最近研究了一下Bloxroute这个项目，算是扩容方案里面比较独特的，其参考了互联网时代的CDN的思路，它基本没有动共识相关的东西，而是重新构建了一个中心化的网络，通过一定的技术来加速整个区块的传播，可扩展性和性能提升非常不错，整个技术方案也非常有意思。
区块链分发网络
Bloxroute通过在全球部署服务器构造了一个高吞吐，低延时的网络，这个网络中的服务器被称为中继，这个网络经过优化，可以快速的传播区块链中的交易和区块。为了让区块链的节点和这个网络通讯，还开发了一套网关软件，可以让区块链中的消息和BDN的协议进行交互。具体如下图所示：
Moonbeam已集成跨链互操作性协议LayerZero:8月29日消息，波卡生态智能合约平台Moonbeam宣布集成跨链互操作性协议LayerZero，Moonbeam母公司Purestake的首席执行官Derek Yoo表示此举旨在促进Moonbeam与以太坊、BNB Chain、Polygon等的跨链互操作性并鼓励开发者在Moonbeam上开发应用。（CoinDesk）[2022/8/29 12:55:58]
网络中的角色
在整个BDN网络中分为多种角色：
1、网关
2、中继
3、控制平面
4、远程区块链节点
网关：
网关是一种可以将你的区块链全节点连接到BDN的应用程序，网关可以比区块链的P2P网络更快的将区块和交易传输到你的全节点。对于与网关相连的区块链全节点来说，网关是透明的，就像另外一个节点一样，但是因为网关不保存区块链的状态，所以网关需要远程的区块链节点来响应节点的请求。
ETC Labs与OpenRelay及ChainSafe合作加强网络安全:金色财经报道，ETC Labs及其ETC核心开发团队宣布与web3基础架构提供商OpenRelay和区块链研发公司ChainSafe达成合作。在OpenRelay和ChainSafe的支持下，ETC核心团队正在提高对51％攻击的抵抗能力，实施即时技术响应以使网络更加安全。他们还将帮助解决所有PoW区块链具有的51％攻击漏洞。[2020/9/16]
当开启网关后，用户需要指定一个IP，然后网关连接到控制平面，并提供它的IP，控制平面根据网关提供的IP的地理位置，返回一组最接近网关的中继服务器列表，并通过ping来确认最低延时的中继服务器，从而提高传输的效率。
中继：
中继是组成BDN的骨干，中继服务器遍布世界各地，给各地的区块链节点提供更快的传输服务。
为了提高传输效率，分别设计了两种中继——交易中继和区块中继，分别传输区块链中的交易和区块，这样设计可以保证，交易和区块的传输互不影响。
动态 | 欧洲基金Playfair Foundation支持注资X行动:据官方公告，欧洲基金Playfair Foundation高层紧急进行商讨会议，最终决定在本月进行X行动，基金会将会注资。为达成XCN匿名币共识，基金会（Playfair Foundation）前期将投入5000万用于本次行动的运营费用，并表示部分资金将用来搭建社区生态。X-WALLET是专业的数字资产管理钱包，通过旗下X-KEY硬件钱包，利用加密芯片技术为用户构建安全解决方案。根据WBF交易所官方公告，XCN将在北京时间2019年12月26日16:00上线进行交易，XCN将陆续上线OKEX等交易所。[2019/12/25]
交易中继和区块中继虽然逻辑上是分离的，但是物理上可以在同一台机器上，通过不同的端口来提供交易和区块的传输服务
控制平面：
控制平面主要负责给连接进BDN的网关，提供最低延时的中继服务器
动态 | Google Play出现假冒Trezor的加密钱包应用:据infosecurity消息，Google Play上出现了一个模仿硬件钱包制造商Trezor的应用程序，该应用程序名为Coin Wallet，实际上会连接到一个假钱包，用来取用户的加密资产。该钱包目前是Google Play上第二大热门搜索。由于Trezor的多个安全层设置，假冒Trezor的应用程序不会对Trezor用户造成影响。[2019/5/24]
