ライトニングネットワーク以外にブロックチェーンの拡張を実現する方法はありますか?
現在の観点からすると、「効率性の向上」と「分散化」のバランスをとるためにどのような技術的解決策があったとしても、効率性を求める場合は集中化する必要があり、セキュリティを確保する場合は集中化する必要があります。 O(1) 現在皆さんの視界に登場しているコンセンサスアルゴリズムには、オフチェーン（オフチェーンチャネル）、シャーディング（シャーディング）、DAG（有向非巡回グラフ）、マルチチェーン（マルチチェーン）などがあり、それぞれのアルゴリズムそれぞれに特徴や強みがありますが、今回はこのような横展開ソリューションについて解説します。
【オフチェーンチャネル】
オフチェーンの概念はビットコインコミュニティに由来しており、2013 年 12 月に提案され、その後、私たちがよく知っているオフチェーンチェーン、つまりサイドチェーンのシステムが形成されました。ビットコインブロックは常に実行されており、何か問題が発生した場合にかかる金額はあまりにも巨額です。これは許可されていません。この場合、サイドチェーンが誕生しました。基本的に、サイドチェーン メカニズム (2 つのブロックチェーン間で資金を移動するメカニズム) により、ビットコイン ブロックチェーンと他のチェーンの間で資産を転送できるようになります。コアブロックチェーン上で発生するトランザクションの数を減らします。
ビットコインのサイドチェーンアイテムには、最近人気のライトニングネットワークが含まれており、その動作メカニズムは非常に単純です: A が 100 BTC を B に送金するつもりであると仮定すると、A は B との支払いチャネル (国家チャネル) を開き、最初に最低 100BTC の住宅ローンを開設する必要があります。 A が住宅ローンを組んだ後、B への送金を開始できます。 A は今日 B に 1BTC を送信し、明日 B に 2BTC を好きなだけ送信できます。それは問題ではありません。とにかく、これはオフチェーン取引であり、取引手数料はまったくかかりません。ライトニングネットワークは、このような決済チャネルをA社とB社の間、つまりオフチェーン（チェーンの外）の取引チャネルを提供するものです。
では、A または B が BTC 残高を引き出し、相手方との送金取引を停止したい場合はどうすればよいでしょうか?この時点で、A と B の間の支払いチャネルを閉じ、清算にはライトニング ネットワークの一連のプロトコルを使用する必要があります。
ライトニングネットワークの仕組みを簡単にまとめます。
a. 支払いチャネルを確立します。
b. 住宅ローンが必要です。
そこでライトニングネットワークの応用
a. 頻繁な資金交換。
b. 両当事者間の取引金額が住宅ローン金額未満である。
例えば、大規模な取引所間のライトニングネットワークの利用は特に適しており、資金の出入りが早く、取引手数料も大幅に節約できる上に、取引手数料も大幅に節約できます。つながりのない二人が取引しようとすると、必然的に不安定な状態のチャネルをいくつか渡ったり、大きな中継者を経由したりすることになりますが、この中継者は信頼できるかもしれないし、突然逃げ出すかもしれないので、この場合はどうすればよいでしょうかあなたは引き続き Alipay を楽しく使い続けていますか？国家チャネルにはもう一つ問題があり、先ほどの保証金ですが、一方から他方へ送金を続けると保証金がどんどん減っていき、最終的には閉鎖に追い込まれるという不安定要素もあります。 。
最後に、オフチェーンの現在の問題点を要約します。
a. リレーが集中しすぎています。
b. オンライン状態が不安定。
c. 住宅ローン資産の問題。
【断片化】
シャーディングとも呼ばれるフラグメンテーションは、データベース分野で最初に登場しました。最初はすべてのデータが 1 つのサーバーに置かれていました。ユーザーが異なればアクセスするデータも異なりますが、サービスを提供するサーバーは 1 つだけです。この場合、改善する最も簡単な方法は、異なるデータを異なるサーバーに配置することだと考えられますが、このとき、異なるサーバーが異なるデータにアクセスするためのサービスを提供することになり、シングルノード データ サーバーの I/O 能力の限界を突破できます。つまり、分割統治がシャーディングの中核となる考え方です。
イーサリアムのシャーディングは、ブロックチェーン ネットワークを、トランザクションを処理できるいくつかの小さなコンポーネント ネットワークに分割するだけで、1 秒あたり数千のトランザクションを処理できる決済システムを実現します。
ブロックチェーンをセットアップすると、このブロックチェーン システムには 100 の異なるユニバースがあり、各ユニバースは独立したアカウント スペースになります。ユーザーは特定のユニバースにアカウントを持つことができ、ユーザーが開始したトランザクションはトランザクション関連のユニバースにのみ影響します。おなじみですか？サイドチェインに似ていますか？はい、サイドチェーンがメインチェーンに「外部から接続」されている場合、シャーディングはメインチェーンの「内部分割」になります。明らかに、後者の実装は前者よりも困難です。そのため、V神は複雑なことをしていると多くの人が考えています...シャーディングであっても、効率化のためにある程度の「分散化」が犠牲になります。ちなみにEOSにはリージョンと呼ばれるシャードもあります。
