区块链可扩展性 – 问题、解决方案、三难困境

How The Scalability Problem Of Blockchain Started To Be Solved | by Ata  Tekeli | The Capital | Medium

区块链重新定义了我们以为我们熟悉的金融系统,并全面改变了我们看待金钱的方式。
但它还有一个长期存在的问题——可扩展性。在去中心化和安全方面的容量投资几乎没有扩展选项的空间。这导致跨区块链的吞吐量缓慢

技术人员创建了扩展解决方案以提高交易速度。虽然已经看到了显着的变化,但远不及 Visa 等传统支付系统的性能水平。

本文将带你了解区块链可扩展性、区块链三难困境以及我们目前可用的扩展解决方案等问题。

区块链三难困境

当三个因素组成一个结构时,只能同时实现其中的两个。这被称为三难困境

区块链三难困境涉及去中心化、安全性和可扩展性。比特币和以太坊等加密网络必须保持去中心化和安全性,因此它们放弃了可扩展性。

一些系统,比如 Ripple,选择了可扩展性和安全性,从而牺牲了去中心化。

区块链可扩展性

可扩展性是指系统管理越来越多的数据的能力。区块链的可扩展性是指它处理越来越多的交易的能力。问题的主要来自区块链要求所有参与者就交易的有效性达成一致这一事实。
截至目前,比特币的吞吐量或每秒交易率 (TPS) 为每秒 7 笔交易。以太坊处于稍高的位置,大约 30 TPS。
这些数字乍一看并没有那么糟糕,但与 Visa 的吞吐量(高达约 1,700 TPS)相比,它们几乎为零。

我们还需要了解吞吐量与处理速度不同。比特币的 TPS 可能为 7,但每个区块之间有 10 分钟的等待时间。这也称为终结性。这是一个固定的延迟,以确保块是不可逆的。无论吞吐率是多少,你总是必须忍受等待时间。

由于矿工确认要求,比特币区块链上的交易可能需要长达 90 分钟的时间来处理。因此,当他们说 7 TPS 时,这并不意味着你可以将加密货币发送给七个不同的人并期望它在一秒钟内完成。

区块链可扩展性解决方案

区块链本质上是刚性的,这意味着很难在不影响整个系统的情况下改变任何一个方面。这就是为什么会出现比特币代码分支的原因

开发人员通过创建连接到主区块链的全新链来解决可扩展性问题。我们将这些称为第 2 层或链下解决方案。

链下解决方案

第 2 层是建立在主区块链之上的解决方案,可处理大部分交易。这将减少网络拥塞并提高吞吐率。

侧链

侧链作为单独的网络发挥作用,但直接与主区块链通信。他们可以从主链上卸载交易和其他任务。
我们可以将许多侧链连接到同一个主链,每个侧链都有自己的架构。以太坊的 Plasma 是一种使用这种扩展系统的扩展解决方案。

支付渠道

支付渠道是链下网络,允许通过智能合约进行点对点交易。

用户只需支付少量费用,就可以创建一个通道,在该通道中,他们可以私下交易并相互支付。支付渠道中的活动由智能合约操作,不需要全球共识。

业务完成后,用户可以关闭通道并将其交易的最终状态报告给主区块链。

结论

区块链可扩展性问题是阻碍其实现全球通用的关键因素之一。我们可以进行更多的改进,但这不是我们最关心的问题。去中心化和安全性的好处仍然远远超过缺乏可扩展性。
比特币社区总是想出新的方法来提高区块链的效率。我们甚至可能在不久的将来找到可扩展性的解决方案,但我们也不知道它的成本是多少。最好专注于增强区块链最擅长的领域,为所有人提供安全和去中心化的金融系统。

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