『学概念找员外』可逆式布鲁姆查找表

背景

比特币系统在设计理念上之所以是去中心化的,是因为需要矿工(矿池)以及它本身全节点的分散化,然后才能通过这些手段实现了比特币系统的抗审查性( censorship resistance)。因为这个原因,比特币区块的大小也一直存在着争议,因为这关系到比特币的安全性问题。如果使用更大的区块,这就需要比特币网络承载更多的交易量,但这同时也会带来问题,每一个区块在传播交易所需要的时间将会更多。在这方面是有利于大矿工和矿池的,但是增加节点数据量对于用户来说,普通电脑可能根本无法运行全节点的数据。

这条路走不通,总会有其他办法的。所有在当时就有人提出可以通过增加比特币的网络交易效率,同时还能减少大区块有可能产生的危险。其中最后前途的创新,就是今天的主题:可逆式布鲁姆查找表(Invertible Bloom Lookup Table),简称IBLT。这一概念首先是由Bitcoin Core和Bitcoin XT开发者加文·安德烈森(Gavin Andresen)提出的,并且它也得到了应用,例如Blockstream的闪电网络(Lightning Network)开发者Paul “Rusty” Russell,他就在应用IBLT这一想法。

“如果我们能够完成这项工作,这意味着比特币网络对带宽的需求会更少,块数据也会更少,这将有利于网络的健康,” Russell说。

解决了什么问题

在一笔比特币的交易过程中,都需要经历这些步骤,就是先通过节点到节点来完成对等式网络的交易,然后通过个人节点的内存池进行存储。当一位矿工发现一个区块时,它包括(部分)区块中的交易,随后在同一对等网络中广播该区块。 当然,这意味着,区块中所有的交易,都有效地在网络上发送了两次:一次作为一笔交易,另一次则作为区块的一部分。

在上面这个交易流程中我们可以看出,就是在区块中出现了部分冗余信息,大多数节点已经知道该区块包含的部分内容了。所以如果可以对这一点进行优化的话,那就可以在一定程度上提高加快区块的广播速度。同时这也降低了中心化的压力,因为矿工们可以更快的将区块打包出来,同时网络的运行速度可以提高。

问题

如果想要通过可逆式布鲁姆查找表来解决提高交易速度,主要的问题那就是每个区块当中的交易集,因为一般情况下他们是不同的。原因就是这些交易集存储在所有个人节点的内存池中。这其中最大的差异,则是区块在被发现之前,最后通过网络的交易。此外,就是所有人的节点内存池,彼此之间也会多少有些不同。这就导致了如果没有看到整个区块,我们是很难知道在一个新的的区块中,以为矿工所进行的交易。

这就是可逆式布鲁姆查找表要解决的问题,可逆式布鲁姆查找表结合了多种数学技巧,可以让交易集达到一致状态。因此,它们可以允许两个不同的内存池进行对照以及协调。

pob
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,651评论 6 501
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,468评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,931评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,218评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,234评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,198评论 1 299
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,084评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,926评论 0 274
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,341评论 1 311
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,563评论 2 333
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,731评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,430评论 5 343
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,036评论 3 326
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,676评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,829评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,743评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,629评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容