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可扩展性 vs. 性能

可扩展性 vs. 性能

作者: 菩提树下参悟 | 来源:发表于2022-08-10 11:00 被阅读0次

让我们先定义两个术语,那就是可扩展性和性能,它们具有标准的计算机科学含义,在区块链背景下经常被误用。性能用来衡量系统当前能够实现的目标。正如我们下面将要讨论的,性能指标可能包括每秒交易数量或交易确认时间中位数。另一方面,可扩展性则用来衡量系统通过添加资源来提升性能的能力。

这个区别是很重要的:如果定义正确,很多提高性能的方法是根本不能提高可扩展性的。一个简单的例子就是使用更有效的数字签名机制,例如BLS签名,其长度约是Schnorr或ECDSA签名的一半。如果比特币从ECDSA签名切换到BLS,每个区块的交易数量可能会增加20-30%,一夜之间就能提高性能。但我们只能这样做一次——再没有其他更节省空间的签名机制可供切换(BLS签名也可以聚合以节省更多空间,但这是另一个一次性的技巧)。

在区块链中还有其他一些一次性技巧可以使用(如SegWit),但你需要一个可扩展的体系架构来实现持续的性能优化,添加更多的资源可以随着时间的推移提升性能。这也是许多其他计算机系统的传统智慧,比如构建一个网络服务器。通过一些常见技巧,你可以构建一个速度非常快的服务器;但最终,你需要一个多服务器体系架构,通过不断添加新的服务器来满足不断增长的需求。

懂得这个区别还有助于避免语句中出现的常见类别错误,比如“区块链X是高度可扩展的,它每秒可以处理Y个交易!”后半句说法可能令人印象深刻,但它是一个性能指标,而非可扩展性指标。它说的并不是通过添加资源来提升性能的能力。

可扩展性本质上要求利用并行性。在区块链世界中,L1扩展明显需要分片或类似于分片的支持。分片的基本概念是将状态分割成一系列分区,以便不同的验证者可以独立处理,此概念与可扩展性的定义非常匹配。在L2上还有更多选项,L2允许添加并行处理,包括链下通道、rollup服务器和侧链。

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