区块链不可能三角

 2023-05-08 22:15:54发布 2023-08-30 13:49:08更新

传统货币理论中,“不可能三角”主要是指一国无法同时实现货币政策的独立性、汇率稳定与资本自由流动,最多只能同时满足两个目标,而不得不一定程度舍弃另一个目标。

区块链所面临的的“不可能三角”则是指无法同时满足去中心化、安全、可扩展性/效率这三项特性。

也就是说,区块链网络模型无论采用哪种共识机制来决定新区块的生成方式,都难以同时兼顾去中心化、安全、可扩展性/效率这3项要求,只能3者取其2。

受到“不可能三角”的制约,早期的区块链网络通常是单链形式,为了兼顾安全性与去中心化,不得不作出性能方面的牺牲。

比特币、EOS都在“不可能三角”的某个特性上做了妥协。

拿比特币来说,其作为一种去中心化的数字货币,牺牲了性能特性,满足了去中心化和安全的设计需求。目前攻击比特币所需的代价是所有PoW公链中最高的。

EOS则是效率和安全的代表,交易效率达到每秒2000笔以上,直接采用DPOS共识,只有21个超级节点,通过降低 “去中心化”来提高效率。

去中心化意味着拥有大量参与区块生产和验证的节点。

你要去中心化,又要有安全性,那么在扩展性上就要进行牺牲;

你要有扩展性,还要有安全性,那它必须设计更多的接口,还要有严格的控制,这样很难做到完全去中心化;

你要去中心化,又要可扩展性,那么设计上必然必将复杂庞大,安全上难以保障。

因此,目前一般认为,区块链“不可能三角”是难以破解的,但仍有人在不断探索如何实现对这一“悖论”的突破,实现三角之间的可能。

 

如何破解区块链“不可能三角”?分片和分层是两大可能的方向。

 

分片

事实上,分片是一个特别复杂和具有挑战性的方案,包括计算分片、共识分片、存储分片、网络分片等。它存在于多个层面,如何解决相互融合的问题是关键。

目前,一些方案在计算分片方面取得了一些进展,但其他问题还没有成熟的解决方案,即使在实验室中也是如此。

即使理论上制定了方案,也需要面对工程实施的挑战,并在生产环境中经历长时间的实际验证(若干年),以证明其安全性。

这也是过去几年普遍存在的问题,无论是以太坊还是试图在分片上尝试解决区块链扩展性问题的团队。

尤其是2018年,越来越多的人意识到分片之路遇到了很大的阻碍,短期内看不到任何突破的可能,这导致区块链技术领域越来越重视分层,尤其是各种Layer 2扩容方案。

 

分层

分层方案其实从2015年比特币闪电网提出就已经存在,代表作是Layer 2。

第二层通常称为“链下”解决方案,是指通过完成链下或链外的计算,然后在主链上完成清算,从而解决可伸缩性问题。其主要目的是扩展区块链的性能,同时保留分布式协议的分散优势。

以ETH为例,Layer 2技术系统是连接到以太坊的系统,它将是安全和确定性的基础层。

换句话说,它没有改变以太坊的基础,而是在主要的区块链协议中添加了智能合同,这些协议与线下活动交互。

从解决可扩展性问题的角度来看,分层方案比分片方案在工程实现上要方便和容易得多,并且借助主网可以保证安全性和分散性。

因此,分层方案可以在第一层保证安全性和分散性,在第二层关注可扩展性,然后通过协议将两层链接起来,实现一个整体方案,整体兼顾安全性、分散性和可扩展性。

推荐阅读