深度分析：區塊鏈「擴容困境現況」 | 動區動趨-最具影響力的區塊鏈新聞媒體

區塊鏈要想構建Dapp生態，要想走向主流人群，首先要解決「擴展性問題」。但區塊鏈是去中心化的系統，任何節點都可以自由加入，要在多樣化的節點快速達成共識，是非常困難的事情。那麼，區塊鏈的真的無法擴展了嗎？雖然現在不能，但未來有希望。

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在中心化數字貨幣，一個曾經遙不可及的目標，最終正在逐漸走向主流。它的自身價值是非常激動人心的，而我個人則對去中心化app的潛力感到更加興奮。金融交易，預測市場和資產管理平台都飽含著巨大的潛力。

支撐區塊鏈的去信任系統是非常有趣的：身份驗證系統，智能財產，抵制審查的社會平台，以及類似於DAO的自治結構和監管模型。最具顛覆性的用例也許還遠沒有被創造出來。

但是在可以預見的未來，這個夢想仍然只是夢想 – 雖然一些早期愛好者和企業家正在試驗構建這類app，目前的工作仍然存在一個阻止這些app獲得成功的巨大缺陷：擴展性。區塊鏈，按照現在的情況來看，受限於它們的可擴展能力。

並不是說這個問題會永遠存在，但目前的確是這樣。事實上，我想證明這是目前區塊鏈技術所面臨的最大技術屏障之一。它已經很快成為了社區和加密貨幣中的一個非常熱門的研究領域。

目前，所有的區塊鏈共識協議（如比特幣、以太坊、瑞波、Tendermint）都有一個極具挑戰性的限制：網絡中的每個全節點必須處理每筆交易。回憶一下區塊鏈固有的關鍵特性 – 「去中心化」 -意味著網絡中的單個節點需要執行每一筆交易並維護完整狀態的一份拷貝。

一個去中心化共識機制需要提供一些關鍵優勢，例如容錯性、強安全性保證、政治中立性和真實性，因此需要犧牲一些可擴展性。區塊鏈能夠處理的交易筆數不可能超過網絡中單一節點的處理能力。

事實上，隨著網絡中節點數的增加區塊鏈變得更加孱弱了，因為節點間的延遲會隨著每個新增節點呈對數性增長。

在一個傳統數據庫系統中，擴展方案是增加更多的伺服器（也就是算力）來處理增加的交易。在去中心化的區塊鏈世界，每個節點需要處理和驗證每筆交易，這就需要我們為網絡中每個節點增加更多的算力來進行加速。然而我們無法控制網絡中的每一個公共節點，這就讓我們陷入了困境。

最終，以去中心化方式運作的所有公開的區塊鏈共識協議在低交易吞吐量和高中心化程度之間進行了折衷。也就是說，隨著區塊鏈規模的增長，對網絡中全節點的存儲、帶寬和算力的要求也在增加。在某一時刻，它將變得極其笨重，唯一可行的是讓一小部分節點處理一個區塊- 從而導致中心化風險。

為了能夠擴展，區塊鏈協議必須找出一種機制來限制驗證每筆交易所需要的參與節點數，同時不損傷網絡的可信性以保證每筆交易都有效。這聽起來很簡單，但是在技術上非常困難。為什麼呢？

由於每個節點不能夠驗證每筆交易，節點需要有一種統計和經濟手段來確保其他區塊（那些它們不能親自驗證的區塊）是安全的。
必須有某種方法來保證數據的可用性。也就是說，即使一個不直接驗證區塊的節點認為該區塊是有效的，如果這個區塊的數據變得不可用了，將會導致網絡中沒有其他驗證者可以驗證交易或者生產新區塊，我們就卡死在了當前的狀態下。（有很多種原因會導致節點掉線，包括惡意攻擊和突然斷電）
交易需要被不同節點並行執行以獲得可擴展性。然而，區塊鏈上的狀態轉換也包含一些無法並行（串行）的部分，因此我們在轉換狀態的過程中均衡並行性與效用時會面臨一些限制。