浅谈区块链去中心化与规模扩展之间的矛盾

随着区块链概念的爆发，区块链已经成为了大家争先布局的新阵地，那么随着而来的便是大家对区块链的中心化与技术扩展性之争的矛盾问题。大家都在疑问去中心化程度？规模‘三角形’又是怎样的？规模扩展和去中心化的难题又该如何解决。

在数字货币领域，一个值得关注的问题一定是在保证去中心化与规模扩展之间的矛盾。

随着新爱好者被这项可以解决技术吸引，并且不断涌入这一领域，这两个目标之间的矛盾也逐渐引人注目。

为了强调这一问题的紧迫性，许多研究人员正着手研究在去中心化——数字货币和区块链浪潮中的关键非金融因素激励——当越来越多的用户产生时，能否与技术的扩展能力产生一种平衡。

康奈尔大学研究员Adem Efe Gencer在接受采访时深入浅出地解释了这一困境：“区块链的吸引力背后的关键推动力是存在于最低信任关系实体中的权力分散。但在规模与去中心化之间存在根本上的紧张关系。因为虽然我们知道如何扩展规模，但规模解决方案可能需要以区块链的去中心化特性为代价”。

而这一困境随着最受欢迎的区块链不断增加的采用负担下，用户面临的交易积压加深和交易费用增长的问题日益严峻。对此，许多人怀疑区块链是否值得它目前受到的关注程度——或者说，它是否是另一种被过度炒作的技术，人们对它的期待其实超过了其本身实际用途。

关于这一点，有一些正在开发中的解决方案，比如比特币的闪电网络（Lighting Network），不过仍有一些需要权衡的地方。

Gencer的新论文以及其他人最近发表的文章中，探讨了最受欢迎的区块链是如何去中心化的，以及未来，在被扩展规模的新技术所产生的控制力取代时将会有多大的抵抗力。

在比特币社区关于如何克服这一问题的辩论中，研究员分别强调了各自发现的不同可能的解决方案：链上、链外、以及共识协议层面。

去中心化程度？

在论文中，Gencer和他的合作作者旨在“科学量化”比特币和以太币网络的去中心化。

为了实现这一目标，论文整合了一系列度量标准，包括一个网络中有多少位矿工（网络上使用计算机硬件订购和验证交易的利益相关方）、多少个节点、跨网络发送区块所需的带宽等等。

查阅这张巨大图解可能有助于研究员解决可扩展性问题。Gencer在采访中表示：“虽然我们知道如何扩展规模，但规模解决方案可能需要以区块链的去中心化特性为代价。”

考虑到这一点，这项研究在“不同规模扩展提案的可行性”方面得到了一些启发。例如，作者发现，区块大小可以增加至1.7次，以改善链上规模，某种程度上不会损害去中心化特性。

值得注意的是，Gencer及其同事的发现在社交媒体上也看到了激烈的争论。因为在比特币等系统中，去中心化是一种非常难以测量的复杂特性，许多人认为，为了得到全面的图解，其它的去中心化因素也需要考虑在内。

规模‘三角形’

去中心化技术非盈利组织OkTurtles 的创建者Greg Slepak于上周在arXiv上发布了另一篇探讨该问题的备受关注的论文。

该论文利用三角形描述了扩展性问题背后的“基础理论”（同为研究员的海洋协议创始人Trent McConaghy也独立提出了这一想法）。

三角形的每一顶点代表了区块链所需的三个性能之一——规模，支持大量用户的能力；去中心化，没有实体可以控制这一系统的状态；以及共识，每一节点关于交易有效性方面的协议。

正如三角形中一条边仅能连接其中两个顶点，区块链开发者也仅能聚焦并且成功实现对于去中心化区块链来说必要的三个特性的其中两个。例如，区块链开发者可以实现具有规模和共识的系统，但这将以全部的去中心化为代价。

目前，Slepak的研究相比Gencer要更乐观，因为这篇论文声称，有证据表明闪电网络等链外网络可以避免这一必须进行取舍的三角形情况。

论文中主张，要实现这一点，比特币的闪电网络等链外解决方案可以放宽对共识的定义。不再要求节点保存系统中发生的每一次交易，节点只需跟踪用户在“特殊时刻”请求的某些交易。

Slepak认为他的研究用更正式的术语描述了比特币存在多年的规模争论中核心的取舍问题，他表示：“对我来说，关于比特币的区块大小的争论的研究非常重要。”

基础层面

与此同时，伦敦大学学院博士后研究员Shehar Bano也在研究规模扩展/去中心化的难题，但正如上文所言，它与每个特定区块链的共识协议有关联。

Bano在名为《知识系统化》的论文中，整合了大量不同的共识协议，包括工作量证明（proof-of-work，比特币所使用的）和权益证明（proof-of-stake），并进行比较，从而找出发展需求。

Bano表示：“研究员接下来可以观察并思考，‘哦，我可以这一点有所贡献’或者‘这里有些歧义’。”

尽管这篇文章探讨的范围很广，但去中心化是Bano在与CoinDesk的谈话中讨论的主要话题之一。她说：“因为在某些区块链中出现的情况是，当系统是去中心化的时候，可能由于管理结构或协议特性的原因，集中化的情况会再次出现。我们可以在比特币采矿中看到。”目前在其中三个池占有大约56%的哈希权利。

Bano认为，这一问题的解决将取决于更好的共识协议的开发，她总结道：“其他的功能实际上是蛋糕上的糖衣。共识协议则是蛋糕本身。”