區塊鏈爲什麼不能擁有一切？三難困境的解答

影響整個行業的問題

想象一下一種由每個人同時控制的網路。一個既不可摧毀又超快速的網路。聽起來像夢想？這就是區塊鏈三難困境——以太坊的聯合創始人Vitalik Buterin將其普及爲加密貨幣行業面臨的最大挑戰之一。

顯而易見：區塊鏈技術承諾去中心化的網路可以取代銀行和中介。然而，每個區塊鏈網路都必須面對三個目標，這三個目標很難同時實現：

• 去中心化 – 沒有任何玩家對控制擁有壟斷權
• 安全性 – 網路抵抗攻擊和操控
• 可擴展性 – 可以高效處理數十億筆交易

你改善一個嗎？通常你會在其他兩個上失去。這就是區塊鏈三難問題。

三個互相排斥的支柱

去中心化：權力分散

傳統銀行？一個機構管理資金和交易記錄。比特幣還是以太坊？成千上萬的節點，每個節點存儲着整個歷史的副本。沒有人有特權——每個人都必須達成一致。

這是一個美麗的理念，尤其是在Web3的背景下，用戶重新獲得對自己數據的控制，而不是將數據交給大型企業。但這需要付出代價：達成共識需要時間。

當比特幣必須在數萬名參與者之間協調每一筆交易時，它平均每秒處理約5筆交易(TPS)。以太坊達到18 TPS。維薩卡？在集中式系統中處理幾千TPS。差異巨大。

安全性：防止混亂

沒有區塊鏈安全，只有另一個數據庫。黑客可能會篡改交易歷史，網路將崩潰。

比特幣通過工作量證明（Proof of Work）(PoW)來實現這一點——參與者被稱爲礦工，通過解決復雜的數學難題來將區塊添加到網路中。這需要大量的能源和時間，但保證了僞造是無利可圖的。每個區塊都由獨特的數字籤名(hashem)保護，因此任何更改都會立即顯現。

礦工或驗證節點越多，網路的安全性就越高。理論上，如果有人控制了超過51%的網路算力(的51%攻擊)，就可以獲得控制權。但在一個分散的網路中，這幾乎是不可能的。

問題？工作量證明（PoW）是緩慢且耗能的。你在犧牲可擴展性的情況下增強了安全性。

可擴展性：帶寬如夢

爲了讓區塊鏈被數十億人接受，它必須快速、便宜且可靠地處理交易。今天？在大多數大型網路中，TPS僅爲幾到十幾。

去中心化和安全性要求每筆交易都必須經過獨立驗證者的驗證。這會導致一切變慢。如果通過減少驗證者的數量或簡化共識規則來提高帶寬，就會冒着去中心化和安全性的風險。

這就是區塊鏈三難問題的核心。

行業如何嘗試解決這一噩夢？

分片

NEAR Protocol 正在嘗試一種稱爲分片的技術。網路不是一個鏈，而是分成多個平行的分區 (shardów)，每個分區都有自己的帳本。主鏈協調它們之間的交互。

結果？NEAR支持8個活躍的分片，並在大約600毫秒內完成交易。這比傳統方法快得多，同時保持了去中心化。

新的共識方式

工作量證明並不是唯一的道路。權益證明 (PoS) 允許驗證者質押 (鎖定) 他們的代幣，而不是挖掘復雜的難題。更少的專業設備，更容易爲每個人所用。

BNB智能鏈繼續前行，採用質押權威證明(PoSA) – 驗證者質押BNB，實現僅3秒的區塊時間。這是一個在整合安全性上的可擴展性飛躍。

Conflux將PoW元素與有向無環圖(DAG)的結構結合在一起，以加快處理速度而不犧牲安全性。

主要鏈之外的解決方案 – Layer

當主網絡無法獨立運作時，爲什麼不在其上進行構建呢？

Rollups 壓縮多個鏈外交易並將一個證明發送到主鏈。Arbitrum (Optimistic Rollup) 假設交易是有效的，除非被質疑。Scroll (ZK-Rollup) 使用加密證明來確認有效性，而不透露細節。

以太坊朝着 Rollup 方向發展——大多數 DeFi、遊戲和 NFT 活動都發生在第二層，這大大降低了費用並加快了速度。

比特幣閃電網絡是一個狀態通道——參與者進行鏈外交易，區塊鏈僅記錄開通和關閉的時刻。快速、便宜且仍然安全。

區塊鏈三難問題會在未來得到解決嗎？

不存在一個通用的解決方案。每個網路根據其優先事項選擇不同的妥協。

但是我們觀察到進展。以太坊正在通過滾動技術（rollups）致力於模塊化的未來。第一層協議依靠分片和新的共識機制。模塊化網路將去中心化、安全性和可擴展性視爲可配置的組件。

該行業不會解決三難困境，但將越來越接近找到平衡。這已經足夠使區塊鏈技術能夠支持我們今天僅能想象的全球應用。

區塊鏈三難問題依然是一個挑戰，但不再是無法克服的障礙。