区块链的不可能三角是什么?


随着区块链的技术革新,应用场景也越来越多元。从一开始的比特币网络作为交易用途,到如今的以太链智能合约、联盟链的资料传输等,区块链不断的发展演化,并持续追求在维持去中心化(Decentralization)的同时、增加更高的安全性(Security)、更广的可扩展性(Scalability),然而这个特点却是彼此矛盾的,因此被称为「区块链的不可能三角」。任何一条区块链不可能达到三者特性,最多只能达到两项。例如,大家最熟悉的比特币注重在去中心化与安全性,牺牲了可扩展性。因此,许多开发人员不断研发新的技术,想借此解决这项问题。


区块链的不可能三角

区块链的不可能三角:去中心化(Decentralization)

区块链技术的初衷就是不被一个中心化实体所控制,中本聪发布比特币白皮书时,正值金融海啸时期,许多人不再相信中心化机构会对我们的资产进行妥善地保管。而比特币的去中心化特性,让人们对信任有了不同的理解,透过分散的节点让任何人都不可以随意更改纪录或取得所有权。越多的节点数量通常代表越高程度的去中心化。

以往我们的资料都会经由中心化公司掌握,如:Meta、Apple、Amazon 等,,而我们很难确保这些公司是否会将我们的个资外泄或越限使用。如今透过区块链技术,让Web 3.0 得以实现将我们自己的资讯做管控,让我们真正的拥有数位讯息的自主权。

去中心化程度高的区块链代表:比特币、以太坊

区块链的不可能三角:安全性(Security)

区块链技术的安全性也是其最大的优势之一。区块链的交易记录是被加密的,这样可以防止骇客攻击和数据篡改。然而,假设一条链上超过一半以上的节点都是由同一个实体所掌控,就会发生俗称「51% 攻击」的问题。这个实体可以透过绝对多数对链上纪录进行窜改,让链上其他使用者的资产遭骇。所以,节点数量越高,越难达成「51% 攻击」,例如目前比特币拥有49,337 个节点,所以其安全性非常高。

然而,高安全性相对的会降低其交易速度,并降低可扩展性。因为每一次的交易都需要经过矿工的验证,而POW 共识机制又是需要最长的时间来验证,如此一来,每秒交易量(TPS,transaction per second)也会因此下降。

安全性程度高的区块链代表:比特币、莱特币(LTC)

区块链的不可能三角:可扩展性(Scalability)

区块链的可扩展性最直观的测量方法是交易速度,而我们最常用单位为每秒交易量(TPS,transaction per second),若TPS 越高,则代表区块链交易速度越快。例如知名公链Solana 便宣称其技术可以达到每秒50,000 笔交易。

要达到可扩展性高及提升交易速度最直接的方法便是降低验证节点数量,越多的节点数量代表一笔交易需要透过更多的验证手续及更漫长的交易时间,降低节点数量可以让交易更快执行。不过当节点数量较少时,参与验证的矿工更有机会去掌握交易资讯并验证交易,相对的也会降低区块链的去中心化程度。

可扩展性程度高的区块链代表: Solana

总结

区块链的不可能三角一直以来都是技术开发人员的难题,很难做到三者兼顾,需要牺牲其中一项特性让区块链正常运作。但随着不同的应用场景,区块链也可以因应做出不同变化。例如:以资讯传输为基础的联盟链,注重的是安全性及可扩展性,必须牺牲去中心化来达成目的。区块链技术可以根据不同的需求和应用场景来进行进行调整,达到最佳的性能和效果。

目前也有许多方法尝试解决不可能三角的问题,最常见的是透过Layer 2 技术来改进,例如:以太链上的Layer 2 改善了其为人诟病的塞车问题,在顾及去中心化与安全性的同时,增加了可扩展性和提升交易速度。比特币的闪电网络也是在不牺牲去中心化和安全性的情况下,加快了交易速度未来,随着区块链技术的发展和完善,相信这个不可能三角也会逐渐被解决,区块链技术的应用范围也会越来越广泛。

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