區塊鏈可擴展嗎？

了解區塊鏈可伸縮性

區塊鏈上下文中的可伸縮性是指網絡處理增加數量數據和交易的能力，而不會損害性能或安全性。自Bitcoin早期以來，這個問題一直是加密貨幣社區的中心話題。挑戰之所以出現，是因為大多數區塊鍊網絡都是分散的，這意味著每個節點都必須驗證每個事務。隨著用戶和交易的數量的增加，這種共識機制可能會導致瓶頸。

用於評估可伸縮性的關鍵指標是每秒交易（TPS）。例如，Bitcoin處理約7 tps，而以太坊則處理約15–30 tps。與傳統支付系統（如Visa）相比，這些數字大大降低，該系統可以處理每秒數千筆交易。區塊鍊網絡的低TPS引起了人們對其大規模收養的生存能力的擔憂。

第1層與第2層縮放解決方案

提高區塊鏈可伸縮性有兩種主要方法：第1層和第2層解決方案。第1層涉及修改區塊鏈本身的基本協議。示例包括增加塊大小，減少塊時間或切換共識機制。 Bitcoin例如，現金將塊大小從1MB增加到32MB，以允許每個街區進行更多交易。

另一方面，第2層解決方案在現有區塊鏈的頂部運行，並旨在減少主鏈的負載。用於以太坊的Bitcoin和Raiden網絡的閃電網絡是鏈縮放解決方案的示例。這些系統使用戶能夠從主區塊鏈上進行多次交易，而僅解決最終餘額。這大大降低了交通擁堵並提高了交易速度。

碎片作為可伸縮性機制

碎片是一種有前途的1層可伸縮解決方案，將網絡分為較小的片段稱為碎片。每個碎片都處理網絡交易的子集，從而使系統可以並行處理更多交易。 Ethereum 2.0將碎片納入其長期擴展策略的一部分。

每個碎片都獨立運行並保持自己的狀態，但由主鏈（Beacon Chain）協調。這種設計允許水平縮放，這意味著網絡隨著更多的節點的加入而變得更加有效。但是，碎片在跨碎片溝通和安全性方面引入了複雜性，必須仔細管理。

共識機制創新

共識機制的選擇在確定區塊鏈的可擴展性方面起著至關重要的作用。 Bitcoin和原始以太坊使用的工作證明（POW）是安全的，但緩慢且能量密集。以太坊2.0和其他網絡（如Cardano）採用的股份證明（POS）可實現更快的創建和更好的能源效率。

一些較新的共識算法，例如授權的股份證明（DPO）和權威證明（POA），通過減少涉及共識的驗證者的數量來確定可擴展性的優先級。儘管這些系統可以達到更高的吞吐量，但它們通常會犧牲分散化。這種權衡是區塊鏈社區中關於可伸縮性，安全性和權力下放之間平衡的中心辯論。

可擴展區塊鏈的真實示例

作為核心設計原則，已經出現了一些區塊鏈項目。例如，Solana使用POS和一種稱為歷史證明（POH）的新型時間戳機制的組合來實現超過50,000 TP。通過優化的網絡體系結構和並行處理技術來實現此性能。

Binance Smart Chain（BSC）還通過使用具有限量驗證器的修改後的POS系統提供高通量。儘管BSC可以以低成本的價格快速處理交易，但與以太坊相比，它因其減少的權力下放而面臨批評。這說明了現實世界實現中的可伸縮性和權力下放之間的持續張力。

可伸縮性解決方案的挑戰和權衡

每個可伸縮性解決方案都伴隨著必須仔細考慮的權衡。增加的塊大小可能會改善吞吐量，但可以導致集中化，因為只有強大的節點才能跟上數據負載。同樣，第2層解決方案引入了額外的複雜性，並可能要求用戶信任中介服務。

安全是另一個關鍵問題。更快的共識機製或鍊鍊交易可能會使網絡暴露於新型的攻擊類型，例如欺詐或數據不可用。因此，必須採用強大的安全措施來實施可伸縮性的改進，以避免損害網絡的完整性。

常見問題

區塊鏈中的可伸縮性三元素是什麼？可伸縮性三元素是區塊鏈只能在三種理想屬性中實現兩個的概念：可伸縮性，安全性和權力下放。改善一個通常是以犧牲另一個為代價的。

以太坊2.0如何計劃擴展網絡？以太坊2.0採用多相升級，包括過渡到POS和實施碎片。目的是在保持權力下放和安全性的同時增加吞吐量。

區塊鏈可以及時匹配傳統的財務系統嗎？一些區塊鏈已經超過了RAW TP中的傳統系統，但是實現全球採用不僅需要速度，而且還需要可訪問性，低成本和一致的性能。

第2層擴展解決方案的風險是什麼？第2層解決方案可以引入信任假設，降低透明度並對特定服務提供商創建依賴性。用戶必須權衡這些風險與更快，更便宜的交易的好處。