远程区块链节点：
网关在跟全节点进行通讯的时候，使用的是区块链原生的P2P协议，但是因为他们并不是全节点，他们无法完成一些全节点的功能，比如验证某个区块是否合法，这个时候如果跟它联通的节点向网关请求信息是无法响应的，所以需要部署一些远程区块链节点来帮助网关响应正常的区块链请求。
从整个设计中，我看到了高端路由的设计方式，也就是控制平面和数据平面的思想，这当然跟团队本身就是搞网络出身相关。
动态 | Kakao旗下区块链平台Klaytn6月底将正式公开:据韩联社3月20日报道，3月19日，韩国互联网公司Kakao集团的子公司Ground X在Kakao办公大楼召开了事业说明会，公开Kakao旗下区块链平台Klaytn将于6月底正式亮相。Ground X韩在善代表对于通讯应用KakaoTalk上安装加密货币钱包的方案表示，至于什么时候会以什么形式出示，还在讨论中，目前正在准备和企划中。他还就在Klaytn流通的加密货币表示，ICO也是一种选择，都在考虑是否要打开。但并不是通过出售来提高销售业绩的结构，而是为提高服务打下基础。[2019/3/20]
通过这四个角色搭建的一套网络，可以从地理位置上分配更近，延迟更低的服务器来进行区块的传播，从而达到了提升性能的目的。当然这只是从网络拓扑本身来提高性能，其实Bloxroute还从其他方面来进一步提升传输的性能。
高性能和可扩展性的关键
除了网络拓扑优化之外，Bloxroute还使用了基于交易索引的区块压缩技术和直通路由技术来提升性能。
基于交易索引的区块压缩技术
我们知道在区块链中，每笔交易产生后会先进入一个交易池中，然后通过P2P网络进行扩散，进入每个节点的交易池中，然后等待被矿工打包。在Bloxroute的方案中，当未验证的交易被传输到中继后，会生成一个唯一的shortID和这笔交易对应，然后再将这个sID和交易一起传播到其他的中继中，再由中继将这个交易索引对同步到和其相连的其他网关中，具体流程如图所示：
经过这一轮传播后，所有的网关里面都包含了交易和交易的索引，这个时候它还不能发挥作用，需要等到矿工挖出区块才行。
我们知道矿工经过POW竞争后，将未确认的交易包含在区块中，并进行传播，当矿工将它新的区块发送给网关后，网关会根据交易和交易索引表，将区块中的交易部分全部替换成索引，因为交易索引一般只是4个字节的容量，所以这样替换一下子将区块的大小缩减了很多，从而达到扩容的目的。
然后网关会讲压缩的块传播到中继，并进一步传播到其他的网关，这个时候网关需要将压缩后的区块进行还原，首先它会根据索引来查找自己的高速缓存，如果不巧没有找到，它会去请求连接的网关进行还原，如果还是还原不了，则它会直接丢弃这个压缩的区块。如果成功还原压缩的区块，网关就会将还原后的区块传输给和它相连的全节点。
Bloxroute的交易压缩是非常出彩的部分，本身在整个区块中，区块头只占非常小的部分，而区块体中的交易占大头，在区块链本身的P2P网络中非常难压缩，因为还涉及到区块和交易验证的问题，而在BDN中完全不需要管这些东西，只要交易和交易索引的对应关系不要搞错，可以非常方便的进行压缩。
直通路由技术
在区块链的P2P网络中，任何区块在传播之前都需要验证它的有效性，所以每个节点必须接受该区块的全部信息，然后验证完后才能传播给下一个节点。而在BDN中不需要验证区块的有效性，所以当中继接受到一个区块的网络包后，它不需要等待其他网络包到来组成一个完整的区块，而是立即将这个包传输到下一个中继或者网关去，从而提升了传输的效率。
我们可以看到图中，中继没有等到区块全部接收到后在传播，而是接收一部分后就立即传播了。
结尾
Bloxroute使用了非常精妙的手段进行了扩容，对区块链的入侵性小，可扩展性高，提升了非常多性能，但好的技术也需要市场推动，我们对这个项目拭目以待。
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