目前，虽然已经进入真正技术和应用的区块链正在慢慢被大众所接受，但在它被广泛使用之前显然还有很长的路要走。区块链最大的障碍之一。响应速度本身。越来越多的企业开始接触，理解和接受虚拟货币支付交易的概念，如比特币和以太坊，但如果你真的想用虚拟货币作为正式和通用的支付方式，并占据跨境交易市场。其业绩和相应的技术基础需要达到Visa和Mastercard等传统支付方式之间的积极竞争水平。

从目前的事实来看，区块链仍然太落后了。目前，区块链的性能不能满足这一要求。比特币每秒只能处理少于10个事务。以太坊在最高峰时每秒只能处理少于40次的交易。相比之下，Visa每秒可处理2,000到5,000笔交易，差距很明显。

目前，多个区块链项目试图通过不同方式解决区块链的性能问题。以太坊提出了自己的扩展计划——以太坊2.0，但目前的开发进度非常缓慢，扩展和升级无处可见。在区块链领域，为了提高性能，通常需要牺牲其安全性或分散性。这是经常被接受和广泛接受的“不可能的三角形”的块理论。作为最新的扩展解决方案，碎片技术是突破不可能三角形的唯一途径。就区块链的碎片而言，它被划分和统治，整个区块链被横向划分为较小的书籍。事实上，传统的集中信息系统已经开始使用碎片技术，但直到最近，这种技术才开始受到区块链世界的重视。

Zilliqa可能是每个人都想到的第一个区块链项目。 Zilliqa被称为“高性能公共链”，在测试网络中实现了每秒2,828次（TPS）。应当注意，在分片系统中，TPS事务速度（TPS）随着节点的数量而增加。 Zilliqa的TPS值在3600个节点中获得。过去，除了Zilliqa之外，还有一些新项目正在使用碎片技术来开发高性能区块链。最令人期待的项目之一是过去一年开发的公共连锁Harmony。作为下一代开放的高性能公共链接，Harmony的愿景是将数十亿人的经济联系起来。为了实现这一目标，Harmony在区块链协议层，网络层和系统层进行了大量创新。

是什么让Harmony团队在众多公共连锁项目中脱颖而出？让我们深入了解Harmony和Zilliqa的不同之处。

国家碎片状态碎片技术

虽然这是一个分裂技术的时期，但Harmony和Zilliqa的碎片技术显然是不同的。 Zilliqa只对网络和交易进行分片，Harmony在此基础上进一步分割区块链状态。简而言之，Zilliqa将网络节点划分为不同的分片，每个分片包含数百个节点（即网络分片），允许每个分片同时处理不同的事务（即事务分片）。然而，为了能够处理跨芯片事务，每个分片的每个节点需要存储区块链的整个分类账数据，这使得一些性能较差的节点无法参与网络，从而削弱了分散。

相比之下，Harmony还对区块链的分类帐数据执行了碎片处理（即状态碎片）。该团队将这种总结方案命名为碎片技术的各个方面，称为“深度碎片化”。 。深度分片是网络，事务和状态的多层分片。同时，在网络层的数据传输协议中，通过纠删码技术对块数据进行分片，从而使广播公司的网络压力较小。此外，引入了Kademlia路由协议以允许块数据通过最短路径传输到目的地。在此基础上，可以添加小节点以确保最大程度的分散。

PBFT共识机制/PBFT共识机制

Zilliqa的共识机制被称为PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance）协议。在该协议中，一个节点被选为“领导者”而其余节点被选为“验证者”。每个共识过程包括两个阶段：准备和提交。在每个阶段，领导者向所有核查员广播提案。在所有验证者收到提案后，他们然后将他们的投票意见广播给其他人。最后，每个验证者必须计算收到的所有其他投票。 。此过程导致总消息复杂度为O（n * n），其中n是节点的总数。从简单的计算可​​以看出，该算法在几百个节点的网络中是不实用的。

Harmony基于PBFT算法进行了许多改进，以创建FBFT算法（快速拜占庭算法）。在这种新算法中，验证者不需要广播他们的投票，只需通过数字签名将投票发送给领导者，并且领导者将接收的数字签名合成到数据量O（1）中。多个签名然后广播出来，使整个共识过程的消息复杂性从O（n * n）下降到O（n）。

此外，验证者的选择是通过PoS附属标记机制完成的。想要成为证明者的节点需要抵押一定数量的令牌才能参与共识。 PoS比PoW更节能。在这一点上，基于PoS的Harmony比基于PoW的Zilliqa更具优势。被担保的代币越多，被选为领导者的机会就越大，但正是因为有更多的抵押权代币，他们不会轻易做恶，因为一旦他们被网络检查，他们的抵押权代币就会完全没收。

分布随机生成/分布随机数生成

分段的区块链系统通常需要随机节点分配过程以避免单个片被攻击。这需要生成随机数以实现随机分段过程。随机数本身需要具有完全不可预测的非干扰特征，以便恶意节点无法知道将分配给哪个切片。此外，该随机数的生成需要快速且可验证。

在这个问题上，让我们看看Harmony白皮书中提到的其他几个碎片项目项目的实践。 Omniledger项目采用的分布式随机数生成协议称为RandHound。在协议中，所有参与节点被分成几个组。我们使用c来表示组的数量。该协议的缺点是其复杂性为O（n * c * c）。对于具有许多节点的区块链系统，如此高的复杂性使得协议极其缓慢。 RapidChain被设计为比Omniledger更新的碎片项目，使用基于可验证秘密共享（VSS）的分布式随机数生成协议。虽然这个协议比RandHound快得多，但它并不安全，容易受到攻击者的干扰和阻碍。众所周知的项目Algorand使用可验证随机函数（VRF）作为随机数。虽然它基于密码学中的重要技术，但它不是分布式协议。任何单个节点都可以自己完成随机数过程。最后，Ethereum 2.0采用最新的可验证延迟功能（VDF）技术，可以大大提高分布式随机数协议的安全性。

通过保护信标链，攻击者必须同时攻击片段链和信标链以进行双花攻击。不仅如此，因为信标链在切片链块报头的广播中起着核心作用，所得到的网络开销仅为O（n）的量级。想象一下，如果没有信标链的帮助，每个片段需要分别广播其块头，那么整个网络开销将是O（n * n），这很可能导致网络拥塞，并通过信标链。和谐巧妙地避免了这个问题。

分手思考/总结

可以看出，和谐的愿景是雄心勃勃的，宏伟的愿景是成功改变世界的开始。在测试网络中，Harmony以44,000个节点运行了惊人的118,000 TPS数据。不可否认，好的技术还需要有良好的登陆场景和市场来测试，和谐团队在市场开发方面并不逊色，相信他们会在不久的将来开拓自己的市场。更重要的是，Harmony是一个以社区为重点的项目，开发人员一直在积极回答社区问题，并听取有关Telegram和Discord的建议。