深入研究Mochimo-第三部分：同步区块链-从几周到几分钟-ChainCrunch的故事

这是有关Mochimo区块链的系列文章的第三部分，Mochimo区块链是100％原始，无预售的加密货币项目。在Twitter，Discord，Reddit上关注我们欢迎感兴趣的加入中文社群志愿者vx: liujiankee

本文来自推特翻译。如果您还没有，请阅读我们的前一篇文章。深入研究Mochimo-第二部分：剖析区块链

分布式系统的可伸缩性

实施像区块链这样的分布式系统非常困难，尤其是当该系统必须每秒处理数百笔交易时（加密货币就是这种情况）。如今，加密货币区块链的最大问题之一是它们的可扩展性，这意味着其生态系统无法扩展以容纳众多用户。结果，成为其网络组成部分的要求变得异常高且耗时，使普通用户望而却步：

- 数百GB（有时甚至是TB！）来运行一个节点

- 数周同步区块链

- 大量的RAM和CPU要运行

这种无法扩展的后果不容小觑。在压力时期，我们看到待处理的交易数天，交易费用猛增到令人难以置信的水平。

如此高的进入门槛导致迄今为止令人惊讶地被忽略的情况：当运行节点所需的精力和时间对于普通人来说太高时，他们将依靠外部提供商来控制他们的资金和/或处理交易。更具体地说，以天为单位来衡量工作量和时间时，实际上将有多少人启动一个完整的节点来验证其交易？没有。他们将（使用我确信我们所有人都会做的，包括我自己在内）使用无数的“区块浏览器”。换句话说，我们依靠中央机构来验证分散系统上的交易…

Mochimo ChainCrunch?

为了保持同步的快速，廉价，更重要的是不信任，Mochimo开发团队创建了ChainCrunch机制。 Mochimo的这项技术使将节点同步所需的数据总量保持在最低水平。在撰写本文时，区块链已有15个月的历史，已开采超过10万个区块。但是同步后的数据总量不到100Mb，同步总时间只有几分钟：

Mochimo节点的同步（速度x5）

该节点首先在头几秒钟内下载tfile。然后下载块。最后，建立分类帐并验证每个块。同步的总时间为3分24秒。该节点托管在VPS 2 CPU 4GB RAM上，尽管实际仅使用750 Mb。实际上，该节点可以轻松在Raspberry Pi上运行。

有人可能会认为这些值很低，仅是因为Mochimo还是一个年轻的区块链。即使我们达到了比特币的峰值利用率，同步所需的数据量和时间也将保持较低水平。

我们来看一些数字。为了同步区块链，ChainCrunch技术需要255到510个区块，所有已开采区块的预告片以及分类账的快照（在Mochimo生态系统中称为Neo Genesis区块）。每256个区块一次在区块链中铸造一个Neo创世纪区块。这些区块不包含任何交易，也不需要在网络上传播，因为给定的Neo Genesis区块在链的每个节点上都是相同的。

在Mochimo中，每256个块创建一个Neo Genesis块

比特币区块链上唯一地址的总数在2017年12月达到110万峰值，并且每天的交易总数在同一时期达到50万峰值。当时，比特币区块链上的区块数量约为50万。如上一篇文章中所述，Mochimo块中的事务大小为8824字节，块头的大小为2220字节，块拖车的大小为160字节，块时间为337.5sec（每天255块加上1新创世纪街区）。这将产生1960个事务的平均块大小* 8824 + 2220 + 160 = 17.3 Mb。 Neo Genesis块的大小为[2208字节（WOTS地址的大小）+ 8字节（帐户余额）] * 1.1M = 2.43Gb。 tfile的大小将为160字节（块尾部）* 500K = 80Mb。

因此，在Mochimo生态系统可能需要处理2017年12月比特币所面临的相同条件的情况下，首次以不信任的方式同步完整的Mochimo节点将需要（255至510）* 17.3 Mb + 2.43Gb + 80Mb = 6.9至11.3Gb

让我们检查一下6.9GB的预计下载时间。请注意，这些计算没有考虑任何压缩数据，也没有考虑到可以同时从不同对等方下载多个块的事实，这将进一步减少同步所需的时间。

ChainCrunch如何运作？

在启动时，Mochimo节点将向不同的对等方询问他们当前正在挖掘的链的权重，并将选择最高的权重，因为该链在该时间点之前花费了最多的计算能力。将节点选为链后，它将首先下载块预告文件（tfile）。请记住，块的预告片包含验证工作量证明所需的所有信息，因此节点可以轻松地从tfile计算权重并验证其是否与对等方通告的值匹配。如果不是，则该节点丢弃该链及其对等节点，并重复搜索过程。找到最重的链后，节点将下载倒数第二个Neo Genesis块（不是前一个，而是之前的一个）。下载完成后，将计算Neo Neosis块的哈希值并对照tfile中同一块的哈希值进行检查，以确保该块的完整性。从这一点开始，节点将下载所有块直到链的当前状态，并对照tfile检查每个块的哈希值。当到达最后一个Neo创世纪块时，而不是下载它，而是从分类账的当前状态构建它，并根据tfile检查哈希值。这是确保分类帐有效性的第二层安全保护。

瞧，您仅需几分钟即可完成节点与区块链的不信任同步。

奥蒂斯。

关于作者：我是Mochimo项目的贡献者，也是illamanudi矿池的创始人。

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编译者/作者：六剑客

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