区块链不可能三角是一种被广泛接受的理论，即区块链在任何时候只能提供与去中心化、可扩展性和安全性相关的三分之二的好处。本文将解释什么是区块链不可能三角，并探讨当前区块链行业内解决该问题的尝试。

什么是不可能三角？

在我们深入探讨什么是区块链不可能三角之前，首先了解什么是“不可能三角”非常重要。在这种情况下，不可能三角是具有三个非常理想的元素，但只能优先考虑三个中的两个。

一个很好的例子是项目管理三角（时间、质量和成本），它被广泛使用，甚至在项目管理之外也是如此。例如，如果您要聘请平面设计师为您的公司创建徽标，您可以快速完成高质量的徽标，但成本会很高。或者，您可以快速且廉价地创建徽标，但它的质量不会很高。

什么是区块链不可能三角？

“区块链不可能三角”一词是由以太坊联合创始人 Vitalik Buterin 创造的，用于描述开发人员在创建区块链时面临的三个核心问题。区块链不可能三角的三个要素是去中心化、安全性和可扩展性（图 1）。与前面的示例一样，只能优先考虑两个。以比特币为例，它的发展优先考虑的是去中心化和安全性，这意味着牺牲了可扩展性。

有许多非常技术性的原因可以解释为什么很难在安全性、去中心化和可扩展性之间实现平衡。出于本文的目的，我们只能说这三个元素具有内在的联系，因此，如果你改变一个元素，你就会改变其他元素。

区块链不可能三角的三个要素

去中心化  

去中心化是加密货币和区块链技术的基础之一。去中心化区块链是一种在广泛的计算机或节点网络上运行的区块链。该系统意味着没有中央实体（例如银行）可以控制去中心化网络。本质上，区块链在参与者之间平等分配控制权。

去中心化和网络安全之间通常存在正相关关系，因为不再存在单点故障，而是网络的安全性分布在许多强大的计算机之间。不幸的是，实现高水平的去中心化通常会对网络的速度及其可处理的交易数量产生负面影响。  

XRP 和 EOS 等加密货币优先考虑速度和安全性，但这是以去中心化为代价的。这两个网络都因缺乏去中心化而受到批评。

安全  

安全性对于加密货币和区块链网络的有效运行至关重要。它确保网络上的每一条信息都是准确且不可篡改的。

如果没有高水平的安全性，区块链就会有点像维基百科。它将以一种快速且易于使用的格式提供对世界各地信息的访问，但任何人都可以更改或删除内容。因此，人们不会在维基百科上保留有价值或敏感的信息，同样，用户也不太可能使用安全性较差的区块链。

为了提高区块链网络的速度和吞吐量，减少网络上的节点数量（无论是地理上的还是数量上的）是有效的。然而，更加集中的网络的安全性要低得多，因为用于保护网络安全的计算机较少。这使得集中式区块链更容易受到攻击。

像 Nano (XNO) 和 IOTA 这样的区块链速度很快，并且拥有去中心化网络，但这是以安全性较低为代价的。这并不是说这些网络很容易以任何方式被破解，而是说它们比比特币或以太坊等网络安全性要低得多。

可扩展性  

可扩展性是区块链支持高交易吞吐量并维持网络未来增长的能力。这意味着随着越来越多的人开始使用网络，网络的性能不会受到影响。例如，Visa 支付网络无论是 100 人还是 100,000 人使用该网络都可以高效运行。可扩展的区块链也能做到同样的事情。

许多区块链都是建立在去中心化和安全性的基础上的。在不牺牲安全性或去中心化的情况下实现可扩展性是现有和新兴区块链平台的主要挑战之一。

比特币和以太坊都优先考虑去中心化和安全性，但这是以可扩展性为代价的。目前，比特币区块链网络每秒能够处理大约 7 笔交易 (TPS)，而以太坊最多可以处理 15 TPS。与处理大约 1,700 TPS 的 Visa 相比，这显然是一个值得关注的领域，特别是如果要实现大规模区块链采用的话。

解决区块链不可能三角

事实上，自区块链技术出现以来，区块链三难问题就一直存在。因此，解决这个问题不可能一蹴而就。目前，已经开发或正在开发多种不同的解决方案。这些是第 1 层和第 2 层解决方案的组合。

以太坊 2.0（又名共识层）

以太坊 2.0 升级（也称为共识层）是对以太坊平台的一次巨大改革。此次升级是针对以太坊可扩展性问题的第 1 层解决方案，它将把以太坊的吞吐量从 15 TPS 提高到理论最大值 100,000 TPS。

升级如何实现如此大规模的增长有两个关键要素。首先，以太坊网络将从工作量证明（PoW）转向权益证明（PoS）。PoS 速度更快，而且使用的能源也少得多，这意味着每个节点维护网络的成本更低。

其次，以太坊将使用一种称为分片的概念，它将以太坊区块链分成 64 条平行链，这些链将共同处理交易。这两个因素的结果将是一个更快、更便宜且无限可扩展的以太坊网络。缺点是整个升级要到 2023 年才能完成。

比特币闪电网络

比特币闪电网络是比特币网络的第二层解决方案，旨在提高可扩展性。它的设计目的是允许用户在彼此之间发送近乎即时的交易。它通过将某些高频交易从主区块链上删除并稍后将它们分块广播回主链来实现这一点，从而缓解网络拥塞。闪电网络于 2018 年上线，此后对比特币的可扩展性产生了相当大的影响。

然而，闪电网络只能接受某些高频交易，这意味着大部分交易仍然保留在拥挤的比特币网络上。此外，一些专家批评闪电网络去中心化程度较低，安全性也较差。闪电网络是解决比特币可扩展性问题的良好开端，但还不足以彻底解决问题。

多边形PoS

Polygon (MATIC)是一个“去中心化以太坊扩容平台”，为以太坊网络提供多种不同的扩容解决方案。最令人印象深刻的是 Polygon PoS，它是一种第 2 层解决方案，旨在通过实施侧链来更有效地处理交易来解决以太坊的可扩展性问题。

Polygon PoS 声称能够处理高达 65,000 TPS，这比以太坊的 15 TPS 有了很大的进步。此外，据报道，PoS 上的 Polygon PoS 交易费用比以太坊网络低约 10,000 倍。

但这个解决方案有一些缺点。首先，人们需要学习和使用以太坊以外的另一个平台。其次，Polygon等侧链的安全性远不如以太坊或比特币等第一层网络。第三，它被许多人视为以太坊 2.0（共识层）完成之前的临时解决方案。

概括

区块链不可能三角是全世界区块链开发人员面临的主要问题。它概述了区块链的三个关键要素——去中心化、安全性和可扩展性——并指出必须牺牲其中之一才能成功实现另外两个要素。目前已经有许多尝试来解决区块链的不可能三角，但尚未找到通用的解决方案。