區塊鏈基礎知識:區塊鏈三難困境

買賣虛擬貨幣
儘管一種面向現實生活中日常使用的更去中心化的網路的技術正規化轉變正在獲得關注,但要假定這些系統在設計上是完美的,還有些牽強。例如,當談到區塊鏈時,為了使網路達到其最大潛力,必須儘可能最佳化3個關鍵引數。· 去中心化· 安全· 可伸縮性現在,在一個完美的場景中,我們可以擁有所有世界中最好的東西,但是在現實生活中通常是這樣的,為了在一個領域獲得強大的效能收益,我們不得不犧牲其他地方。

你只需看看自己的日常活動,就會意識到最大化生活的三難困境有多難:

儘管下面的內容是對事物的概括,但是對於世界上的許多人來說,它是正確的:

· 當你是一個學生,你有時間+精力,但很少有錢。
· 當你是一個有工作的成年人,你有精力和金錢,但時間很少。
· 當你退休的時候,你有時間和金錢,但是很少有精力。

一切都是相對的,在你生命中的任何給定時刻,你也許只能最大化3個關鍵組成部分中的2個,但試圖獲得所有3個(一種"三位一體")遠非易事。

當試圖構建一個區塊鏈網路時也是如此,這個網路能夠在所有三個階段(去中心化、安全性和可伸縮性)提供最先進的效能。

去中心化

區塊鏈技術的核心是對去中心化的承諾,從理論上講,這應該使我們能夠構建無信任的系統。

正如我們過去區塊鏈基礎文章的第1-3部分所述,利用真實世界的資料,將信任缺失系統成功地應用到人類社會中,將深刻地重塑和改變我們做事的方式。

例如,透過使用智慧合約+去中心化的網路,現在人們可以在不需要任何中介機構(如託管公司)的情況下進行房地產交易。

區塊鏈技術的實施不僅可以節省成本,而且可以使整個買賣房屋的過程比傳統方式快得多(可能需要1-2個月才能完成,如果不是更長的話)。

此外,ICONLOOP等公司一直與地方政府密切合作,作為合作伙伴,幫助帶頭建立區塊鏈城市。

例如,移動投票:允許公民對他們希望在首爾頒佈的政策或首爾提供的服務進行投票。此外,這個過程在區塊鏈上是開放和透明的。

開放性和透明性無疑是轉向區塊鏈技術的主要賣點。

儘管如此,儘管區塊鏈網路通常需要更多的去中心化,但情況並不總是如此,特別是當我們在討論如何快速修改/編輯時。

事實證明,由於去中心化的性質(即在全球範圍內分佈著眾多的節點),讓每個人在同一時間在同一頁面上是說起來容易做起來難。

比如在比特幣(BTC)網路上:

比特幣的發展速度極其緩慢。

軟分叉升級,如SegWit,增加了比特幣網路可以處理的交易數量,直到最近才達到50%的使用率。這是為了2017年8月啟動的一項受歡迎的倡議。

以太坊(ETH)網路也是如此,該網路幾年來一直計劃從工作證明(PoW)協商公司演算法過渡到權益關係證明(PoS)。

雖然以太坊的開發速度相對較快,但是與傳統的軟體世界相比,速度仍然非常緩慢。
儘管如此,考慮到必要的協調水平和所涉及的經濟利害關係,這些時間表是可以預見的。
因此,像ETH 2.0這樣的關鍵升級已經出現了兩年多。

因此,有一些特定的區塊鏈專案,比如NEO,他們認為在開發的早期階段,更集中的工作實際上是更可取的。

相比之下,NEO更大程度的集中化使得它能夠相對快速地實現主要的區塊鏈升級。創始人對資金、發展和網路佈局的控制既是優勢,也是風險。

目前,NEO仍有7個共識節點。其中兩個節點由批准的第三方操作,其他五個由NEO基金會直接操作。

由於區塊鏈技術在很大程度上仍處於起步階段,因此常常需要進行權衡。

對於公共區塊鏈專案,顯然更去中心化的工作應該始終是最終目標,但是正如上面的示例所示,對於及時地對網路進行重大升級來說,這並不理想。

很可能,透過不斷的嘗試和錯誤,區塊鏈行業最終將確定在特定的開發階段,對於給定的專案來說,理想的去中心化程度是多少。

也許,在這兩者之間有一個折中方案?例如,ICON網路在2019年10月完全去中心化(在2017年底首次推出後),目前由22名主要P-REPs(公眾代表)管理,目前共有122名P-REPs(主要P-REPs、副P-REPs、候選人)註冊。

ICON Network完全去中心化與NEO相比,ICON Network在這個節點上的去中心化程度肯定要高得多,而且與NEO一樣,後者也仍在積極推動開發新技術和創新,以改進當前的協議。

正如本文後面的小節所討論的,可伸縮性的關鍵效能引數是所有區塊鏈專案現在都在積極地改進的方面。

安全

儘管去中心化的想法很好,但是如果它位於一個缺乏健壯安全性的區塊鏈網路之上,那麼它將是完全沒有價值的。

在你的生活中,想要與已知的實體建立信任已經夠難了,你能想象自己正試圖與某個遠在地球另一端的陌生人(例如,買賣房地產、個人對個人(p2p)貸款等)進行嚴肅的交易嗎?

