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十多年來,區塊鏈開發人員一直在追求一個主要的性能指標:速度。每秒交易量(TPS)成為行業技術進步的基準,因為網絡的發展速度超過了傳統的金融系統。然而,單靠速度還沒有實現曾經設想的那種大規模采用。相反,高TPS區塊鏈在現實世界的需求時期一再受挫。根本原因是白皮書中很少討論的結構性弱點:瓶頸問題。
理論上,“快速”區塊鏈應該在壓力下表現出色。在實踐中,許多人猶豫不決。原因在于網絡組件在重負載下的行為方式。瓶頸問題是指當區塊鏈優先考慮吞吐量而沒有充分解決系統性摩擦時出現的一系列技術限制。這些限制在用戶活動高峰期最為明顯。諷刺的是,正是最需要區塊鏈的時刻。
第一個瓶頸出現在驗證器和節點級別。為了支持高TPS,節點必須快速處理和驗證大量事務。這需要大量的硬件資源:處理能力、內存和帶寬。但硬件有局限性,并非去中心化系統中的每個節點都在理想條件下運行。隨著交易的積累,表現不佳的節點會延遲阻止傳播或完全退出,從而分裂共識并減慢網絡速度。
第二層問題是用戶行為。在交通繁忙時期,待處理交易的保留區(會員庫)活動十分頻繁。成熟的用戶和機器人采用搶先策略,支付更高的費用來插隊。這推動了合法交易,其中許多交易最終失敗。內存池成為戰場,用戶體驗惡化。
第三是傳播延遲。區塊鏈依賴于節點之間的點對點通信來共享交易和區塊。但當消息量迅速增加時,傳播就會變得不均勻。某些節點比其他節點更快地接收關鍵數據。這種滯后可能會引發臨時分叉、計算浪費,并在極端情況下引發鏈重組。所有這些都削弱了對最終結果的信任。
另一個隱藏的弱點在于共識本身。高頻塊創建對于維護TPS是必要的,這給共識算法帶來了巨大的壓力。有些協議根本不是為了做出毫秒級緊迫性的決策而設計的。因此,驗證器未對準和削減錯誤變得更加常見,從而給確保網絡完整性的機制帶來了風險。
最后,還有存儲問題。針對速度進行優化的鏈通常會忽視存儲效率。隨著交易量的增長,分類帳的規模也在增加。如果沒有修剪、壓縮或替代存儲策略,鏈的大小就會膨脹。這進一步增加了節點的運行成本,將控制權整合到那些能夠負擔得起高性能基礎設施的人手中,從而削弱了去中心化。為了解決這個問題,在不久的將來,0層解決方案的關鍵任務之一將是在一個區塊鏈中無縫地統一存儲和速度。
幸運的是,該行業已經通過直接解決這些威脅的工程解決方案做出了回應。引入了本地費用市場,以細分需求并減輕全球內存池的壓力。MEV保護層和垃圾郵件過濾器等反前端運行工具已經出現,可以保護用戶免受操縱行為的影響。新的傳播技術,例如Solana(SAL)Turbine協議,大大減少了整個網絡的消息延遲。模塊化共識層(以Celestia等項目為例)更有效地分配決策,并將執行與共識分開。最后,在存儲方面,快照、修剪和并行磁盤寫入使網絡能夠在不影響大小或穩定性的情況下保持高速。
除了技術影響之外,這些進步還有另一個影響:它們抑制了市場操縱的動力。抽水和傾倒計劃、狙擊機器人和人為價格上漲通常依賴于利用網絡效率低下。隨著區塊鏈對擁堵和領跑的抵抗力越來越強,此類操縱變得更難大規模執行。反過來,這降低了波動性,增強了投資者的信心,并減少了底層網絡基礎設施的負載。
現實情況是,許多第一代高速區塊鏈的構建都沒有考慮到這些相互關聯的限制。當性能失敗時,補救措施是修補錯誤、重寫共識邏輯或投入更多硬件來解決問題。這些快速修復程序都沒有解決基礎架構。相比之下,當今的領先平臺正在采取不同的方法,從一開始就牢記這些教訓。這包括設計速度是效率副產品的系統。
區塊鏈的未來不屬于最快的。一旦毫無錯誤地達到Visa的65,000 TPS,區塊鏈應該在未來的壓力下保持彈性,成為Web 2支付系統的成熟模擬物,因為瓶頸問題現在是區塊鏈工程的核心。那些盡早解決這個問題的人將定義下一個web3時代的性能標準。
克里斯托弗·路易斯·蘇是Venom Foundation的首席執行官,Venom Foundation是一個0層區塊鏈協議,專注于為全球web3基礎設施提供可擴展、安全且合規的解決方案。他在金融和技術交叉領域擁有二十多年的經驗,包括在亞馬遜和微軟擔任領導職務,現在領導著可互操作生態系統的開發,這些生態系統將傳統金融與去中心化技術連接起來。