比特幣交易中繼協議Erlay的特點及應用介紹

2021-01-08 電子發燒友
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比特幣交易中繼協議Erlay的特點及應用介紹

發表於 2019-06-17 11:46:04

比特幣的新中繼協議可以極大地降低節點寬帶，但卻依然沒有徹底解決擴容問題。

Erlay比特幣交易中繼協議具有以下特點：

*減少用於公告新交易的帶寬，降幅約為84%；

*全球交易中繼時間增加，增幅約80%（2.6秒）；

*對網絡隱私影響不大；

*與Dandelion中繼兼容。

https://t.co/TBlYlFTjpC pic.twitter.com/QcCUgfEoA1

Erlay由英屬哥倫比亞大學的研究員Gleb Naumenko開發，並由比特幣核心開發人員Greg Maxwell和Pieter Wuille扶持。它從根本上降低了運行節點對帶寬的需求。

Naumenko在公告中稱，這一中繼協議的關鍵思想在於，不是向每個節點公告每筆交易，而是只通過少量連接（外部連結僅為8個）直接發送通知來公告交易。通過在兩個方向上的公告集合之間周期性地運行協和協議來實現進一步的中繼。

協和協議使用糾錯碼將一組交易傳遞給具有未知但相似的另一組交易，這個過程使用的帶寬相當於交易差異的大小而不是集合本身的大小。

這樣做的結果是能將節點消耗的帶寬減半，而且幾乎可以免費增加連接，還能更好地抵禦時序攻擊。如果發出交易公告的節點數量增加到32，那麼Erlay所用的寬帶將比舊版協議少大約75%。

帶寬是運行全節點時進行擴容的關鍵障礙之一，它對於大規模擴展區塊鏈和在小型設備上維持小規模的網絡處理量都是一個難題，而後者正是Erlay的一個關鍵性的應用實例。

網絡擴容所需採取的措施

據亞利桑那州立大學的區塊鏈研究員Darren Tapp博士表示，Erlay可以減少運行節點的壓力，但它本身並不是鏈上擴容的解決方案。

比特幣的Erlay交易中繼協議讓用戶能夠在手機上運行具有次優網際網路連結的全節點，並且在權衡利弊後適度增加了延遲。聽起來很好理解。大家有什麼想法呢？——Morgan Polotan （@morganpolotan） 2019年5月30日

Erlay協議將節省用於節點操作的帶寬。但是，在沒有降低區塊傳播期間的寬帶使用和延遲的情況下，這對區塊傳播沒有什麼幫助。而且，沒有協和協議的Erlay很有可能會增加延遲。因此，構建良好的協和協議可以消除這種擔憂。

Tapp表示，其它幾個研究團隊已經在探索減少帶寬使用的其它方法了，其中一些方法可以更輕易地應用於區塊傳播和網絡擴容。

其它研究團隊已經在考慮節省帶寬的其它方法了。例如，麻省大學阿默斯特分校的研究團隊考慮為每個連接維持一個布隆過濾器，而每個布隆過濾器將跟蹤特定節點的已知交易。這一方法不僅可以像Erlay一樣適用於減少網絡寬帶，而且還能在區塊傳播時預計和發送丟失的交易。

內存池的分歧會減緩Graphene傳播，對於這一點的擔憂促使亞利桑那州立大學和UMass的研究人員考慮使用內存池同步技術。最搶眼的同步技術是借用Xthin協議。

Tapp博士一直致力於研究區塊鏈網絡（尤其是達世幣網絡）的高效鏈上擴容，以便提供全球主流用戶群體所需的服務水平。他已經在Dash News上發布了幾篇關於區塊傳播研究和技術的科普短文，分別涉及布隆過濾器、與布隆過濾器相反的可逆布隆查找表（簡稱IBLT）、Graphene 傳播協議、毒塊攻擊及其造成的潛在挑戰，以及解決毒塊攻擊問題的Velocity協議。

達世幣的方法將鏈上擴容與強大的去中心化基礎架構相結合

比特幣允許任何業餘愛好者以犧牲鏈上交易量為代價輕鬆地運行全節點，從而維持網絡的去中心化。與此不同的是，達世幣將大規模的鏈上擴容與自帶獎勵機制的主節點網絡相結合，通過讓網絡直接激勵節點來解決節點運行成本過於昂貴以至於個人無法運行（並因此只能由第三方運行）的問題。亞利桑那州立大學的研究表明，達世幣網絡的交易處理量可以輕鬆地擴展到PayPal當前的交易水平的一半以上，並且有望提升到更高的水平。

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