《区块链技术》第8章-区块链技术演进.pptxVIP

区块链金融 08扩展学习：区块链技术演进2 目录8.1 区块链的扩展8.2 超级账本8.3 闪电网络8.4 区块压缩8.5 隐私信息混淆3 8.1 区块链的扩展区块链的可扩展性的核心问题是如何提高系统的交易吞吐量和交易的确认速度。针对区块链的可扩展性，全球的区块链研究团队提出了一些很有预见性的解决方案，例如侧链、树链、DAG链、块格等。4 目录8.1 区块链的扩展8.1.1 侧链8.1.2 树链8.1.3 DAG链8.1.4 块格8.2 超级账本8.3 闪电网络8.4 区块压缩8.5 隐私信息混淆5 8.1 区块链的扩展8.1.1 侧链跨链技术跨链技术是提高区块链可扩展性、实现链与链之间互联互通的重要技术手段，本质上是一种将一条链上的数据安全可信地转移到另一条链上并在该链上产生预期效果的技术。以太坊创始人Vitalik Buterin在《Chain Interoperability》一文中将跨链技术主要分为3类：公证人机制（Notary）、侧链/中继链（Sidechains/Relays）、哈希锁定（Hash-Locking）。除了以上三种，目前主流的跨链技术方案还有分布式私钥控制（Distributed Private Key Control）。6 8.1 区块链的扩展8.1.1 侧链跨链技术侧链是首个产生较大影响力的跨链技术。2014年10月，Blockstream公司发表了侧链白皮书[53]，书中首次提出了“楔入式侧链（Pegged Sidechains）”的概念，通过它可以实现不同区块链间资产的互相转移，以及可以在不影响主链的情况下，进行更多的技术创新与金融创新。7侧链架构的灵活性较好，所有的区块链参数都可以定制，在侧链上可以轻易地开发出与自身业务相关的交易类型或智能合约。数据和代码是相互独立的，可以避免数据的过度膨胀，不会增加主链的负担，可以看作是一种天然的分片机制。 8.1 区块链的扩展8.1.1 侧链双向锚定楔入式侧链的技术基础是双向锚定（Two-Way Peg）。双向锚定是一种可以让资产以一个固定或确定性的汇率在侧链间转出和转入的机制，可分为对称式双向锚定（Symmetric Two-Way Peg）和非对称式双向锚定（Asymmetric Two-Way Peg）。通过双向锚定技术，可以在数字资产被暂时锁定在主链中的同时，将等价的数字资产从侧链中释放出来。同样，当数字资产锁定在侧链中时，也可以将等价的数字资产从主链中释放出来。8双向锚定 8.1 区块链的扩展8.1.1 侧链双向锚定的实现方式有：单一托管模式、联盟模式、SPV证明模式、驱动链模式、混合模式。91）单一托管模式：是最简单的锚定实现方式。交易参与方将数字资产发送给主链托管方（类似于交易所），托管方接收到相关信息后，在侧链上激活相应数字资产并将其发送给交易方的侧链账户。 8.1 区块链的扩展8.1.1 侧链102）多签联盟模式：多签联盟模式使用公证人联盟作为资产托管方，利用公证人联盟的多重签名方式对侧链的数字资产流动进行确认，以减少单一中心带来的风险。在该种模式中，侧链的安全取决于所使用的公证人联盟的诚实度。 8.1 区块链的扩展8.1.1 侧链113）SPV证明模式：在SPV证明模式中，当用户向侧链转移数字资产时，首先在主链创建交易，将待转移的数字资产发往主链上一个特殊的地址，该输出会被主链锁定。此时进入确认阶段，等待一段确认期后，上述交易获得足够的工作量确认。如果用户想要在侧链创建交易以提取数字资产，需要在这笔交易的输入中指明上述主链被锁定的输出，并提供相应的SPV证明。在等待一段竞争期，完成重构阶段后，数字资产就可以在侧链上自由流通了。 8.1 区块链的扩展8.1.1 侧链123）SPV证明模式：当用户想让数字资产返回主链时，需要采取类似的反向操作。首先需要在侧链创建交易，将待返回的数字资产发往一个特殊的输出。等待一段确认期后，用足够的对侧链输出的SPV证明来解锁主链上最早被锁定的输出。竞争期过后，主链数字资产恢复流通。 8.1 区块链的扩展8.1.1 侧链134）驱动链模式：在驱动链模式中，矿工作为“算法代理监护人”检测侧链当前的状态。当接收到来自侧链的请求时，会执行共识协议以确保对请求的真实性达成一致。换言之，矿工本质上是资金托管方，驱动链将锁定的数字资产的监管权发放到矿工手上，并允许矿工投票决定何时解锁数字资产和将解锁的数字资产发送到哪里。参与投票的诚实矿工越多，安全性就越高。5）混合模式：上述的四种模式都是对称式双向锚定，由于主链与侧链的实现机制在本质上是不同的，所以对称式双向锚定可能是不完善的。混合模式是将上述方法进行有效的结合，该模式在主链和侧链使用不同的解锁方法，比如在主链上则采用驱动链模式，而在侧链上采用SPV证明模式。 8.1