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一文搞清楚什麼是區塊鏈不可能三角?

王林
發布: 2024-05-06 08:00:12
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目前正在使用分片、Layer 2 和跨鏈橋作為突破口,來試圖解決區塊鏈不可能三角帶來的困境。

什麼是區塊鏈不可能三角?

區塊鏈不可能三角(Blockchain Impossible Triangle),又稱區塊鏈三難問題、區塊鏈三角駁(Blockchain Trilemma),是指在區塊鏈的設計和實施中面臨的三個關鍵要素— —去中心化(Decentralization)、安全性(Security)和可擴展性(Scalability)之間的困境。

這三個要素是相互衝突的,根據目前的技術,我們很難在一個系統中同時實現所有三個要素。

簡單來說,以目前的技術狀況,沒有一個區塊鏈可以同時做到去中心化、安全和快速。最多實現其中一項或兩項。

一文搞清楚什麼是區塊鏈不可能三角?

區塊鏈不可能三角

元素一:去中心化Decentralization

是指維護網路的節點分散於各處,並且沒有任何節點可以單獨控製或操縱整個網路。去中心化是為了防止單點失敗和避免被中心機構壟斷控制。

元素二:安全性Security

安全性是指區塊鏈的資料一旦寫入後就不能更改,並且透過加密演算法來保護資訊不被未經授權的人篡改或讀取。

意味著區塊鏈系統需要對各種攻擊有足夠的防禦能力,包括防止雙花攻擊、確保交易的不可逆性等。

元素三:可擴展性Scalability

可擴展性則是指區塊鏈網路能夠有效地處理大量的交易和用戶。然而,在現實中,許多現有的區塊鏈在發展到一定規模時,由於每個節點都需要處理所有的交易,就會導致交易速度下降,無法達到高效的可擴展性。

因此在區塊鏈不可能三角中,可擴展性這部分也有人稱之為「快速」或「速度」。

區塊鏈不可能三角在實際應用中的體現

比特幣

比特幣將其焦點放在安全性和去中心化上,因此導致比特幣的可擴展性受到限制。因為比特幣的區塊大小和區塊時間設定限制了它的交易處理能力。在需求高的時候,就會導致交易延遲和手續費上漲。

以太坊

以太坊同樣也將重點放在安全性和去中心化上,並作為智慧合約平台,它需要確保用戶的資產和協議是安全的。因此以太坊的可擴展性較差,尤其是當DeFi和NFT的應用量大增時,交易延遲與費用上漲的問題尤其突出。

EOS 和Solana

這兩個區塊鏈專案主要關注的是可擴展性,因此在處理速度和吞吐量上都非常有效率。為了達到這樣的效能,他們在網路的中心化程度上做出了一些妥協,例如限制驗證者(validator)的數量。

Polygon

Polygon 是一種Layer2 解決方案,它透過提供以太坊相容的鏈來提高可擴展性。但是這種解決方案也需要在一定程度上犧牲去中心化,例如將部分交易驗證工作轉移至少數節點。

區塊鏈不可能三角的影響

  • 區塊鏈應用的限制: 許多區塊鏈應用(如DeFi、DApp等)需要一定程度的去中心化和安全性來確保其運作。為了實現這些目標,通常需要犧牲部分可擴展性,這使得這些應用程式在面對大規模用戶時可能會遇到效能瓶頸。
  • 區塊鏈的選擇與取捨: 不同的區塊鏈會根據其目標和使用情況做出不同的選擇。例如,比特幣和以太坊選擇了去中心化和安全性,而犧牲了一定的可擴展性。另一方面,一些新的區塊鏈平台(如EOS、Solana等)則選擇犧牲一定程度的去中心化來實現更高的可擴展性。
  • 區塊鏈創新的驅動力: 區塊鏈不可能三角也是驅動技術創新的重要因素。為了解決這個困境,許多專案正在研究新的共識演算法、分片技術、Layer 2 解決方案等以改善區塊鏈的效能。這種努力推動了區塊鏈技術的持續發展與進步。
  • 區塊鏈的長期發展與信任: 區塊鏈不可能三角提醒我們,區塊鏈的可擴展性、安全性和去中心化之間的平衡不僅影響其在短期內的性能,也影響其在長期內建立信任並實現持續發展的能力。這對於我們理解和評估區塊鏈技術的潛力和限制具有重要意義。

解決區塊鏈不可能三角的突破口?

解決區塊鏈不可能三角的挑戰需要創新的技術方案。以下是一些目前被探索的可能解決途徑:

分片(Sharding)

分片是一種能夠將網路分割為多個部分的技術,每個分片都能夠獨立地處理交易和智慧合約。這種方式可以大幅增加區塊鏈的可擴展性,同時保持一定程度的去中心化和安全性。以太坊2.0 就是一個試圖利用分片來解決不可能三角問題的例子。

以太坊是最知名的使用分片技術的區塊鏈平台。以太坊2.0 計畫透過引入分片技術來增加其處理能力。當分片完成後,每個分片都將能夠獨立處理交易,進而大幅提升以太坊的交易速度。

Layer 2 解(Layer 2 solutions)

這些方案在現有的區塊鏈(也稱為」Layer1″)之上,建立一個次級的區塊鏈,以提高可擴展性。這些Layer 2解決方案能夠加速交易處理速度,減少手續費用,而不會影響底層區塊鏈的安全性或去中心化特性。

閃電網路(Lightning Network)是主要的Layer 2 解決方案的範例。閃電網路是建立在比特幣區塊鏈之上的Layer 2 解決方案,它允許用戶進行即時、大規模的和小額的交易,而無需在主區塊鏈上記錄每一筆交易。

跨鏈互通(Cross-chain interoperability)

這個方法是指讓不同的區塊鏈能夠彼此溝通、互相操作。透過這種方式,可以將不同區塊鏈的資源和優勢組合起來,以解決不可能三角的問題。

一些跨鏈橋協議,如Stargate、Cosmos 和Polkadot,都正在探索這種途徑。

總結

無論我們如何欣賞區塊鏈的革命性潛力,我們都必須認識到,這項技術也面臨著一些重要的挑戰。不可能三角並不意味著區塊鏈技術的發展道路已經完全封閉,相反,它提供了一種思考框架,讓我們更清楚地認識區塊鏈的局限性,並激發我們尋找克服這些限制的新方法,從而推動技術的發展。

不管身為觀察者、開發者或使用者,我們都期待見證區塊鏈技術如何解鎖新的可能,實現其真正的潛力。相信在不久的將來,我們將能夠使用到兼顧去中心化、又安全、又快速的區塊鏈技術。

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來源:jb51.net
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