面的应用如何

请问如何看懂区块链的工作原理、技术呢?

发表于 2018-07-12 14:22 100次阅读
请问如何看懂区块链的工作原理、技术呢?

区块链在ERP系统中的发展

发表于 2018-06-11 14:33 302次阅读
区块链在ERP系统中的发展

比特大陆招聘:成立4年,年利润200亿,成为挖矿界独角兽

发表于 2018-05-25 19:15 730次阅读
比特大陆招聘:成立4年,年利润200亿,成为挖矿界独角兽

深圳云栖 | 数字化转型专家,阿里云助力商业转型升级,共建新零售服务市场

发表于 2018-04-08 16:45 686次阅读
深圳云栖 | 数字化转型专家,阿里云助力商业转型升级,共建新零售服务市场

阿里云容器服务区块链解决方案全新升级 支持Hyperledger Fabric v1.1

发表于 2018-04-03 15:07 2100次阅读
阿里云容器服务区块链解决方案全新升级 支持Hyperledger Fabric v1.1