シャーディングはブロックチェーンにとって魅力的なテクノロジーであり、分散化と透明性にほとんど影響を与えずにスケーリングの問題を解決できるという期待を与えてくれます。ただし、シャーディング技術、特にステートシャーディングが設計レベルでも実装レベルでも非常に難しいことは間違いありません。これは、イーサリアムが常に行きたいと考えていたにもかかわらず、この道を完全に実行できなかった理由でもあります。
【マルチチェーン】
マルチチェーン。つまり、「1 つのチェーンがすべてを統治する」という従来のソリューションを放棄し、「マルチチェーンの分割統治」という新しいソリューションを採用して、各コントラクトの正常な動作を保証するパブリック チェーンを再設計します。このイノベーションにより、アーキテクチャが大幅に簡素化され、データ処理のプレッシャーが軽減され、一方のチェーン上のトラフィックの急増がもう一方のチェーンの効率に影響を与えず、チェーン上で実行されるビジネスが他のビジネスの干渉を受けないよう効果的に保証されます。リソースの分離が実現されます。
マルチチェーンの代表的なプロジェクトとしては、COSMOS、EKT、Polkadotなどが挙げられます。
EKT マルチチェーン テクノロジーに代表される、EKT の中心的なアイデアは、開発者が簡単に DAPP を開発し、残りは EKT に任せることができるコミュニティ メカニズムを設計することです。 EKT は基礎となるブロックチェーン メカニズムのセットを提供し、他のブロックチェーン プロジェクトは EKT のメイン チェーン コードに基づいて独自のメイン チェーンを簡単にデプロイできます。 EKT で書かれたブロックチェーン プロジェクトは、各インターフェイスが非常にシンプルで、多数の並列メイン チェーン上でデプロイおよび実行されるため、セキュリティの問題についてあまり心配する必要はありません。メインチェーンをデプロイする場合、独自のメインチェーンのトークンを柔軟に発行し、コンセンサスアルゴリズムを選択できます。新しく展開されたメインチェーンは、EKT 一般クレジットのエコロジー全体に参加することもでき、EKT エコロジーのユーザーリソースを共有し、トークンを EKT メイン通貨や他のメインチェーンのトークンと交換および流通させることもできます。
EKT では、ビザンチン フォールト トレランスは公開鍵と秘密鍵の暗号化とルーティング戦略を使用して実装されており、EKT メイン チェーン上の各ノードの公開鍵は公開されています。これは、効率、セキュリティ、分散化のバランスをとったソリューションです。現在、トークンは一般にスマート コントラクトとして定義されていますが、事前定義されたイベントを持つ「オブジェクト」に変換されると、この「オブジェクト」は独自のパラメーター (合計金額、コンセンサス メカニズムなど) を持つことができます。より良いセキュリティ体験をもたらします。トークンを受け入れるアドレスには、通常のユーザー アドレスとコントラクト アドレスの 2 種類があり、トークンを受信したコントラクト アドレスは、単純な状態計算やトークン転送のための非チューリング完全コントラクト言語を実行できます。 EKT はトークン チェーンと DApp チェーンを分離するため、上記の断片化や将来オフチェーンで遭遇する問題を大幅に回避できます。
【有向非巡回グラフ】
DAG は Directed Acyclic Graph の略で、頂点と辺をもつグラフ構造です。頂点から複数のエッジに沿って移動する (有向) ことが保証されていますが、原点に戻ることはありません (非巡回)。 IOTA プロジェクトでは、言及されている Tangle は DAG のデータ構造に属していますが、本当の意味で IOTA は「ブロックチェーン」に属しているわけではありません。 IOTA のデータ構造は DAG ですが、それでも「分散化」のカテゴリーに属します。
有向非巡回グラフ (Direct Acyclic Graph または DAG) は、近年のブロックチェーン プロジェクトの技術的ホットスポットの 1 つです。業界の多くの人々は、このテクノロジーがブロックチェーン拡大の問題を根本的に解決する可能性があると信じており、関連プロジェクトは非常に人気があります。しかし、技術的な敷居が高く、開発が難しいため、この技術を使用するブロックチェーンプロジェクトはまだ少数であり、中国ではさらに稀です。
良好な多重集中化とセキュリティを維持することを前提として、従来の線形アーキテクチャのブロックチェーンには、基礎となる層のスループット容量に根本的なボトルネック問題があります。したがって、これらのブロックチェーンプロジェクトの拡張スキームは、1つはチェーン全体のスループット能力と引き換えに多集中簿記方式を犠牲にすることであり、もう1つはサイドチェーンなどの第2層（レイヤー2）技術に依存することです。小規模なトランザクションを処理するためのシャーディング。基礎となるチェーン効率を根本的に向上させるには、まったく異なるアーキテクチャを採用する必要があります。 DAG は、より有望な潜在的な挑戦者です。従来の線形ブロックチェーンに対する DAG の利点は、主にスケーラビリティとトランザクション スループットの点で非常に明白です。
