4QUIC协议:整合TCP和UDP协议TCP(Transmission Control Protocol,传输控制协议)是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,能够实现数据通信的完整性和可靠性,但存在网络延迟问题。从技术原理看,TCP协议在创建连接前需进行三次握手,如若需要实现更高级别的数据安全交互,则需增加握手次数,但与此同时网络延迟也将加重。由于TCP使用校验和、确认和超时重传机制保证可靠传输,对数据分节进行排序,使用累积确认以保证数据顺序不变和非重复,该协议能提供数据的可靠递送或故障的可靠通知。 UDP(User Datagram Protocol,用户数据报协议)是除TCP协议外,基于OSI模型的另一重要传输层协议。UDP是一个简单的、面向无连接的、不可靠的传输层通信协议。信息源在发出UDP数据包后,默认该数据包已被接收,因而网络传输层无需对数据包的传达进行确认。由于UDP只提供不可靠的数据传送,该协议无法确保数据传输的完整性,但避免了数据重传导致的时间延迟问题。它仅适用于对传送时间要求较高,但无需可靠数据传输或能在程序中执行错误检查和纠正的应用,例如流媒体、实时多人游戏和IP语音等应用程序。QUIC(Quick UDP Internet Connections,快速UDP互联网连接)协议是一种由Google提出的基于UDP协议进行多路并发传输的新一代网络传输协议。QUIC协议旨在整合TCP协议的可靠性和UDP协议的高效性。在技术层面上,该协议可以在1至2个数据包(数量取决于连接的服务器是否已知)内完成连接。自2014年起,Google Chrome开始实验性地支持QUIC协议。Google意在使用QUIC协议取代TCP协议以加快网页传输速度,使其成为新一代网络正式规范。QUIC协议在Harmony区块链项目的扩容方案中有所应用。Harmony是一个针对分布式金融设计的高吞吐量、低延迟、低费用的高性能共识平台。该项目通过跨层对区块链的可扩展性进行创新优化。在协议层,Harmony采用了基于分片的共识协议,该协议随着网络节点的增加而扩展。每个分片包含了数百个节点,采用快速BFT算法在几秒内达成共识。在网络层,Harmony依赖于QUIC协议尽可能快地传输消息并提高消息传递的可靠性。在系统层,Harmony研究了UniKernel(通过使用专门的库操作系统来构建的单地址空间机器镜像)以进一步扩展操作系统上单个节点的性能。 除了以上几个项目,第0层扩容项目还有致力于增强乃至取代现有网络基础设施Marconi和Toda Network等,但最终能否落地均具有较高的不确定性。
5关注度尚低,区块链扩容明日之星目前,区块链的扩容方案主要集中在链上扩容和链下扩容,然而链上和链下扩容均存在其技术局限性,落地周期也较长。
在数据层改进方案中,扩块和隔离验证方案对系统性能的提升有限,DAG方案也存在双花和影子链攻击等问题。网络层改进方案主要为分片,分片的技术难度较高,落地具有较多不确定性。共识层改进方案通过改进初代区块链共识算法以实现性能提升,但在性能提升的同时,也出现了新的问题。链下扩容方案普遍存在较多的技术难点,实施周期较长,目前市场对于链下扩容进行了广泛的探索,但尚未完全成熟并实现大规模应用。
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