區(qū)塊鏈在應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用介紹

區(qū)塊鏈技術(shù)一直在顛復(fù)和傳播數(shù)據(jù)的民主化。這促進(jìn)了它的使用。區(qū)塊鏈范式已經(jīng)從金融用途轉(zhuǎn)向了應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)用途。

在使用區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用中，游戲應(yīng)用是使用區(qū)塊鏈技術(shù)開(kāi)發(fā)最為廣泛的應(yīng)用。比特幣通過(guò)共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或賬本提供小原子數(shù)據(jù)的交易。數(shù)據(jù)交易的去中心化結(jié)構(gòu)保證了一個(gè)高效的系統(tǒng)。

隨著區(qū)塊鏈技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）范式中的應(yīng)用，出現(xiàn)了一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域，稱為自主去中心化點(diǎn)對(duì)點(diǎn)遙測(cè)（ADEPT），

這是設(shè)備之間的另一種自通信方法，它消除了中介，與區(qū)塊鏈方法非常相似。

這里的問(wèn)題是，什么是節(jié)點(diǎn)？“節(jié)點(diǎn)是通過(guò)數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)和共享數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)，這些數(shù)據(jù)塊是用于提高交易處理速度和可伸縮性的批量數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳播是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行的。

但是，如果數(shù)據(jù)量很大，那么塊的大小也很大，并且塊將數(shù)據(jù)共享給網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，直到所有節(jié)點(diǎn)都有了新信息，這將導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳播速度變慢。

這就是Velocity可以創(chuàng)造奇跡并加速數(shù)據(jù)傳播速率的地方。Velocity使用噴泉代碼進(jìn)行高效和細(xì)粒度的交易處理，以防止中斷通道上的任何傳輸。它提供了急需的事交易吞吐量。

在進(jìn)一步討論之前，讓我們首先了解基本的傳播過(guò)程。

區(qū)塊鏈協(xié)議和數(shù)據(jù)傳播：

我們都知道，區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)通過(guò)若干節(jié)點(diǎn)分批共享數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)，這些節(jié)點(diǎn)中存儲(chǔ)著不受信任的參與者，這些參與者通過(guò)協(xié)商共識(shí)算法對(duì)相同的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。

當(dāng)這些信息到達(dá)節(jié)點(diǎn)時(shí)，通常稱為引導(dǎo)，當(dāng)這種引導(dǎo)節(jié)點(diǎn)用于數(shù)據(jù)交換時(shí)，這種交換稱為塊傳播。

有幾種不同的方法來(lái)阻止傳播：

緊湊的塊：

這是一種經(jīng)過(guò)BIP（區(qū)塊鏈改進(jìn)協(xié)議）驗(yàn)證的有效載荷降低方法。這種方法的工作原理是假設(shè)必要的信息集已經(jīng)發(fā)送給對(duì)等節(jié)點(diǎn)，并且只需要與節(jié)點(diǎn)交換集合的差異。

圖像源：低帶寬緊湊塊傳播

該方法通過(guò)高、低帶寬提供了一個(gè)有效的中繼過(guò)程。它利用額外的帶寬來(lái)停止往返時(shí)間（RTT）。這種方法減少了有效載荷的大小。但這一方法有兩大缺點(diǎn)：

· 需要“短id”來(lái)標(biāo)識(shí)丟失的交易，這些交易需要更多的存儲(chǔ)空間。

· 每當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)處理多個(gè)交易時(shí)，由于缺少對(duì)未知交易的優(yōu)化，就會(huì)出現(xiàn)差異。

Thinblocks （Xthin）：

由比特幣無(wú)限改進(jìn)協(xié)議（BUIP）開(kāi)發(fā)和提出，這種方法使用bloom過(guò)濾器來(lái)更有效地比較集合差異。它允許更有效地檢測(cè)未知交易，但它通過(guò)編碼成員信息增加了傳播過(guò)程的開(kāi)銷。存在安全問(wèn)題，因?yàn)閻阂夤?jié)點(diǎn)可以發(fā)送偽造的過(guò)濾器來(lái)創(chuàng)建沖突攻擊。

石墨烯：

針對(duì)Xthin塊方法的不足，提出了一種新的改進(jìn)方法。它重新傳輸塊來(lái)接收故障。它利用單個(gè)對(duì)等點(diǎn)作為關(guān)鍵點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)一次性發(fā)送所有數(shù)據(jù)，而不是多個(gè)節(jié)點(diǎn)共享部分?jǐn)?shù)據(jù)。這些塊僅用于塊傳播，而不用于節(jié)點(diǎn)引導(dǎo)。

分布式哈希表（DHT）：

DHT t主要用于對(duì)等發(fā)現(xiàn)。將DHT作為“初始播種機(jī)”的系統(tǒng)——這是一個(gè)負(fù)責(zé)構(gòu)建整個(gè)系統(tǒng)的單個(gè)節(jié)點(diǎn)，其中引導(dǎo)過(guò)程允許多個(gè)參與者共享公共DHT。

