科普：听说破解它就能获得荣誉和财富，它就是区块链不可能三角！

在分布式领域，有个著名的 CAP 定理：分布式系统无法同时确保一致性（Consistency）、可用性（Availability）和分区容忍性（Partition），设计中需要弱化对某个特性的需求。

CAP 原理认为，分布式系统最多只能保证三项特性中的两项特性。

区块链本质上是一个去中心化的分布式账本数据库，它也存在“不可能三角”。今天，我们就来讲讲“不可能三角”在区块链世界是如何权衡和妥协的。

区块链中的“不可能三角”

去中心化、安全和高性能构成了区块链的“不可能三角”，在设计中无法将三个特性同时达成，只能符合其中两个。

去中心化是拥有大量参与区块生产和验证的节点，一般节点的数量越多，去中心化程度越高。

安全性是获得网络控制权需要花费的成本，通常在共识机制的设计中锚定现实世界的资产，例如工作量证明机制（PoW）锚定的是算力。

交易性能就是每秒处理交易的笔数（TPS）。造成区块链性能低下的主要原因是每笔交易都要在所有节点上达成一致。

面对“不可能三角”，主流项目是如何妥协的

主流区块链比特币、以太坊、EOS 都在”不可能三角“的某个特性上做了妥协。

比特币作为一种去中心化的数字货币，牺牲了性能特性，满足了去中心化和安全的设计需求。

首先，从数据结构上看，它应用时间戳的数据结构。虽然在分布式系统中易于数据同步操作，同时在可追溯性、防篡改性方面据有得天独厚的优势。不过，不可否认的是当面临对数据的查询操作时，难免会对数据结构中的链进行遍历，而遍历链操作的效率相对低。

其次，从数据存储方式看，比特币的每一个节点都下载和存储所有数据包，这么做的目的是用强冗余性获得强容错能力和强纠错能力，与此同时这种设计会带来了巨大的校验成本和存储空间损耗。

最后，在并发处理方面，比特币最终只允许一个 “矿工”获得记账权，建立一个交易区块，从而保证网络安全平稳的运行。相比现在我们常用的关系数据库，将数据存储在若干个表中，根据操作涉及的数据锁定若干表或表中的记录、其他表仍能并发处理，比特币的串行操作效率远低于普通数据库。

目前攻击比特币所需的代价是所有 PoW 公链中最高的。随着 ASIC 矿机自身的更新换代和新矿机持续地加入，均能不断提高全网算力。

另外，在区块链技术演变与进化的路上，除了以比特币为代表的公有链技术外，又衍生了联盟链和私有链技术。联盟链技术只允许预设的节点记账，加入的节点都需要申请并进行身份验证。这种区块链技术实质上是在确保安全和效率的基础上做出的“部分去中化。私有链技术的区块则控制在一个实体中，区块的读取权限可以选择性开放，显然为了安全和效率，它已经完全演化成为一种“中心化”的技术。

以太坊 2.0 将采用权益证明（PoS）共识机制。在以太坊网络上，不但可以转账，还可以运行智能合约，应用场景更复杂，但目前以太坊性能低下，更容易发生拥堵。一个块可以在其后的块都最终确定后，依然处于未确认的状态，这样可能会折损系统层面的安全或稳定。毫无疑问，这些问题都需要时间来一一验证。

EOS 作为区块链应用平台，经常被外界指责有中心化的嫌疑。EOS 采用的是代理权益证明（DPoS)共识机制，21 个超级节点负责记账、出块，现在 EOS 主网 TPS 最多可达到四千多。因为节点数量少，所以在三大公链的“去中心化”方面，最容易被外界质疑。

小结

总之，CAP定理的存在，宣判了分布式系统的缺陷。虽然当前的区块链技术并未解决去中心化、高性能和安全的“不可能三角”问题。但是，对其中一个指标做妥协后产生的新技术更符合当下的实际应用需求。

实际上，区块链的“不可能三角”并不是经过严格论证而得出的结论，它只是对各公链实际运行状况作出的总结。

声明：文首发于白话区块链，有部分增改。

文：听风团队——洁然不同

听风说币公众号：听风区块链。有意加入听风团队，加微信seeknsee私聊。

另外我也有个群，如果你想加入一起聊区块链，一起赚钱，让我拉你。本文为个人观点，仅供参考，不构成投资建议。

版权所有，转载请先联系本人。

最后，日常邀请注册MYKEY，市面上唯一免费的EOS账户，现在注册还可获赠$1.5的网络费，并免费获得4000KEY（价值约40元人民币）。

—-

编译者/作者：听风说币

玩币族申明：玩币族作为开放的资讯翻译/分享平台，所提供的所有资讯仅代表作者个人观点，与玩币族平台立场无关，且不构成任何投资理财建议。文章版权归原作者所有。