可擴展性，安全性和權力下放的“加密三元素”是什麼？

區塊鍊網絡面臨著加密三元素（平衡的可伸縮性，安全性和權力下放），通常會犧牲一個以改善其他犧牲。

2025/07/19 18:28

了解加密三元素的概念

加密三元素是指在區塊鍊網絡中同時實現可擴展性，安全性和權力下放的挑戰。以太坊聯合創始人Vitalik Buterin普及了這個概念，他強調了大多數區塊鏈系統都在同時努力優化所有三個方面。實際上，改善其中一個或兩個元素通常是以第三為代價為代價的。例如，網絡可以高度安全和分散，但交易吞吐量和速度不佳，這限制了其可擴展性。

可伸縮性是指區塊鏈有效處理越來越多的交易的能力。

安全意味著網絡對攻擊和欺詐具有抵抗力，從而確保數據完整性和用戶信任。

權力下放意味著沒有任何一個實體控製網絡，在許多節點或參與者中分配功率。

這些組件中的每一個對於區塊鏈在實際環境中有效運作至關重要，但是在它們之間達到平衡仍然是該行業中最大的障礙之一。

為什麼在區塊鍊網絡中可伸縮性很重要

可伸縮性是確定區塊鍊是否可以支持廣泛採用的關鍵因素。簽證或萬事達卡等傳統金融系統每秒可以處理數千筆交易（TPS），而許多區塊鍊網絡也很難達到幾百個TP。在高需求期間，這種限制變得明顯，導致網絡擁堵和交易費用增加。

為了提高可擴展性，開發人員探索了各種解決方案，例如第2層協議，碎片和鏈交易。這些方法旨在通過處理其他地方的交易來減輕主要區塊鏈的負擔，並僅在主鏈上記錄最終結果。但是，實施這些解決方案通常會引入可能影響安全或權力下放的權衡。

例如，某些第2層縮放解決方案要求用戶信任第三方中介機構，這可以集中系統的各個方面並減少整體分散化。同樣，碎片- 將區塊鏈分為較小的細分市場的方法 - 如果不正確實施，則可以使網絡更容易受到攻擊。

區塊鏈系統中的安全挑戰

安全是任何區塊鏈平台的基礎要求。沒有強大的安全機制，用戶將無法信任網絡來保護其資金和數據。但是，增強安全性通常涉及增加節點的計算或共識要求，這可以降低可擴展性並使網絡效率降低。

提高安全性的一種常見方法是增加驗證交易的節點數量。儘管這增強了權力下放化，但它還增加了達成共識所需的時間，從而減慢了交易處理。此外，許多安全性增強功能，例如復雜的加密算法，可以增加節點上的計算負擔，從而進一步降低可擴展性。

另一個問題是發生51％攻擊的風險，其中一個實體可以控制大多數網絡的計算能力。為了減輕這種情況，一些區塊鏈實施了驗證證明（POS）機制，而不是工作證明（POW） ，從理論上講，這些機制在不需要大量能源消耗的情況下提高了安全性。但是，POS系統有時可以將權力集中在富裕的利益相關者中，從而破壞權力下放。

權力下放在區塊鏈設計中的作用

權力下放是區塊鏈技術的核心原則之一，旨在消除對集中當局的依賴。但是，保持全面的權力下放在技術上可能具有挑戰性，並且經常與對可伸縮性和安全性的需求衝突。

一個完全分散的網絡需要每個節點來驗證每項交易，這可能會大大減慢系統的速度。結果，許多項目選擇了一種半居中的方法，其中某些節點或驗證者比其他節點具有更大的權力。儘管這可以提高可擴展性和安全性，但它降低了權力下放的水平。

一些區塊鏈使用治理令牌允許用戶對網絡升級和更改進行投票，從而促進更加分散的決策過程。但是，該模型仍然可以受到大令牌持有人的影響，並可能集中控制。因此，在保持高安全性和可伸縮性的同時實現真正的權力下放仍然是一個複雜的平衡行為。

解決加密三元素的項目的示例

一些區塊鏈項目試圖通過引入創新的共識機制和建築設計來解決加密三元素。例如：

• 以太坊通過以太坊2.0過渡到以太坊2.0過渡，旨在提高可擴展性和安全性，同時保持權力下放。
• Polkadot使用具有多個互連區塊鏈的碎片體系結構，從而可以並行處理交易並提高可擴展性，而不會損害安全性或權力下放化。
• Solana通過使用歷史驗證和塔BFT的結合來確定可伸縮性的優先級，從而使高交易吞吐量可以，但由於其依賴高性能硬件而引起了對權力下放的擔憂。
• Cardano採用了同行評審的研究方法來開發Ouroboros ，這是一種旨在平衡加密三元素三個方面的驗證驗證協議。

這些項目中的每一個都說明了導航加密三元素的不同策略，取決於特定的用例和網絡要求，成功程度不同。

常見問題（常見問題解答）

加密三元概念的起源是什麼？

以太坊聯合創始人Vitalik Buterin正式引入了加密三元素，以描述在區塊鏈系統中同時實現可擴展性，安全性和權力下放的困難。

區塊鏈可以完全解決加密三元素嗎？

儘管許多項目聲稱要解決加密三元素，但在所有三個維度上尚未達到完美的平衡。大多數解決方案都涉及權衡，最佳配置通常取決於網絡的特定目標。

權力下放如何影響網絡性能？

更大的分散化通常意味著更多的節點必須驗證每個交易，這可以減慢網絡並降低可擴展性。它還增加了協調和共識的成本，因此很難實施快速升級或變化。

2層解決方案是提高可伸縮性的可行方法嗎？
諸如閃電網絡或樂觀匯總之類的第2層解決方案可通過處理鏈離交易來提高可伸縮性。但是，如果他們依靠集中式中介機構，他們可能會引入額外的安全風險或減少權力下放。