分散的可扩展性将是下一个重大的Web3挑战：以下是我们如何解决它lg...

Web3被广泛吹捧为基于区块链技术的未来分散式互联网的愿景。支持者表示，这将导致一个由分散的应用程序，工具和服务提供支持的更民主的互联网生态系统，人们可以在其中收回对数据的控制权并重新获得自由。

这是许多分析师同意的愿景。在最近的一份报告中，Vantage市场研究预测，从2022年到2028年，Web3服务的复合年增长率预计将以41.6%的复合年增长率增长，从现在的估计价值29亿美元增长到当时的238亿美元以上。

这是一个乐观的预测，假设Web3将继续其已经非常快速的扩张，吸引更多的风险投资家投资，并对加密货币，分散式金融，元宇宙和游戏等概念产生更大的兴趣。如果Web3要做到这一点，它将需要克服一个看起来无法克服的挑战，还没有项目能够解决 - 分散的可扩展性问题。

扩展 Web3 的难度

Web3有一个可扩展性问题，它将被证明是更广泛采用的主要障碍，如果它像最乐观的预测所显示的那样成为一个价值数十亿美元的行业，那么就需要有人提出解决方案。

区块链可扩展性的问题在2016年首次曝光，当时人们对首批基于区块链的游戏之一CryptoKitties的兴趣激增。

CryptoKitties是一种托管在以太坊区块链上的游戏，涉及繁殖数字小猫，饲养它们，然后与他人交换它们。事实证明，这是一款非常受欢迎的游戏，以至于它在以太坊网络上造成了前所未有的拥堵。这导致了交易处理时间的缓慢，这已经够糟糕的了，而汽油费却要高得多。

该网络变得如此缓慢和昂贵，以至于几乎不可能玩CryptoKitties，并且它还对其他基于以太坊的应用程序产生了连锁反应。经过一番讨论，以太坊联合创始人Vitalik Buterin将这一挑战称为以太坊的“可扩展性三难困境”。

区块链网络基于三个核心支柱 - 即安全性，分散性和可扩展性，但它们的设计方式意味着您必须始终优先考虑两个支柱，而牺牲第三个支柱。

为了克服这一挑战，出现了多边形等2层网络。它们的工作原理是将交易从主区块链卸载到第二个“侧链”，在那里它们可以更快地处理。然后，主链只处理整批交易的最终结果，从而消除了大部分网络流量。这有助于控制事情。

以太坊也提出了自己的解决方案，称为合并，它涉及从工作量证明共识机制转向权益证明机制。然而，虽然这将有助于通过消除矿工来解决高GAS费用的问题，但它对解决以太坊和Web3的可扩展性问题几乎没有帮助。向PoS的过渡应该与第二次升级相吻合，该升级将启用“分片”，其中网络被拆分为多个组件以增加交易吞吐量。然而，这一举措已被推迟，并且只会在2023年到来。

即使分片确实到来，它也只能解决难题的一部分。事实是，区块链和Web3无法仅通过增加事务吞吐量来扩展，因为这对提高原子可组合性没有任何作用。

原子可组合性问题

在许多关于区块链可伸缩性的讨论中，对原子可组合性的需求并不突出，但这是一个不容忽视的重要考虑因素。这是因为确保 Web3 应用程序的互操作性至关重要。

互操作性与dApp利用多个智能合约来撰写单个交易的能力有关。这是必不可少的，因为这意味着Web3 dApp可以自由地在其他事务之间编写事务。通过这种方式，例如，DeFi应用程序可以在多个分散的交易所中提供最优越的汇率。或者，DeFi应用程序可以利用多个众包流动性池来帮助交易者发现并利用套利交易机会。这些都是非常复杂的交易，必须在一系列复杂的“原子”步骤中完全相同地执行。这是必要的，因为必须立即确认这些步骤中的每一个才能发生交易。

因此，如果没有原子可组合性，这些类型的用例在Web3中是不可能的。这是任何区块链的关键功能，使数千个独特的，可互操作的dApp能够协同工作。

第 2 层和原子可组合性不能混合

原子可组合性并不是一个新想法。事实上，以太坊的网络支持数百个已经可组合的dApp。问题在于，以太坊网络上的原子可组合性效率非常低，要求每笔交易都通过无法扩展的缓慢移动的全球共识算法进行处理。

更重要的是，虽然第2层网络可能会加快事务吞吐量，但它们只能通过牺牲原子可组合性来做到这一点。以太坊的合并和多边形都使用一种称为“分片”的技术，该技术涉及将交易卸载到侧链上，在那里它们可以独立处理。这样做的问题在于，这些独立的分片无法相互通信，直到它们的事务捆绑最终被提交到主区块链，这意味着原子可组合性变得非常低效。

目前，跨分片通信是使用条件加密承诺执行的，这是一种降低交易速度的技术，这意味着网络不会从更快的吞吐量中受益。

激进的解决方案

好消息是，有一个解决方案正在开始形成。为支持下一代高度可扩展的DeFi应用程序而构建的Radix平台创建了其独特的Cerberus共识机制，引入了一种全新的分片技术。这是一个革命性的设计，理论上可以支持无限数量的事务和彼此并行运行的Web3 dApp。

在设计 Cerberus 时，Radix 的团队意识到了三件事。首先，它认识到需要支持无限数量的分片，以便进行扩展以满足真正的全球Web3基础架构的要求，该基础架构有朝一日可能会取代现有的Web2.0基础架构。其次，Radix的团队还意识到需要对原子事务达成共识，这些事务只能在与每个事务相关的分片上同步，以免拥塞网络的其余部分。最后，Radix还确定了对实际能够利用这种“无限并行性”的应用层的需求。

因此，Cerberus被设计为支持无限数量的能够并行达成共识的分片，同时也允许在相关时跨任何一组分片执行共识。此外，它还引入了“基板”的概念，它是具有非常特定规则的事务的小记录，可以分配给任何单个分片以实现原子可组合性。

例如，开发人员可能想要创建一个令牌基质来描述一个简单的交易，其中杰克将10 XRD发送给他的朋友John。基板会注意到约翰的帐户中有10个XRD，并且这些XRD不再在杰克的帐户中，以防止任何XRD丢失或双重花费。

通过使用基板来记录每个令牌的状态，Cerberus能够并行处理无限的交易。因此，它可以支持在数百万个个人帐户之间共享的数百万个令牌，并根据需要在任意数量的分片中共享。然后，当有人想要将令牌发送给另一个用户时，存储有关谁拥有这些特定资产的信息的两个单独的分片将一起达成共识，但独立于网络的其余部分，而不会影响其性能。通过这种方式，Radix能够以前所未有的规模实现原子可组合性。

为了实现这一切，Radix创建了一个名为Radix引擎的全新应用层，它不仅能够定义基板的含义和规则，还可以定义哪些基板应该包含在共识中。这确保了共识仅在相关分片之间进行。以太坊的EVM架构无法支持这一点，因为所有交易必须在一个时间轴内发生，这一概念被称为“全球排序”。

结论

培育Web3增长的关键是保护其令牌化，去中心化和原子可组合性的关键支柱。如果我们通过使用分片等技术将dApp彼此隔离来消除这些元素中的任何一个，这类似于将蜜蜂从其授粉的植物中分离出来。这在自然界中是显而易见的，人类强制的动植物分离导致了对整个生态系统的无意破坏。

Web3不能犯同样的错误。当我们努力创建一个充满活力和繁荣的基础设施来支持下一代互联网和全球金融时，保持原子可组合性对于它的扩展和发展至关重要。

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来源：金色财经