而且,即使您知道您可以完全信任另一方,那麼區塊鏈網路本身呢?

如果認為惡意的行動者(駭客)不分晝夜(24/7)試圖破壞/竊取/詐騙/傷害/感染/等等,那就太天真了。

例如,“去中心化金融”(DeFi)的概念已經成為一個關鍵的時髦詞,在過去幾年裡,它在區塊鏈領域獲得了大量的關注和炒作,許多支持者相信它將成為未來行業增長的主要驅動力。

然而,正如下面展示的最新攻擊所顯示的那樣,DeFi空間在加強安全性和消除攻擊方面仍然有很多工作要做。

Decrypt更多細節如下:

DForce是中國的一種去中心化的金融協議,由於一個著名的以太坊代幣漏洞,它今天損失了價值2500萬美元的客戶加密貨幣。

這次駭客攻擊與一個著名的以太坊漏洞有關,該漏洞昨天被用來從去中心化的Uniswap交易所中竊取了30多萬美元。
Uniswap包含imBTC(一種由TokenIon運營的基於以太坊的、代幣化的比特幣)的智慧合約被抽乾了。Lendf.Me在1月份整合了imBTC。

Uniswap攻擊利用了與ERC777標準有關的已知漏洞。由於Uniswap智慧合約的設定方式,駭客可以在Uniswap更新餘額之前,不斷地從Uniswap中提取ERC777資金,逐步抽乾imBTC的合約。dForce的駭客攻擊雖然完全獨立於Uniswap的駭客攻擊,但被懷疑使用了相同的漏洞。

對於那些已經熟悉區塊鏈遊戲一段時間的人來說,你可能已經聽說過分散自治組織(DAO)駭客,在2016年,它導致以太坊網路不得不啟動一個硬分叉。

詳情如下:

6月18日,以太坊社羣成員注意到資金從DAO被抽走智慧合約中的整體ETH餘額下降。

在最初的幾個小時內,總共有360萬以太幣 (當時價值約7000萬美元)被駭客抽乾。攻擊是可能的,因為一個漏洞發現在分裂功能。

攻擊者使用相同的DAO代幣多次從DAO智慧合約中退出以太幣。這是由於所謂的遞迴呼叫漏洞造成的。

現在,在遊戲的這個階段,是否任何的分叉 +漏洞來自於軟體缺陷並不是那麼重要。無論是在網路本身,還是在構建於網路之上的應用程式(如DApp、分散交換等)中,最終結果都是另一個紅色警報訊號,區塊鏈的批評者可以用它來反對採用它。

毫無疑問,有資金被盜。這是阻止使用者完全接受區塊鏈技術的一個萬無一失的方法。

今年早些時候的另一個資料點是:

IOTA基金會已經關閉了其網路,並要求使用者關閉他們的Trinity錢包。該基金會在推特上表示,它正在與執法部門合作,調查一起協同攻擊事件,在這起事件中,一筆數額不明的資金被盜。

該基金會報告稱,大約有10名受害者最近都使用了Trinity錢包。IOTA基金會的最新更新表明,舊版Trinity錢包的一個缺陷是此次駭客攻擊的原因。

內部研究表明,駭客能夠竊取種子,這些種子基本上是錢包的私鑰。已經聯絡了幾位被黑錢包的主人。Trinity錢包是IOTA網路的新成員,於去年夏天推出。

坦率地說,為了主流採用區塊鏈技術以獲得大眾的全面支援,必須儘可能消除上述(以及許多其他)型別的安全問題。

由於它涉及區塊鏈三難困境,最好的專案完全意識到,在去中心化和可伸縮性的關鍵領域取得的顯著效能收益永遠不會以大幅降低安全性為代價(這很難,即使你不想“犧牲”它”去做其他的事情!)從長遠來看,那是一條必敗的道路。

最終,在一天結束的時候,如果一個區塊鏈網路和它的DApps/協議/等等。不是絕對可靠的+安全的,其他的都不重要。

可伸縮性

最後,讓我們討論一下可伸縮性這個話題,在過去的幾年裡,加密貨幣社羣已經產生了大量的討論和炒作。

要理解為什麼可伸縮性對於區塊鏈技術的大規模採用如此重要,您不需要進一步檢視下面的圖表來快速理解為什麼:

目前業界領先的支付處理解決方案是Visa,甚至連最著名的區塊鏈網路(如比特幣、以太坊、萊特幣、瑞波幣等)都被它遠遠拋在了後面。

換句話說,目前,對於大多數(如果不是全部的話)區塊鏈網路來說,非常大的交易量並不是真正可能實現的。

例如,比特幣既是去中心化的,也是非常安全的,但作為區塊鏈三難選擇的結果,BTC的傳送/接收速度約為7 TPS,這與區塊鏈網路的速度差不多。

更復雜的是,很多時候,區塊鏈專案會宣傳和吹噓他們“飛速”的效能,而這在現實中還沒有實現(只是在紙上)。’

當然,在去中心化的區塊鏈網路上從根本上提高TPS不是一件容易的事(不要忘記,我們正在處理分散在全球的獨立節點)。
但這是我們為權力下放所付出的代價——天下沒有免費的午餐!

