区块链未来的发展可扩展性问题如何解决?

自从区块链或分布式分类账技术出现以来已有十多年了。尽管事实上区块链的第一个实际使用案例比特币仍在发展,但该技术的其他应用尚未产生影响。从理论上讲,尽管区块链有望通过众多应用程序在众多领域带来革命性的变化,但这些应用程序中只有极少数已经超越了概念验证阶段。对于范围最宏大的应用程序和用例尤其如此,例如全球支付和点对点汇款平台或统一的全国性电子医疗记录(EHR)系统。那是因为区块链的可扩展性很低。除了稳步增长的拥有超过700万的活跃用户和3200万的钱包以及其他类似的加密货币网络,由于可扩展性问题或大多数人想提及的“可扩展性难题”,尚未实现区块链和分布式账本技术的大规模应用。 。

了解分布式分类帐技术的性质及其独特的优势将有助于消除可伸缩性难题的神秘色彩。

分布式分类帐技术的好处
你们中的大多数人可能已经知道什么是分布式账本-跨多个节点或实体的网络共享和同步的数据库。对此共享分类帐进行的任何添加都必须通过共识机制批准,在该机制中,大多数参与者必须验证该操作是否合法。而且,对数据库的每个新更改或添加都会立即反映到所有节点上,这意味着每个参与者都可以看到相同的事物。这种功能为区块链和分布式分类帐提供了几乎独特的优势组合,使其适用于许多新颖的应用程序。

使用分布式分类帐技术最明显的好处是能够实施分散控制和决策,同时在共享参考源中记录其结果。随着组织向力量,资源和信息的民主化过渡以实现流程的更高透明度,这使得区块链非常适合众多现代业务应用程序。由于信任是区块链和分布式账本技术的内在宗旨,使用分布式账本,分布式账本或区块链网络中的所有参与者都可以通过投票和共识来影响结果,而无需担心流程的合法性。区块链提供的非信任环境网络可用于众多革命性应用,例如用于商业和政府目的的完全数字化选举。
区块链的分散性有望解决的另一个问题是消除了对集中监管者或交易伙伴的需求。大多数用于小额信贷等目的的海外金融交易是由发送方和接收方之间的多个中介方进行的。这些中介机构需要通过执行不同的角色(例如验证交易的合法性)来促进交易。尽管有必要,但中介的介入增加了运营成本和资金交付所需的时间,在某些情况下使流程不方便甚至不可持续。由于区块链和其他分布式分类帐网络不需要中介机构来验证和记录交易,因此可以使用它们来简化此类交易系统。

区块链在提供透明性的同时,还确保了关键数据的安全性。它高度不受外部威胁的影响,从而确保网络外部的任何人都无法访问区块链中的数据。由于分布式分类帐上的数据是不可变的,因此在很大程度上也避免了个人参与者对其进行操作。此外,由于每个参与节点上都存在区块链数据的副本,因此不会出现单点故障,从而确保了数据丢失的安全性。然而,对区块链固有数据复制的需求也是其最大挑战-可扩展性的重要原因。

可伸缩性难题
使区块链技术无法被主流采用的最大障碍是可扩展性难题。为了将该技术用于可以带来最大价值的应用程序-例如支持国际支付系统或确保跨大型供应链的可见性-区块链开发人员必须找到一种在权责分散,安全性之间取得平衡的方法,以及速度(或可扩展性)。由于区块链的架构,对于开发人员而言,找到一种在不损害这三个组件中任何一个的前提下确保该技术可以使用的方法变得越来越困难。由于区块链是去中心化的,因此在不影响速度和可扩展性的情况下它不能具有强大的安全性,并且在不影响安全性的情况下不能提供主流应用程序所需的速度。而且,如果优先考虑速度和安全性,那么区块链将失去其去中心化的核心原则,使其与现有的集中式全球支付网络没有什么不同,例如银行和信用卡公司已经使用的网络。由于去中心化以及在所有设备上复制同一条信息会占用大量资源这一事实,区块链网络很难扩展到一定规模以上,同时又提供与现有交易系统相同的速度。对于区块链开发人员而言,打破或确切地说避免这种三向僵局被证明是一项艰巨的挑战。例如银行和信用卡公司已经使用的那些。由于去中心化以及在所有设备上复制同一条信息会占用大量资源这一事实,区块链网络很难扩展到一定规模以上,同时又提供与现有交易系统相同的速度。对于区块链开发人员而言,打破或确切地说避免这种三向僵局被证明是一项艰巨的挑战。例如银行和信用卡公司已经使用的那些。由于去中心化以及在所有设备上复制同一条信息会占用大量资源这一事实,区块链网络很难扩展到一定规模以上,同时又提供与现有交易系统相同的速度。对于区块链开发人员而言,打破或确切地说避免这种三向僵局被证明是一项艰巨的挑战。

然而,寻找可伸缩性难题的解决方案仍在全力进行,这已经导致出现了许多潜在的解决方案。

可伸缩性难题的潜在解决方案
可伸缩性难题的许多潜在解决方案之一是在主区块链网络中添加辅助层,以更快地执行交易。这种解决方案的一个例子是比特币的闪电网络。闪电网络旨在使比特币交易更快,更便宜。为了减少等待时间和其他花费在记录每个小事务上的资源,闪电网络在频繁进行事务处理的两个对等方之间使用辅助双向连接。该渠道使这两方无需等待很长时间即可交换资金,也不必向矿工支付交易费。一旦渠道发挥了作用,即当双方完成了必要的一系列交易后,交易便被添加到主区块链中。

另一种可能的解决方案是使用不同形式的决策和共识机制,例如“授权下放证明”方法。在这种方法中,与其从整个区块链网络中获得共识,不如轮询少数提名节点以验证主要交易。这加快了交易速度,同时还保持了区块链的完整性。尽管此方法在区块链的去中心化方面略有妥协,但它设法显着提高了可伸缩性,从而使该技术的采用更加可行。

由于这些解决方案并不完美,仍处于起步阶段,因此继续寻找潜在解决方案以解决区块链的可扩展性难题。除了解决可伸缩性难题外,在被主流采用之前,区块链还需要克服其他挑战。毋庸置疑,克服区块链的挑战只是时间问题,因为对区块链的推动在全球范围内日益严格。毫不奇怪,因为由区块链运行的未来的承诺太好了,以至于无法探索。