什么是区块链三难(trilemma)困境？区块链三难困境的解释

外面有一大堆三难困境。(注：trilemma，英语单词，主要用作名词，作名词时译为“三难选择的窘境；三难困境；三难推理”。)

我们都曾在经典的学生三难困境中挣扎，在好成绩与社交生活和睡眠之间取得平衡。

但现在我们已经长大了，我们现在面临一个新的三难困境–区块链三难困境。

什么是区块链三难困境？

区块链三难困境，也被称为可扩展性三难困境，描述了可扩展性、去中心化和安全性之间的不断权衡。在开发区块链技术时，这是一场你将不得不不断战斗的战斗。

为什么我们不能同时拥有这三者？

我们可以!

然而，很难将三者都做到极致。例如，当试图最大限度地提高可扩展性时，我们可能不得不减少一点分散性。或者为了提高安全性，我们可能不得不降低可扩展性。这是开发人员面临的一个持续的挑战，他们必须意识到其后果。

区块链三难困境的起源是什么？

区块链三难困境（当时的可扩展性三难困境）这一术语，最初是由以太坊的联合创始人Vitalik Buterin在2018年之前的某个时候在GitHub帖子上提出的–该帖子后来被删除。

在该帖子中，Vitalik引用了CAP定理，这是一个关于分布式共识的计算机科学理论，它指出，如果发生网络故障，你不可能同时拥有一致性和可用性。许多人指出，这个类似的理论是区块链三难困境的灵感来源，也是无法获得所有三者（可扩展性、去中心化和安全性）的证据。

也就是说，Vitalik Buterin拒绝这种想法。他回复一个推特用户说，"[区块链]三难困境从来都不是一个不可能的结果，它是声称获得3个3是很难的"。

以太坊升级为股权证明是对这个三难困境的直接回应。试图同时提高网络的可扩展性、去中心化和安全性–同时提高其可持续性。

为什么权益证明有助于解决区块链的三难困境？

权益证明是Cardano和Solana等加密货币使用的共识机制。它不是开采区块和解决密码学难题，而是要求网络参与者将硬币押上并伪造区块。

我们在这里更详细地介绍了共识机制。

让我们仔细看看三难困境的每一个角落，并解释为什么股权证明能改善其中的每一个。

可扩展性

权益证明减少了交易时间，这反过来又提高了区块链的可扩展性。以太坊目前每秒只能处理30笔交易，而对权益证明的更新将使其增加到每秒100,000笔交易。

正如我们现在所知道的，权益证明使用较少的计算机功率，这对环境更好。这恰好也提高了其可扩展性。一个工作证明网络可能会努力运行世界上的整个金融系统，这纯粹是因为他们会努力拥有足够的资源来运行该网络。

去中心化

参与保障权益证明网络的门槛要低得多。

为了成为一名矿工，你必须奉献出大量的计算机能力。这需要花费金钱、时间和精力。作为一个验证者，普通人更容易获得。

这意味着更多的人可以帮助确保网络的安全。每一个新的验证者加入网络，区块链的中心化程度就会比以前低。

安全性

区块链上最常见的攻击形式是51%的攻击。这是指有人通过矿工或验证者获得51%的网络控制权。由于更加去中心化，51%的攻击更难获得。

权益证明还要求你锁定资金，以验证区块。这意味着，如果你是一个坏的行为者，你锁定的资金将被拿走。这使得不良行为者不太可能采取行动，因为它在经济上是不可行的。

涉及牺牲的简单解决方案

这个三难困境的性质意味着，有时必须做出牺牲。让我们快速看一下一些简单的解决方案，在牺牲其他方面的同时，最大限度地提高这三个因素中的每一个。

最大限度地提高可扩展性

这很简单，只要购买大量的超级计算机，让它们成为保护你的网络的超级节点。这样做的问题是，你会极大地伤害你的去中心化。

在某些时候，你只是变成了一个托管金融服务器的公司，而不是一个加密货币项目。去中心化是区块链精神的关键。

最大化去中心化

为了最大限度地实现去中心化，我们如何降低准入门槛，甚至比股权证明更多。让我们消除对任何形式的存款或锁定资金的需求。

正如我们已经提到的，这是使股权证明共识机制安全的一个关键因素。消除这一点将把去中心化提高到前所未有的高度，以牺牲一个不安全的网络为代价。

最大限度地提高安全性

如果我们付钱给一群受信任的人，让他们亲自对每一笔交易说 “是 “或 “不是”，我们就不用担心黑客的攻击。

不幸的是，如果我们这样做，我们将牺牲可扩展性和去中心化。

分片管理为何如此伟大

2021年4月，Vitalik在他的博客上发表文章，解释为什么 “分片 “是解决区块链三难困境的好方法–称其为 “以太坊可扩展性的未来”。

分片将区块链数据分割成更小、更容易管理的分片，使交易更容易处理。想想吃蛋糕吧，一旦切成片状并分给其他人，吃起来就容易多了。

我们过去在提到第1层的扩展时曾简要地介绍过分片。

Vitalik建议，分片区块链可以改善区块链三难中的所有三个因素。

它提高了可扩展性，因为它有助于处理更多的交易。去中心化，因为它减少了对超级节点的需求；相反，普通笔记本电脑就足够了。最后，区块链将更加安全，因为 “攻击者不能用少量的资源瞄准系统的一小部分；他们只能试图支配和攻击整个系统”。

以太坊团队的目标是在合并后实施分片。据预测，这将是2023年的某个时候。

结论

不幸的是，没有一个简单的答案可以指出并轻松解决区块链的三难困境。相反，开发者必须从宏观（如转向股权证明）和微观层面进行思考，以做出渐进式的改变，从而改善所有领域。

我们只介绍了一些解决区块链三难困境的方法。对于构建区块链技术的人来说，这是一个日常斗争。开发者们不断精心设计新的方法来发展他们的网络，无论是通过改变共识机制，还是简单地升级区块大小。

区块链的三难困境是一个有待解决的问题。致所有区块链开发者，祝你好运。