WEB3.0 学习笔记-5

扩展方案、节点

区块链扩展解决方案     区块链虽然具备去中心化、透明、安全、不可篡改等方面的优点，但区块链在处理大量交易的时候常会面临吞吐量瓶颈、交易延迟和高交易成本（手续费）等问题。因此发展出了“侧链（Sidechains）”、“二层扩展（Layer 2 Scaling）”、“分片（Sharding）”等技术以解决上述问题。

 侧链（Sidechains）： 

  侧链是与主链（母联）并行运行的独立区块链，侧链与主链之间通过“双向桥接（Two -way peg）”相互连接，允许资产在双链之间转移。主链与侧链的共识机制、参数、规则可不同。场景：解决高频交易阻塞、隐私保护、快速结算等问题

 二层扩展（Layer 2 Scaling）： 

  二层拓展是在区块链的基础层之上构建扩展解决方案。相当于主链的挂件，可通过二层拓展提高性能且不修改主链本身。    场景：    快速支付通道：大多数交易在通道中进行，只是最终结果通过主链结算交易。如，闪电网络：比特币的二层解决方案，解决微支付和即时交易问题。状态通道：用于快速交互智能合约之间的状态。 

 Rollups： 

  1、Optimistic Rollups：假设交易有效，只有在被挑战时才进行验证。    2、ZK-Rollups：利用零知识证明（ZK-SNARKs）将大量交易数据压缩为一个证明提交给主链，减少了存储需求。  分片（Sharding）：    分片是将区块链的数据和交易分割成多个小块，每个分片独立存储与处理一部分数据，分片之间通过共识机制保持一致。分片之间通过跨分片通讯协议交换数据与状态。    分片可分为“状态分片（State Sharding）”与“交易分片（Transaction Sharding）”。  

 场景：

以太坊 2.0：计划通过分片来解决以太坊的扩展性问题，每个分片可以独立处理交易，从而提高TPS。Zilliqa：利用分片技术实现高吞吐量，是分片技术的先行者之一。

节点 全节点、轻节点、存档节点   

全节点是区块链的核心，负责验证和存储完整的交易和区块数据。  

 轻节点通过依赖全节点来减少存储和计算需求，适用于低资源环境。    

存档节点提供完整的历史数据支持，适用于数据分析和查询。    

不同类型的节点对于存储需求、计算需求、网络需求各不相同。    全节点与存档节点各项要求都为高，其中存档节点对于存储要求极高。而轻节点对于存储需求、计算需求都为低，网络需求适中。  

 全节点主验证者，存档节点主存储，提供历史数据查询服务，轻节点则通过与全节点的交互来完成任务。