摘要： 解决了EOS把记账权力集（jí）中于21个少数节点（diǎn）的问（wèn）题，这点上无疑比EOS更具优势，是真（zhēn）正的去中心化。
上（shàng）次我（wǒ）们分（fèn）享了（le）Plasma技术的概要（yào）设（shè）计，今（jīn）天我（wǒ）们讲Plasma的分（fèn）片核心机制（zhì）。包括如何把（bǎ）大量运算（suàn）分解成分布式运算（suàn）、压缩（suō）数（shù）据体积、防止分片后节点（diǎn）作（zuò）恶等核心机制原理。
Plasma是区块链（liàn）技术奇才Vitalik和Joseph Poon提出的区块链扩容技术方案，一经提出便受到区块（kuài）链业内瞩目。有望（wàng）将
以太坊的性能提升至超越EOS的水平，因此不得不研究。
因（yīn）为这篇文章是Plasma系列研究第二篇，没看过第一篇的朋友建议先看区块链扩容技术（shù）Plasma研究（jiū）之概要篇
文末有（yǒu）亮点，你会（huì）发（fā）现以太坊的Plasma和另（lìng）一热门（mén）技术相关。
1、分布式计算（MapReduce）
水平扩（kuò）展能力是区块链平台性（xìng）能提升的关键，也是现有区块链技术最（zuì）突出的问题。现（xiàn）有区块链网（wǎng）路的处理（lǐ）能力（lì）受限于单个节点（diǎn）的运行和储存内（nèi）存，整个网（wǎng）络的处（chù）理能力都只（zhī）相当于单个节点的处理（lǐ）能（néng）力（lì）。
要提升整个网络的处理能（néng）力只有两个选（xuǎn）择：
1、分片或（huò）是跨链；
2、提升单个节（jiē）点的处理能力（lì）
Plasma选（xuǎn）择了前者。
Plasma将一种分布式运算规（guī）则MapReduce应用于区块（kuài）链，这是一种大规（guī）模数据处理（lǐ）的并行计算模型。简单（dān）来说，将一（yī）个大计（jì）算（suàn）任务拆分成多个（gè）小计算任（rèn）务分（fèn）布到若干台机器上去（qù）计（jì）算，然后再进行结果汇总。
MapReduce的计（jì）算（suàn）环节（jiē）总体分为两步，一个是map阶段计算，表示对一（yī）个列表（biǎo）（List）中的每个元素（sù）做计算。一（yī）个（gè）是reduce阶段运（yùn）算，表（biǎo）示对一个列表中的每个（gè）元素做迭代计算。
Plasma在应用（yòng）时也（yě）采取了同样的规则。
首先，Plasma在层级区块链结构上应用（yòng）分布式（shì）计算（suàn）模式，思路是计（jì）算由上一（yī）级分配，下一级执行。子区块（kuài）提交计（jì）算需（xū）求，而（ér）上一级（jí）区块分配计（jì）算需求。
节点负责计算（suàn），参与者负（fù）责（zé）验证这些计算。
图.计算分配方式
Map环节，由第1级（jí）Plasma区块链逐级向（xiàng）下分配。Map一（yī）般来讲是对每个（gè）元素做单（dān）独处理的（de），这表示原始数（shù）据可（kě）以是杂乱无章的数据。
Reduce环节，由较低级的（de）Plasma区块链（liàn）逐级向上提（tí）交运（yùn）算出的元素结（jié）果，并进行Reduce运算，对元素进（jìn）行处理相互关系（xì）的迭代计算（suàn）。最终，计（jì）算结果（guǒ）被提交给最高级Plasma区块链（liàn）。
2、反欺诈证据（jù）（fraud proofs）
在POW机制中，为（wéi）了防止记账者作恶，中本聪（cōng）基（jī）于（yú）理性人假设（shè），给创建错误区（qū）块以极高的算力（lì）成本，然而这也限制了出块速度。而Plasma为了防止（zhǐ）出块（kuài）者作恶（è），也为（wéi）了提高出块的效率（lǜ），采用（yòng）反欺诈证（zhèng）据（jù）的机制，来给（gěi）予作恶（è）者（zhě）惩罚。
防欺诈证据是交易的花费（fèi）性证明和（hé）状（zhuàng）态（tài）转（zhuǎn）换证明，包括检查签名可以花费（fèi）输出的能力，通过（guò）区块包含/排除的证据，存（cún）款/提现（xiàn）的证据。
图（tú）.防欺诈案（àn）例（lì）
