Delphi Digital 深度报告：区块链扩容的终局

自从 Vitalik提出著名的可扩展性三难困境以来，加密社区便一直存在着一种误解，即认为三难困境是一成不变的，一切都必须权衡取舍。虽然这在大多数情况下是正确的，但我们时不时会看到三难困境的界限被拉升了（要么是通过真正的创新，要么通过引入额外但合理的信任假设）。
当我们浏览不同的设计时，我们会重点介绍其中的一些示例。但在我们开始之前，定义可扩展性的含义是很重要的。简而言之，可扩展性是在不增加验证成本的情况下处理更多交易的能力。考虑到这一点，让我们来看看当前各大区块链的tps数据。在这篇文章中，我们将解释实现这些不同吞吐量水平的设计属性。重要的是，下面显示的数字并不是它们能够达到的最高水平，而是这些协议历史使用情况的实际值。
单片链 VS 模块化链
单片区块链
首先，让我们来看单片链，在这个阵营中，Polygon PoS和BSC并不符合我们的可扩展性定义，因为它们只是通过更大的区块来增加吞吐量（众所周知，这种权衡会增加节点的资源需求，并牺牲去中心化以提高性能）。虽然这种权衡有其市场契合度，但它们并不是长期解决方案，因此并没有那么引入注目。而Polygon 认识到了这一点，并正在转向以rollup为中心的更可持续的解决方案。
另一方面，Solana 是对完全可组合的单片区块链边界的一次认真尝试，Solana 的秘密武器被称为历史证明 (PoH)账本，PoH 的想法是创建一个全局时间概念（一个全局时钟），所有交易，包括共识投票，都带有发行人附加的可靠时间戳。这些时间戳允许节点在不等待每个区块上彼此同步的情况下取得进展。Solana 通过优化其执行环境来并行处理tx，而不是像EVM 那样一次处理一笔tx，从而实现更好的扩容。
尽管 Solana 实现了吞吐量增益，但在很大程度上，它仍然归功于更密集的硬件和网络带宽使用。虽然这降低了用户的费用，但它将节点操作限制在有限的数据中心。这与以太坊形成了对比，以太坊虽然由于高昂的费用而无法为许多人所使用，但最终由其活动用户管理，这些用户可以在家中运行节点。
单片区块链如何会失败？
单片区块链的可扩展性，最终会受到单个强大节点可处理能力的限制。不管人们对去中心化的主观看法如何，在将治理权限制在相对较少的行动者手中之前，只能大力推动这种容量。相比之下，模块化链在不同节点之间拆分总工作量，因此可产生比任何单个节点可以处理的总吞吐量更多的吞吐量。

至关重要的是，去中心化只是模块化图片的二分之一。与去中心化一样重要的是模块化背后的另一个动机，即有效的资源定价（即费用）。在单片链中，所有tx都争夺相同的区块空间并消耗相同的资源。因此，在区块链拥堵的情况下，市场对单个应用的超额需求会对链上的所有应用产生不利影响，因为每个人的费用都在上涨。自从 CryptoKitties 在 2017 年造成以太坊网络拥堵之后，这个问题一直就存在着。重要的是，额外的吞吐量从来没有真正解决过问题，而是推迟了它。互联网的历史告诉了我们，每增加一次容量都会为新的、不可行的应用腾出空间，而这些应用往往会迅速消耗刚刚增加的额外容量。
最后，单片链根本无法针对具有不同优先级的、截然不同的应用进行自我优化。以 Solana 为例，Kin 和 Serum DEX 就是一个例子。Solana 的低延迟适用于像 Serum DEX 这样的应用，然而，维持这样的延迟也需要限制状态增长，这是通过为每个账户收取状态租金来强制执行的。反过来，这对像 Kin 这样的账户密集型应用会产生不利影响，这些应用程序由于高昂的费用而无法向大众提供 Solana 的吞吐量。
展望未来，期望单一资源池能够可靠地支持各种crypto应用（从Metaverse、游戏到DeFi和支付）是天真的。虽然增加完全可组合链的吞吐能力很有用，但我们需要更广泛的设计空间和更好的资源定价以供主流采用。这就是模块化方法发挥作用的地方。
区块链的演进
在扩容的神圣使命中，我们见证了从“可组合性”到“模块化”的趋势转变。首先，我们要定义这些术语：可组合性是指应用程序以最小化摩擦的方式相互无缝交互的能力，而模块化是将系统分解为多个单独部件（模块）的工具，这些部件（模块）可以随意剥离和重新组装。
以太坊Rollup、ETH 2.0分片、Cosmos Zone、波卡平行链、雪崩Subnet、Near的Chunk以及Algorand的副链都可以被视为模块。每个模块在各自的生态系统中处理总工作负载的一个子集，同时保持跨通信的能力。当我们深入研究这些生态系统时，我们会注意到，模块化设计因其跨模块实现安全性的方式而大不相同。
Avalanche（雪崩）、Cosmos和Algorand等多链hub最适合独立安全模块，而以太坊、波卡（Polkadot）、Near和Celestia（一种相对较新的L1设计）则设想了最终共享或继承彼此安全性的模块。

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