區塊鏈的“不可能的三角形”是什麼？它包括哪些方面？

區塊鏈的“不可能的三角”迫使安全，權力下放和可擴展性之間的權衡；最大化一個通常會損害其他人，因此需要根據應用需求進行仔細的設計選擇。

2025/03/04 00:54

要點：

• 區塊鏈的“不可能的三角形”突出了安全性，權力下放和可擴展性之間的固有權衡。
• 沒有區塊鏈可以同時最佳地實現這三個。一個領域的改善通常需要在其他領域妥協。
• 了解這種權衡對於為特定應用選擇正確的區塊鏈至關重要。
• 不同的區塊鏈優先考慮三角形的不同方面，從而導致各種設計和功能。

區塊鏈的“不可能的三角形”是什麼？

區塊鏈技術中的“不可能的三角形”描述了三個高度期望的屬性之間的固有衝突：安全性，權力下放和可擴展性。這表明區塊鏈不能同時在所有三個區域中表現出色。嘗試最大化一個的嘗試通常會導致其他人的妥協。這種限制源於基本的設計選擇和技術約束。挑戰在於根據區塊鏈預期用途的特定需求找到最佳平衡。

不可能的三角形包括哪些方面？

不可能的三角形的三個頂點代表：

• 安全性：這是指區塊鏈對攻擊的抵抗力，例如51％的攻擊，雙重支出和數據操縱。安全區塊鏈可確保其數據的完整性和可信賴性。更高的安全性通常涉及更複雜的共識機制和可能較慢的交易處理。
• 權力下放：這表示節點網絡中的功率和控制的分佈，而不是集中在單個實體中。權力下放增強了針對審查制度和單一失敗點的彈性。但是，實現高分散化可以使共識機制複雜化並降低交易速度。
• 可伸縮性：這代表了區塊鏈每秒處理大量交易（TPS）的能力，而不會損害性能或增加成本。高可伸縮性對於廣泛採用和現實世界應用至關重要。提高可伸縮性通常涉及通過碎片或第2層解決方案等技術犧牲分散或安全性。

探索權衡：

讓我們研究追求各個方面所涉及的權衡：

• 安全性與可伸縮性：高度安全的區塊鏈，例如比特幣，通常採用穩健的共識機制（例如工作證明），這些機制在計算上進行了密集，從而導致較低的交易吞吐量。提高可伸縮性通常需要妥協安全性，例如，通過減少共識的計算要求。
• 安全與權力下放：高度集中的區塊鏈，其中少數節點控製網絡，可以實現更高的可擴展性和更快的交易速度。但是，這種集中化使其容易受到攻擊和審查制度。相反，高度分散的系統更安全，但可擴展。
• 權力下放與可伸縮性：實現高分散的分散化需要一個大的節點網絡，這可以減慢交易處理。可擴展性的提高通常需要損害分散化的技術，例如採用受信任的驗證者或減少參與節點的數量。

區塊鏈方法及其權衡的例子：

不同的區塊鏈優先考慮三角形的不同方面，從而導致各種設計：

• 比特幣：優先考慮安全性和權力下放，犧牲可擴展性。其工作證明共識機制可確保高安全性，但限制了交易速度。
• 以太坊：旨在在安全，權力下放和可擴展性之間保持平衡。它採用了驗證證明（最初是工作證明），這與比特幣相比提高了可伸縮性，但仍面臨局限性。第2層解決方案用於進一步提高可擴展性。
• Solana：通過獨特的共識機制優先考慮可伸縮性，在某種程度上可能會損害權力下放和安全性。高吞吐量是以潛在脆弱性為代價的。
• Cardano：通過分層體系結構和證明共識機制專注於安全性和可擴展性。與比特幣和以太坊相比，它試圖取得更好的平衡。

解決第2層解決方案：

第2層解決方案在解決許多區塊鏈的可伸縮性限制方面越來越重要。這些解決方案在主區塊鏈（第1層）的頂部運行，並在鏈上處理交易，從而增加吞吐量而不犧牲層1的安全性或分權。示例包括狀態渠道，匯總和側鏈。但是，這些解決方案通常會引入複雜性，並且根據其設計，在權力下放或安全性方面仍然存在局限性。

了解含義：

不可能的三角形不是無法克服的障礙。它突出了至關重要的設計考慮。設計區塊鏈時，開發人員必須仔細權衡權衡取捨。優先級的哪個方面的選擇在很大程度上取決於預期的用例。例如，即使以可擴展性為代價，設計用於金融交易的區塊鏈也可能優先考慮安全和權力下放。設計用於供應鏈管理的區塊鏈可以優先考慮可擴展性來處理大量數據，即使這意味著在權力下放稍有損害。

常見問題和答案：

問：區塊鏈可以完美地實現不可能的三角形的所有三個方面嗎？

答：不，不可能的三角形突出了​​一個基本的權衡。由於固有的技術限制，目前認為不可能對安全性，權力下放和可伸縮性進行完美的同時優化。

問：不可能的三角形對區塊鏈發展有什麼意義？

答：不可能的三角形迫使開發人員做出有意識的設計選擇。了解這種權衡對於創建有效滿足其預期用例需求的區塊鏈至關重要。

問：2層解決方案如何解決不可能的三角形？

答：第2層解決方案旨在通過從主鏈中移動交易處理，而無需犧牲1層安全性或分散性。但是，他們引入了額外的複雜性，並且可能仍然具有權衡。

問：不可能的三角形的一個方面比其他方面更重要？

答：安全性，權力下放和可擴展性的相對重要性完全取決於區塊鏈的特定應用。沒有普遍的“最佳”優先級。