设（shè）想一个事件：有人提交了（le）错（cuò）误的区（qū）块“区块4”，而另一（yī）人（rén）有所有区块的副本。根据历史（shǐ）区块的记录，能够（gòu）证明“区块4”是欺诈的，含有（yǒu）作恶的错误（wù）信息。那（nà）么这个人可（kě）以提交“区块4”欺诈的证据——反欺诈证据。那么不仅“区块4”将变成无效的并且被回滚（gǔn），而（ér）区（qū）块的提交者也会遭到惩罚。“区块4”的提交者将（jiāng）失去在智能合约上（shàng）的（de）“bond”的（de）利益（yì）。（在Plasma中，“bond”是一（yī）种（zhǒng）权益）
3、位图（bitmap）
位图（bitmap）是通过（guò）一个bit数（shù）组来存储特（tè）定数据的一种数据（jù）结构；由（yóu）于bit是数据的（de）最小单位，所以这种数据结构往往（wǎng）是非常节省存储空间。另一方面，这种数据的（de）存储（chǔ）结构十分地（dì）方便运算。
Plasma中反复提及“bitmap”，是为了提高计（jì）算速度的办法：
“为了（le）能够进行（háng）最（zuì）大限（xiàn）度地（dì）压缩状（zhuàng）态（tài）交（jiāo）易（信息（xī）），输出可能会选择用（yòng）位图来表示。
与（yǔ）位图（tú）思（sī）路相一（yī）致的事（shì），Plasma采用（yòng）许多压缩交易信息的（de）办法来提高计算速度（dù）。
难以置信的大量交易在Plasma区块链能被执行时因为最小化压缩数据（放在（zài））根区（qū）块链上（shàng）。”
4、分片
此处（chù）分片是指Plasma子链的账（zhàng）本（běn）是相（xiàng）互间独立的。在特定（dìng）Plasma子链内部（bù）进行交易（yì）是方便的，但在子链和（hé）子链之（zhī）间进行交易需要经过特殊处理。子链和子链类似于多链、跨（kuà）链的关系（xì），批次（cì）有一定隔离关系。因此这（zhè）里称Plasma网络是分片的。
分片（piàn）提（tí）高了共识效率（lǜ）。
比如一个账户在根链上并没有的（de）账本（běn）余（yú）额，但账本记录在Plasma区块链上。在根链（liàn）的（de）余额表现一个执行Plasma本身的智能合约。这就减（jiǎn）轻（qīng）了所（suǒ）有交易集中于根链（liàn）的负担。
而对于分（fèn）片的问题（tí），Plasma也给出了解决办法（fǎ）：
在分片数据（jù）中，单个分片拒绝披露信息是非常大的风险。这将导致无（wú）法产生防（fáng）欺（qī）诈证据。
试图使用（yòng）3种策略来解（jiě）决这个问（wèn）题：
1、一（yī）个鼓励区块广播的新（xīn）的股（gǔ）份证明机（jī）制。这个底层机制不完全依赖正确（què）的激励功能。然（rán）而（ér），这（zhè）应该有力（lì）地（dì）减少错（cuò）误的（de）行为。
2、一个计算提款证据的有影响（xiǎng）力的提款（kuǎn）延迟。这个（gè）机制能对扣块攻击给予提出（chū）防欺诈证据（jù）的时间。比如资金（jīn）被（bèi）锁定的情况下，给予（yǔ）提交（jiāo）防（fáng）欺诈证据的时间，来防止提取（qǔ）被锁定的资金（jīn）。
3、创建使交易可（kě）以在任意父链传播（bō）的子链。
5、闪（shǎn）电网络
Plasma表现出了使用闪（shǎn）电网路的意愿。
图.含（hán）闪电网（wǎng）路的链结构
闪电可能是（shì）在（zài）Plasma上的快速的
金融支付/合约主要的接口。
在顶部的是闪电（diàn）网络（luò），允许通（tōng）过Plasma和区块链瞬时支（zhī）付。
你会发现，以太坊采取一种确保（bǎo）共识一致性的分片机（jī）制（zhì）来解决性能问题，其采用的mapreduce、位图（tú）等机（jī）制是在传统（tǒng）IT领域运（yùn）行成熟的技术，结合反（fǎn）欺诈证据等机制解决区块（kuài）链下应用的（de）特（tè）殊（shū）问题（tí），这（zhè）就在保（bǎo）证多节点参（cān）与网络的同时，提高（gāo）了性能。
解决了EOS把记账权力集中于（yú）21个（gè）少数节点的问题，这点上（shàng）无疑比EOS更具优势，是真正的（de）去中心化（huà）。
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