以太坊:區塊鏈的平衡安全性、去中心化和可伸縮性

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2017年比特幣的區塊大小接近1MB，這是比特幣的一次巨大飛躍。然而，比特幣鏈仍然只允許每秒處理7個交易，遠遠供應不上需求。在當今這個依賴即時滿足的世界里，這個問題變得更加嚴峻。

盡管區塊鏈技術有著前景廣闊的影響，尤其是在金融和銀行業，但正如以太坊(ETH)聯合創始人維塔利克·布特林(VitalikButerin)所言，可擴展性三難困境是真實存在的。更準確地說，這意味著可伸縮性、安全性和去中心化這三個屬性中只有兩個可以同時實現;對其中任何一個方面的改進都會對另外兩個方面的至少一個產生負面影響。

陳端：區塊鏈等驅動的智能經濟打破了原有社會聯結架構:中經數字經濟研究中心主任陳端表示，由5G、云計算、大數據、AI、物聯網、區塊鏈等技術協同創新所驅動的智能經濟打破了原有的社會聯結架構，數據成為新時代最重要的生產要素，并促動其他的企業要素、行業要素、價值要素打破原有壁壘，深度介入社會資源流動和收益分配的過程之中，集群式創新、生態化運作成為潮流，這種全新的范式轉變需要我們以更為宏闊的視野面向未來推進跨學科理論研究與實踐探索的融合。（中國經濟時報）[2020/5/19]

公共區塊鏈的可擴展性對于整個行業來說至關重要。因此，全世界的區塊鏈社區和組織都在盡力創建可擴展的解決方案來支持大量的節點。許多開源區塊鏈項目都在處理這個問題。據報道，2016年GitHub上被創建了超過2.6萬個開源區塊鏈項目。然而，2017年這些項目中只有8%得到了積極維護。

動態 | 先河環保：引進區塊鏈等現代技術和管理人才:先河環保（300137.SZ）在互動平臺上回答投資者提問時表示，公司在北京設有研發中心，并將加強該中心的建設，引進擁有人工智能、大數據、區塊鏈等現代技術和管理的高端人才，研發新技術、新產品。另外，公司的監測設備在北京亦有銷售。[2020/2/25]

從第0層到第一層到第二層

區塊鏈體系結構由三層組成——底層(第0層)、鏈上(第1層)和鏈外(第2層);所有這些協議都是基于OSI(開放系統互連)模型結構，從基礎協議到高級協議。

金色財經獨家分析 SBI全球布局區塊鏈產業:金色財經獨家分析，SBI出資上千萬美元收購臺灣區塊鏈相關企業OwlTing20%股份，日本金融巨頭SBI集團正在區塊鏈領域正在大步向前，旗下子公司區塊鏈相關項目不斷。之前位于俄羅斯的商業銀行SBI Bank LLC是日本金融巨頭SBI集團的子公司，該銀行現已加入位于紐約的銀行業區塊鏈聯盟R3。日本SBI Sumishin網絡銀行稱將會開發概念證明（POC，proog-of-concept），旨在和野村綜合研究所（NRI，Nomura Research Institute）探索區塊鏈銀行的應用。日本投資集團SBI金融科技子公司SBI Cosmoney年初宣布與韓國比特幣交易所Coinplug聯合創辦匯款合資公司。可以看到這家日本財團，用旗下子公司在全球部署區塊鏈項目，涉及到的區塊鏈產業從底層技術到交易所，另外除了和交易所合作外，有報道稱日本的SBI集團將于2018年4月26日，計劃今年夏天推出自己的加密貨幣交易所。可見SBI對于區塊鏈產業的決心，對比國內大型企業同樣在搶占區塊鏈產業的產業鏈上下游，各家大企業都不愿錯失區塊鏈這一“大蛋糕”。[2018/5/10]

第0層可以看作是區塊鏈技術的物理部分。然而，當涉及到更抽象的概念時，主要關注的是第1層，它涉及網絡、數據和激勵部分。第2層與智能合約和應用程序有關——可擴展性正式第2層所面臨的。

三星區塊鏈項目試運行成功:三星SDS宣布船運物流行業的政府區塊鏈項目試運行成功。[2017/12/26]

可擴展性解決方案——狀態通道和側鏈

找到一種可以讓可擴展性與安全、去中心化并行以緩解交易擁擠的技術是困難的。然而，這并不是不可能的。到目前為止，區塊鏈已經存在可能的解決方案，它們各自具有不同的應用程序:狀態通道和側鏈，而且兩者都需要解決與可擴展性相關的問題。

狀態通道在本地區塊鏈之外帶來了一個臨時的鏈外點對點交易路線。一旦交易在雙方之間完成或達到其到期日期，或者任何一方將數據(初始和最終事務)同步到主鏈，結果將被記錄回主區塊鏈。通過這種方式，區塊確認的過程加快了，用戶的隱私得到了很好的保護。

然而，為了避免欺騙的風險，雙方必須同時在線，這給這種特殊的擴展性解決方案帶來了不便。雖然狀態通道具有很強的隱私屬性，但從長遠來看，對所有參與者100%可用性的需求可能會被認為是一個缺點。

閃電網絡

閃電網絡是一個基于狀態通道的應用，是比特幣區塊鏈挑戰可擴展性的一種可能的解決方案。它負責從以前的層卸載和外包部分處理工作，這意味著并非所有事務都必須在本機區塊鏈上發生。礦工只需要打包并上傳閃電鏈中記錄的初始和最終交易。通過設置一個交易外鏈渠道，該解決方案意味著每秒處理多達5萬筆交易，這是比特幣區塊鏈社區最重要的功能。

閃電網絡的核心在于在交易通道打開之前創建一種加密貨幣預存。作為違約補救交易，雙方須將一定數額的硬幣轉移到定金中。但是，只有小額款項可以通過這個渠道及時轉移。交易金額越大，違約救濟交易的保證金金額越高。更重要的交易可能意味著重大損失，如果一方或雙方沒有連接到互聯網，或付款被發送到錯誤的帳戶。此外，閃電網絡的外鏈操作犧牲了與去中心化系統相關的部分安全性。

側鏈

側鏈作為一種跨鏈解決方案，本地區塊鏈(鏈a)的資產首先轉移到側鏈(鏈B)進行交易。一旦交易完成，資產將被轉移回主鏈。從而減輕了主鏈的工作量，提高了主鏈的效率，從而提高了交易速度。

但是，由于主鏈無法驗證側鏈上的所有區塊，只能通過其算法來確認和驗證交易，用戶交易的安全性難以保證——這是一個安全漏洞，可能會導致重大的經濟損失。側鏈中缺乏監管可能將打開一個缺口，危及到側鏈的區塊，并導致被攻擊。

三難困境主要來自于區塊鏈設計中不同組件的交互。比特幣開發者一直在探索第二層解決方案，比如閃電網絡，它能允許一些交易在鏈外發生；而以太坊的開發者更傾向于分片。

隨著越來越多的機構看到了這種平衡行為的動力，看到公共區塊鏈在安全、去中心化和可擴展并行的希望變得更加強大。

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