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不可能三角:去中心化、安全性、可拓展性

净化币圈环境,从我做起,我是币圈驴把头。

首先我们要明白,去中心化,安全性、可拓展性的定义是什么?

去中心化:

在一个分布有众多节点的系统中,每个节点都具有高度自治的特征。节点之间彼此可以自由连接,形成新的连接单元。任何一个节点都可能成为阶段性的中心,但不具备强制性的中心控制功能。节点与节点之间的影响,会通过网络而形成非线性因果关系。这种开放式、扁平化、平等性的系统现象或结构,我们称之为去中心化。

最主要通过共识机制来体现:pow、pos、dpos、拜占庭共识等。

安全性:

本质上,区块链技术是在信息不对称的情况下,无需相互担保信任或第三方中介参与,采用基于共识机制和加密算法的节点间普遍通过即为认可的信任机制。安全性是一种技术性能,共识机制和机密算法是保证安全性的关键技术。

可拓展性:

TPS

是TransactionsPerSecond的缩写,也就是事务数/秒。它是软件测试结果的测量单位。一个事务是指一个客户机向服务器发送请求然后服务器做出反应的过程。客户机在发送请求时开始计时,收到服务器响应后结束计时,以此来计算使用的时间和完成的事务个数,

个人理解如下:

1、Tps即每秒处理事务数,包括了

1)用户请求服务器

2)服务器自己的内部处理

3)服务器返回给用户

这三个过程,每秒能够完成N个这三个过程,Tps也就是3;

拓展性是必须要解决的问题,拓展性问题已经是很多系统的坟墓,这是一个重大的挑战。

—V神

最早提出不可能三角的是长铗在 2014 年发表了一篇名为《不可能三角形:安全,环保,去中心化》的文章,并引起了广泛的讨论。不过,这篇文章讨论的是加密货币的不可能三角,结论是“环保型密码学货币”是不存在的。这与我们现在讨论的(去中心化、安全、拓展性)完全不同。长铗是这么描述不可能三角的:在此,我提出一个三元悖论:去中心化、安全、环保构成一个不可能三角形。设计一个既环保又安全的密码学货币,它必然是中心化的,比如 PPcoin、Nextcoin、Ripple,它们要么本身就是中心化的架构,要么其去中心化的架构不可维持,它们本质上仍是 PayPal、网银一样的中心化验证机制。

去中心化环境下:中本聪论证工作量证明pow比ip更安全

设计一个既环保又去中心化的密码学货币,它必然是不安全的,比如 IP 投票制的 P2P 货币,中本聪起初就已排除了这种可能,他认为“如果决定大多数的方式是基于 IP 地址的,一 IP 地址一票,那么如果有人拥有分配大量 IP 地址的权力,比如僵尸网络,就有可能主宰比特币网络”。设计一个安全的去中心化货币,它必然是以付出能源与计算力为代价。工作量证明是以去中心化形式构建安全产权认证系统的第一个解决方案,也可能是唯一解决方案。长铗提出的“去中心化”和“安全”在用词上与现今的流行版本一模一样,但它们所代表的意义却截然不同,长铗版本中指的是货币的机制和货币的安全。

随着pow共识的不断发展,人们不会再去论证环境的问题,为了安全与去中心化而去耗费能量反而是解决问题的手段。

随着区块链2.0时代的到来,以太坊智能合约让人们看到了区块链技术的可落地性。在1.0时代,比特币等加密货币仅仅被作为支付手段与数字黄金被购买,低流通性反而是其升值的优势,但是伴随着智能合约的出现,更多功能性区块链项目落地,更多的人使用区块链技术,低流通不能满足更多人的需求,于是,低拓展性成为区块链技术发展的障碍。

区块链3.0时代,高tps时代应运而生。

一个区块链系统无法同时兼顾去中心化(Decentralization)、可扩展性(Scability)、安全性(Security)

—V神

一、追求“安全”与“去中心化”则无法达到“可扩展性”

比特币区块链技术便是一种追求“去中心化”与“安全”的技术组合。

比特币的每一个节点都能下载和存储资源包,保证了网络的民主自治,但是巨大的存储空间与校验成本,大大的降低了比特币的交易速度,比特币的tps只有7笔每秒。

随着比特币的发展,开发者团队与矿工产生分歧,矿工要求比特币扩容提升比特币的可拓展性,使得运算速度提升,从而提高tps,但是这导致对运算能力的要求提高,普通矿工无法参与挖矿。这就牺牲了去中心化。

狂霸无处不在—吴忌寒

二、追求“安全”与“可扩展性”则无法达到“去中心化”

Eos是典型的例子,号称百万tps的EOS上线至今。Tps已经突破3000+。Dpos共识让eos主网更加的高效与安全。21节点平稳运行,保证主网的正常运行。Eos生态建设在所有公链之中是最成功的。

但是委托人投票功能,以及可能出现的贿选,让这种区块链技术实质上是在确保安全和效率的基础上进行的“部分去中心化”或“多中心化”的妥协。而私有链已经成为了完全“中心化”的技术。

三、追求“可扩展性”与“去中心化”则需要牺牲“安全”

以太坊百万tps 的畅想:分片技术

如上所说,如果说比特币的每个节点都可以下载比特币的所有的数据与存储,那么分片技术就是将数据进行打包并分成一个个字集。然后通过子集结合成为总集进行出块。这样不仅提升了出块效率、降低了出块奖励,而且还极大的提升了系统的承载能力。

Eth的分片技术相当于同构的半独立的多链,世界状态共享,但是交易历史是分开的,多链选取了“去中心化”与“可拓展性”但是牺牲了“安全”,因为算力分散了。

举个例子:

如果你经常使用迅雷你会知道,在下片的远古时代,现在影片的速度是及其缓慢的,因为我们的下载方式是多对一,也就是多个人在一台服务器进行下载,下载的人越多,下载速度也就越慢。

但是现在下载影片经常组车队,车队的人越多,你的下载速度反而越快了,这是因为现在的下载技术将每个下载影片的人都当作是下载的服务器,资源分享不再依赖中央服务器,而是每个人都会成为服务器的一部分。

但是会带来一些问题,由于没有统一的下载环境,影片是分流下载的,这就对影片的画质产生了影响,所以我们在网络上下载的影片一般都会有小小的掉帧情况。

结尾语:

技术在进步,没有不可能。

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