观点 | bloXroute：扩展以太坊的思路和经验

bloXroute Labs 为以太坊主网提供网络层扩展方案，使得大型矿池和终端用户之间能更好地连接。在本文中，我们将总结 bloXroute 自 2019 年 11 月上线以来对以太坊网络层性能的影响。

bloXroute 的区块链分发网络

在解释 bloXroute 如何强化以太坊网络层之前，我们先简要回顾一下 bloXroute 的架构。bloXroute 部署了一个区块链分发网络（BDN），帮助以太坊节点更快、效率更高地传输交易和区块，更重要地是，这拓展了网络的处理量，使之可达到每秒几千笔交易的速率。

bloXroute 的 BDN 由 中继 和 网关 组成。中继是彼此相连、组成全球高速 bloXroute 网络的高端服务器，中继间高速传输区块链消息（交易和区块）。网关则是一个小小的软件，一般放在服务器上，与区块链节点间有低延迟；从区块链客户端的角度来看，网关就是网络中的另一个对等节点。网关一边跟以太坊节点用以太坊 “语言” 交流，另一边用 bloXroute “语言” 跟中继沟通。

网关有许多功能，但最重要的功能是压缩和解压区块。具体来说，bloXroute 的 BDN 一开始广播终端用户所生成的交易；此外，它也生成独特的短标识符（SID），即，给每一笔交易生成一个 SID。BDN 也会把 SID 传遍网络，使得所有网关和中继都能接收到它们。因此，一旦某人挖出一个区块，以太坊矿工本地的网关就以 SID 来替换交易，以此压缩区块。所有收到如此区块的网关则执行相反的步骤，即，根据 SID 找回原始交易。如此一来，bloxRoute 加速了区块的传播；更重要的是，整个过程是完全透明的。这一方法使得我们能创建更大的区块，因此能够扩展。

bloXtoure 扩展以太坊的经验

在此，我们要进一步解释一下，上述方法在实践中是如何生效的，也概述我们遇到的主要挑战。

展示明显可见的价值

我们遇到的第一个挑战就是证明即使没有扩展作用（即不使用更大的区块）bloXtoure 仍能为以太坊带来价值。存在这一挑战是因为以太坊使用了非常小的区块（只有几百 kb），而且出块速度很快（平均每 15 秒就出一个块）。一般来说，小区块可以在点对点网络中快速传播，因此，BDN 到底能不能减少传播时间，就成了一个问题。

我们与大型矿池联手进行的 测试 证明了，即使区块很小，区块传播世界也还能节约 50% 左右。不仅如此，我们还展示了，在使用 BDN 时，区块传输时间已经接近了一个理论上的下限。BDN 能在几百毫秒内将交易和区块传输到整个网络，这样的表现为我们安全地提升区块大小铺平了道路。实际上，因为使用了 SID，即使区块大小大幅提高，区块的实质大小和传输时间将仍然保持低水平，而且只会缓慢地增长。

与中国联系

第二大挑战是中国的互联网连接，在交易和区块的传输上都存在挑战。在实战中，我们观察到网络性能会周期性地降低。我们应用了多种方法来解决这个问题。首先，我们在路由算法中加入了动态监控机制和更多冗余。当一条网络路径遭遇性能下降时，我们会在中继之间动态加入冗余路径。举个例子，如果中继 A 与 B 之间的连接变慢了，我们会即时开启并发路径 A-C-B 和 A-D-B。这个办法的效果非常地好。其次，解决交易传输问题需要额外的努力。为使 bloXroute 网络能高效运营，交易的平滑传播是关键，因为交易的充分传播才能发挥区块压缩和平顺传播的作用。为解决这个问题，我们使部署在中国的网关能连接到一个额外的交易中继。这就加入了冗余，并进一步大幅提高了性能。

不间断监控

除了提高性能，我们还让网关的用户能直接监控从 BDN 中得到的性能提升，即，监控从 BDN 获得的交易和区块频次（对比从点对点网络中获得的频次）。在接下来几周内，我们会提供一个开放的 BDN 浏览器，然后任何对分析单笔交易或区块的性能有兴趣的人，乃至对以太坊网络的详尽性能分析感兴趣的人，都可以去做这样的研究。

结论

bloXroute 已成功地服务了 Eth1.0 社区， 我们也持续关注 ETH 2.0 。总而言之，Eth2.0 提出了很多新颖的概念，而 BDN 会踏实地提高性能，并为以太坊社区增强安全性和防御力。

（完）

原文链接: https://medium.com/bloxroute/bloxroutes-experiences-scaling-ethereum-4620e8e434b8

作者:bloXroute Team

翻译:阿剑

本文由作者授权 EthFans 翻译及再出版。