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区块链技术的“不可能三角”

imtoken正版 2023-02-01 05:44:29

传统货币银行业存在一个“不可能三角”,也称为“三重悖论”,即在开放经济下,一个国家无法同时实现货币政策独立、汇率稳定和资本自由流动时间。满足两个目标,放弃另一个。同样,目前的区块链技术也存在“不可能三角”,即不能同时满足“高效低能”、“去中心化”、“安全”三个要求。具体来说:

区块链技术的“不可能三角”

(一)追求“去中心化”和“安全”无法实现“高效低能”。比特币区块链技术终极追求“去中心化”

与“安全”技术相结合。从数据结构上看,它采用带有时间戳的“区块+链”结构,在可追溯性和防篡改方面具有安全优势,也便于在分布式系统中同步数据,但如果需要查询和验证信息,它涉及到遍历链,而遍历是一种相对低效的查询方法。在数据存储上,每个节点都下载并存储所有数据包,利用强冗余来获得强大的容错能力和强大的纠错能力,使得网络民主自治,但也带来了巨大的验证成本和存储空间损失。它不像分布式数据库那样,随着节点的增加,整体存储容量可以通过分布式存储来提高,而只是简单的增加副本。未来随着区块链技术承载的内容增多区块链需不需要服务器,单个节点的存储空间将成为问题。

在并发处理方面,比特币区块链技术最终只允许一个

“矿工”获得建立交易区块的记账权。这种机制可以有效地保证民主网络的安全。并且健壮,但它本质上是整个“链”,所有数据都在串行“写入”操作中。与关系型数据库相比,数据被分成了几张表,表中的几张或几张表只根据操作所涉及的数据进行加锁。比特币区块链技术相对于记录等仍然可以并发处理的表,串行操作效率远低于普通数据库。

在内容验证方面,比特币区块链允许每个节点拥有所有内容,同时对区块中的所有内容进行哈希计算,增强了民主和安全性。但是这种整体散列的设计思想意味着数据不能以地址引用的方式存储,否则由于没有进行哈希验证,被引用地址上存储的信息可能会被篡改。因此,比特币区块链技术缺乏高效的扩展性,在处理大规模内容时存在效率问题。

(二)追求“高效低能”和“安全”并不能完全实现“去中心化”

从“共识机制”的角度来看,为了保证“安全”,在解决比特币区块链技术所采用的工作量证明方式效率低下的前提下,Proof of Stake、Delegate Proof of Stake等机制是采用。但是,无论是基于网络权益所代表的权益证明,还是通过 101 位代表投票实现的股份授权,都证明它实际上是对“去中心化”的让步,形成了部分中心化。

同样在区块链技术的演进中,除了以比特币为代表的公链技术外,还衍生出了联盟链技术和私链技术。

联盟链技术只允许预先设定的节点记账,所有加入的节点都需要申请并验证自己的身份。这种区块链技术本质上是基于确保安全性和效率。”部分去中心化”或“多中心化”妥协。私有链技术的区块建立在一个实体手中,可以选择性地开放区块的读取权限。它已经完全进化为一种“去中心化”的安全技术和效率。

区块链技术的“不可能三角”

(三)追求“高效低能”和“去中心化”必须牺牲“安全”

a 一个极端的例子是基于 P2P(Peer-to-Peer)的视频播放软件。过去,当在线观看人数增加时区块链需不需要服务器,基于中心服务器设计的视频服务器会因负载压力增加而变慢。为了提高效率,P2P 视频播放软件的设计使得一个节点可以在下载和观看视频文件的同时,不断地向其他节点传输数据。每个节点不仅是一个下载器,也是一个服务器。资源共享形成“去中心化”模式,不再依赖中央服务器。 .

同时,由于视频每秒有24帧,少量图片的局部数据损坏并不会影响太多的视觉感官,但数据验证的图像延迟是无法接受的。因此,P2P视频播放软件牺牲了“安全性”,允许传输的数据出现少量错误。在这个去中心化的网络中,涉及的节点越多,数据传播速度越快,传播效率越高。当然,这对于严谨的金融行业来说,数据错误是无法接受的,安全性也是金融行业首要关注的问题。

总之,从目前的技术条件来看,仍然无法做到“高效低能”,既能实现“去中心化”又能“安全”的区块链技术。但是,如果它的一项或多项要求受到损害,由此产生的新技术集合更符合实际需求,这可能会对实际应用产生负面影响。吸引力增加。