专家接受crypto.news采访时表示,尽管无法避免权衡取舍,但区块链三难问题揭示了开发人员面临的挑战以及应对之道。
区块链三难问题是以太坊联合创始人维塔利克·布特林在2017年提出的,它突显了开发人员在创建分布式账本系统时面临的挑战。布特林表示,架构师必须在三个关键特征中做出权衡取舍,并优先考虑其中的两个。
CoinShares的研究助理卢克·诺兰在接受crypto.news采访时表示赞同这一观点。诺兰认为,从广义上讲,区块链三难问题有效地阐明了实现这三个特征的完整程度所面临的挑战。他强调,在优化一个特征时,开发人员通常会牺牲某些方面或两者兼顾。
Web3 Antivirus创始人亚历克斯·杜鲁布表示,加快区块链的速度有时可能会损害其安全性。他认为,像第二层(L2)网络和侧链这样在主要区块链之外处理交易的解决方案可以提高速度和可扩展性,但可能会引入新的风险。
杜鲁布认为,智能合约漏洞、中心化风险和潜在攻击是旨在改善这三个方面的区块链的主要漏洞。
区块链安全公司Dedaub的创始人内维尔·格雷奇指出,为了提高速度,增加区块大小和频率可能需要比普通节点处理更多的计算能力、带宽和存储。这可能导致网络结构更加集中化,只有少数节点完全参与区块链。
尽管调整验证过程可能会加速网络,但格雷奇警告称,“这可能会使区块链暴露于漏洞和验证纠纷,并创建临时分叉。”
此外,据他称,节点和验证者在验证过程中的减少可能会危及网络的分散性和区块链的完整性。
举例来说,比特币网络每秒处理的平均交易量为8.35笔,尽管全球拥有超过100万比特币矿工,但这个数字远低于像Visa这样的中心化货币转移机构,后者的交易量范围在1500到2000之间。
与之相比,Zcash的区块链通常以每秒26笔的速度(TPS)进行非保护交易。然而,2023年9月的一份报告显示,超过50%的Zcash算力由ViaBTC矿池控制,使网络面临51%攻击的风险。
另一个例子是Solana(SOL),根据Chainspect的数据,其当前实时TPS为772。尽管在2023年2月经历了第10次重大故障,但该网络自那时以来一直表现出很高的稳定性。
在2023年7月21日的一份报告中,Solana Foundation宣布Solana区块链实现了100%的正常运行时间。这一成就是在投票交易与非投票交易的比例改善后实现的。
在这种情况下,CoinShares的研究助理卢克·诺兰指出,主要的权衡取舍是与分散化相联系的,并且据他称,“安全性几乎没有付出任何代价”。
他强调,运行Solana验证者的成本可能相当高,范围在3000到5000美元之间。这种高成本使得普通公众运营Solana验证者变得昂贵,存在中心化的风险。
根据Solana Compass的数据,Solana目前总共有2919个节点,超过433,000个质押者。自2023年3月达到最高峰(2564个运行节点)以来,网络节点数量大幅下降。
尽管以太坊节点数量自1月中旬以来一直在持续下降,目前稳定在7000左右,但仍然是Solana运行设备数量的2.4倍。
这个数字是合理的,因为与Solana相比,以太坊节点对硬件要求较低,并且成本在500到1000美元之间。此外,以太坊质押者的数量也明显高于Solana,目前超过921,000。
诺兰还提到,以太坊目前放弃了L1扩容的想法,以避免损害分散化或安全性。目前,以太坊平均处理约13笔每秒的交易,最高纪录达到62.34笔每秒。
解决方案
为了证明区块链三难问题并非不可逾越的规则,公司正在推出一些有创意的解决方案,挑战速度和安全性总是相互制约的观念。让我们探讨一些旨在平衡可扩展性、安全性和分散化的顶级解决方案。
第二层网络(L2网络):这些解决方案通过提高第一层区块链的交易速度、降低费用和增强整体可扩展性来增强第一层区块链。第二层网络让主链专注于安全性和分散化,而第二层网络处理可扩展性和效率。从技术上讲,第二层区块链继承了第一层网络的安全性。
共识机制变更:新的共识机制,如权益证明(PoS)变体,旨在在不进行重大妥协的情况下平衡安全性和速度。从工作量证明(PoW)过渡到权益证明(PoS)可能是提高交易吞吐量、同时减少处理费用的一个重要途径。
隔离见证(SegWit):SegWit在2017年被实施在比特币中,通过将交易签名与交易数据分离并以不同的方式存储,提高了区块链的吞吐量。这种分离提高了空间效率,简化了验证过程,并减少了交易记录的总体大小。
分片:分片等技术将交易处理分布在较小的节点组中,提高速度的同时保持安全性。例如,Harmony区块链使用分片技术,目前实现了两秒的最终确认时间,而Solana的最终确认时间约为12.8秒。
Rollups:
零知识Rollups(zk-rollups):这些Rollups在链外捆绑数百个交易并生成一个称为零知识证明的加密证据。
乐观Rollups:这些Rollups的操作是基于默认情况下交易是有效的。只有在发生争议的情况下,才在第一层(L1)区块链上进行计算。这在将交易合法性验证到达L1网络之前引入了最终确认延迟。如果发现交易无效,可以回滚以防止任何负面后果。
结论
快速的区块链并不直接牺牲分散化和安全性,相反,区块链三难问题揭示了开发人员面临的挑战以及他们必须应对的偶尔权衡取舍。
杜鲁布强调,“精心设计、严格测试和持续研究对于应对区块链三难问题的挑战至关重要”。
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