該方法減少了上述三種方法中出現(xiàn)的問(wèn)題，利用節(jié)點(diǎn)所擁有的部分信息作為新的資源，緩解了未知交易檢測(cè)的瓶頸或差異。但也有兩個(gè)重要的缺點(diǎn)：

· 由于工作量證明挖掘協(xié)議，企業(yè)參與是一個(gè)問(wèn)題，它已經(jīng)成為移動(dòng)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)使用的障礙，涉及協(xié)議遵守和收入模型的問(wèn)題。

· 該系統(tǒng)需要一個(gè)通用的中心節(jié)點(diǎn)來(lái)引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)，這本身就違反了區(qū)塊鏈的去中心化結(jié)構(gòu)。

通過(guò)噴泉速度編碼

噴泉碼——通常被稱為無(wú)速率擦除碼，它提供了一種獨(dú)特的方式，將信息編碼成片段，當(dāng)片段數(shù)量達(dá)到閾值時(shí)，可以將這些片段重新組裝為原始數(shù)據(jù)。

由于數(shù)據(jù)的重構(gòu)是基于段而不是單獨(dú)的塊，因此與DHTs、相比，它能提供更健壯、更平滑的數(shù)據(jù)傳輸。雖然噴泉代碼的概念在區(qū)塊鏈范例中非常有用，但它還沒(méi)有在區(qū)塊鏈領(lǐng)域中使用。

對(duì)于區(qū)塊鏈應(yīng)用程序，噴泉代碼是理想的，它可以將單個(gè)信息分割成大小相等的元素。然后這些元素被編碼成特定的“符號(hào)”。這些符號(hào)是特定于任務(wù)的，并傳輸?shù)揭粋€(gè)或多個(gè)源，由接收者聚合信息。

這個(gè)接收者為每個(gè)符號(hào)編碼一個(gè)算法。但是解碼算法的可能性幾乎為零?？梢詫elocity與噴泉代碼一起使用。

Velocity使用這些噴泉碼的糾錯(cuò)特性來(lái)允許來(lái)自多個(gè)源并具有同步廣播的塊傳播。

通過(guò)噴泉代碼逐步阻止傳播：

1. 在實(shí)現(xiàn)新節(jié)點(diǎn)時(shí)，發(fā)送方節(jié)點(diǎn)將Inv發(fā)送到附近的節(jié)點(diǎn)。塊被編碼為預(yù)先確定大小的符號(hào)。

2. 接收方接收Inv消息，并使用get_sym請(qǐng)求所有節(jié)點(diǎn)的任何未知塊。

3. 擁有所請(qǐng)求塊信息的對(duì)等節(jié)點(diǎn)通過(guò)sym響應(yīng)重復(fù)提供響應(yīng)，在符號(hào)中對(duì)每個(gè)塊進(jìn)行編碼。

4. 接收器收集所有的符號(hào)，并使用塊標(biāo)頭id提供的映射形成一類符號(hào)對(duì)。這個(gè)過(guò)程確保了塊的安全性，因?yàn)槊總€(gè)塊必須擁有一個(gè)頭來(lái)避免DOS攻擊。

5. 接收機(jī)有一個(gè)預(yù)先確定的符號(hào)體積閾值，當(dāng)這些符號(hào)達(dá)到閾值時(shí)，接收機(jī)開(kāi)始重構(gòu)塊。

6. 在執(zhí)行重構(gòu)過(guò)程時(shí)，如果相同的操作失敗，則接收方嘗試檢測(cè)不符合的符號(hào)對(duì)。

7. 如果重構(gòu)過(guò)程成功，則將接收到的消息發(fā)送到發(fā)送節(jié)點(diǎn)，以停止符號(hào)的傳輸。

了解“Velocity”速度使用的收入點(diǎn)：

挖掘池通常使用歷史數(shù)據(jù)來(lái)確定收入模型塊的最佳大小。有時(shí)，交易費(fèi)用并不能成為孤立塊的理由。為了緩解這些問(wèn)題，并根據(jù)交易費(fèi)用來(lái)決定塊的大小，我們可以使用兩個(gè)參數(shù)：

符號(hào)大?。?/p>

塊大小和符號(hào)大小的比例對(duì)于確定符號(hào)大小非常重要，因?yàn)槲覀兿Ｍ趯?duì)等通信中聚合符號(hào)。

孤立率：

這些是未被接受的孤立塊，因?yàn)樵趨^(qū)塊鏈操作期間問(wèn)題中的塊存在時(shí)間延遲。

結(jié)論：

使用Velocity可以優(yōu)化塊傳播以獲得更好的收益，從而利用區(qū)塊鏈增強(qiáng)對(duì)企業(yè)和企業(yè)的財(cái)務(wù)激勵(lì)。這種方法當(dāng)然可以改變區(qū)塊鏈進(jìn)程以優(yōu)化塊大小，幫助采礦者在更高的安全性下實(shí)現(xiàn)更流暢、更快的交易。
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