区块链和去中心化技术相关领域是人类的一次重大机遇—更不要说他们出现的时间堪称完美。我们生活中的大型机构如此强大，以致于他们能够悄无声息地利用普通人的信息。最好的例子莫过于Facebook监控用户行为。

幸运的是，区块链技术、加密术和其他分布式系统可以对抗这种极端的霸权行为，是让大多数普通人有权对抗小部分霸权的防身术。例如打破了音乐行业的BitTorrent，加密数字货币和去中心化应用的发展已势不可挡。

区块链可扩展性的挑战

从本质上来说，区块链是带有时间戳的分布式账本。网络上的每台计算机或节点保留账本副本，降低网络内部任何个人或组织出现腐败的风险。

使用分布式网络要做到的一个取舍是，因为每台计算机必须保留账本副本，所以会严重限制系统的吞吐量。原本只有运行速度与单台计算机一样的系统才能处理交易。

2017年，由于比特币（BTC）的知名度越来越高，所以比特币网络达到其当时的交易吞吐量限制。换句话说，使用网络的人数超过了网络原本可以处理的量，导致用户之间的BTC转账所需的费用增加。

每笔比特币交易的费用

比特币网络处理量瓶颈引发了扩容争议，主要有两种观点。一种观点是想要集中精力进行链上扩容，也就是增加区块大小的限制。从短期来看，这样可以缓解交易费用的压力，但只是一种线性改进方法，不足以达到全球全面采用的目的。

另一种观点是想通过在更高层上开发其他协议来聚焦指数型的链下扩容。每一层协议都得益于比特币区块链的安全性，同时新增了链下功能。作为参考，这种分层方法展示了目前互联网的搭建方法。

比特币主要的链下扩容解决方案是闪电网络，可以为比特币提供大幅提高其吞吐量所需的指数型扩容。但闪电网络足以支撑每个人都用比特币买咖啡吗？如果能够成功实现这一点，那么大多数人认为，还需要对比特币进行其他扩容改进—例如Schnorr签名、液体侧链以及我们还未想到的其他方式。

虽然我们已经不再讨论大幅扩容争论好几年了，但很显然，比特币社区将重点放在闪电网络和其他第二层扩容解决方案上。

但是，这并不是说我们应该放弃研究扩容幅度更大的区块链架构。总的来说，区块链行业发展历程太短，还不能认为比特币已经解决了所有问题。

工作量证明对比特币来说非常重要，但我们仍需要替代方案

比特币使用工作量证明（PoW）在网络中达成共识。对于比特币来说，已证明PoW这种共识机制非常安全，但也会占用大量的资源。

因为比特币属于数字货币，所以我们不再需要其他PoW链来进行竞争。我们并非要创建更多的PoW区块链，而是要集中开发其他有不同取舍的共识机制，从而支持不同的使用案例，例如选举、社交媒体、机器对机器的经济和供应链溯源。

共识算法替代方案

有两个可能的共识机制可选方案，即委托股权证明（DPoS），这是Daniel Larimer发明的基于质押的股权证明，采用根据实时投票并结合社会声誉系统的共识算法。另一个是Barbara Liskov和Miguel Castro于1999年提出的实用拜占庭容错（pBFT），尽管有恶意节点试图向其他节点广播虚假数据，但其他节点能够充分达成一致对抗恶意节点。

我相信这些可选系统可为非金融区块链使用案例提供有用的性能。但是，这些都无法满足所有潜在的使用案例，还需要进行深入研究。

首先，委托股权证明是可选共识机制，在此机制下，用户选举出一小部分维护账本的代表。可以将其视为代议民主制。有效节点减少表明能够增加网络吞吐量。每个节点获得通胀收益后，可以有充分的理由运营大型数据中心来支持网络。

DPoS的缺点是网络的中心化属性非常强，这样就限制了抗监管性、公开性和无国界性的能力。如果采用DPoS机制，节点特别容易被寡头收买。恶意寡头可以买选票，从而确保自己手握大部分权力，甚至可能更改网络规则。目前，EOS区块链节点集中在一部分中国持币者手中，他们声称要推选出11个所谓的“区块生产者”（网络节点术语）来控制大部分EOS网络，导致在EOS之上开发了很多备受瞩目的项目来重新考虑要以哪条区块链为开发基础。

另一个潜在的基层共识机制是实用拜占庭容错。pBFT系统中的节点采用循环赛形式轮流验证状态。pBFT本质上并非区块链，但有很多功能与区块链相同。相比PoW区块链，pBFT的吞吐量高、资源消耗低。

pBFT的缺点包括容易受到女巫攻击，因为它很容易就能在网络上创建新的节点。恶意节点可以创建足够多的节点，高达网络的33%，这时就可以成功攻击链。比特币要求节点进行工作量证明以降低风险，从而抵御攻击。在比特币网络中，攻击者需要控制50%以上的网络，这就比pBFT系统规定的33%要高出很多。

采用共识协议继续实验

展望未来，我希望社交媒体、公开选举和运输服务都是在链上进行。如果这种情况真的发生了，那么我很清楚仅仅是工作量证明远远不够。

每种共识机制都有自己的一套取舍方式。为了将所有事物都去中心化，我们需要很多新颖的方法来确保去中心化网络的安全。

有一点是肯定的：区块链可以让我们的机构更加透明，公开账本可以照亮社会的黑暗角落。但愿，这样可以瓦解霸权，为全人类建立一个生产效率更高的社会。



来源：AXEL_Network