不管怎樣,很明顯,在各種去中心化的區塊鏈網路上的交易速度需要迅速提高,以使這項新技術甚至能與現有的集中解決方案(如Visa和Mastercard)保持同步(更別提取代它們了)。

例如,比特幣已經轉向了名為閃電網路的第二層解決方案(一個建立在現有區塊鏈系統之上的二級框架或協議)。

或者更具體地說:

比特幣閃電網路背後的想法可能是這樣的:我們真的不需要記錄區塊鏈上的每一筆交易。

相反,閃電網路為比特幣的區塊鏈增加了另一層,允許使用者在這一層上的任何一方之間建立支付渠道。

這些渠道可以存在很長時間,因為它們是在兩個人之間建立的,交易將幾乎是即時的,費用將非常低,甚至不存在。
資金的實際分配發生在渠道關閉的時候。

儘管到目前為止,閃電網路已經能夠有效地增加TPS,並顯著降低比特幣使用者的成本,但它絕不是一個完美的擴充套件解決方案,因為在最近的記憶中已經出現了許多令人擔憂的問題。

密碼更新,我們處理的是區塊鏈三難問題;每個人都想要更快的區塊鏈網路,但是我們需要記住,它們永遠不應該以犧牲安全性為代價,也不應該以去中心化為代價。

關於未來的擴充套件解決方案和促進TPS的發展,似乎總有一些新的東西在醞釀中。

  從比特幣的日常生活中,我們可以看到世界上第2個區塊鏈專案Ethereum的開發者也在忙著解決TPS的挑戰。

分片和等離子體等概念已經成為近年來您可能聽說過的一些流行詞彙。

像每秒一百萬筆交易這樣的頭條新聞,很難被忽視,對吧?

什麼是分片?

“分片”借鑑了一種稱為“資料庫分片”的傳統擴充套件技術,該技術可以有效地將資料庫分割成塊,並將每個部分放在不同的伺服器上。

此外:

分片的目標是擺脫對“完整”節點的需求——這些節點儲存網路的完整狀態和發生的每個交易。

相反,每個節點儲存該資料的一個子集,只驗證那些交易。如果一個節點需要知道它沒有儲存的交易或塊,那麼它會找到另一個節點,其中包含它需要的資訊。

分片是指將整個以太坊網路分割成多個部分。每個分片將包含它自己的獨立狀態,這意味著有一組獨特的帳戶餘額和智慧合約。

至於等離子體:

以太坊等離子體的主要思想是建立一個二級鏈的框架,儘可能少地與主鏈(在本例中為以太坊區塊鏈)進行通訊和互動。

這樣的一個框架被設計成一個區塊鏈樹,以一種可以在主鏈上建立許多小鏈的方式分層排列。

這些較小的鏈也被稱為等離子體鏈或子鏈。注意,側鏈和等離子體鏈是相似的,但不是同一個東西。

在這裡可以看到分片和等離子體之間的關鍵區別。

值得強調的是,可伸縮性問題絕不是一個容易解決的問題,因此,某些今天看起來最有前途的思想和概念明天很容易就會被新的(更好的)思想和概念所取代。

在等離子體的情況下,陪審團仍然在外面,但肯定像下面這樣的標題不會激發信心,這一特定的縮放解決方案最終將解決以太坊問題:

現在是時候樂觀起來拯救世界了嗎?

總之,目前還沒有去中心化的區塊鏈網路真正找到有效解決可伸縮性問題的方法。

毫無疑問,區塊鏈三難困境使得在不嚴重損害過程中的去中心化和安全的情況下給TPS增壓變得異常困難。

事實上,如下圖所示,某些區塊鏈專案將因此選擇“犧牲”一個(或兩個)領域,以便更好地關注(最佳化)另一個領域。

結論

關鍵是要認識到,目前並不存在一個“完美”的區塊鏈專案,它能夠在所有3個關鍵引數(去中心化、安全性和可伸縮性)上提供一流的效能。

區塊鏈三難困境意味著有些東西必須放棄,現實地說,我們將不得不選擇和滿足於2/3。

也許在將來的某一天,我們都能夠:在那之前,讓我們繼續學習+工作+提高!

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