區塊鏈將面臨大洗牌：單一區塊鏈效率非常糟糕

作者：polynya;編譯：Block unicorn

這裡沒有什麼新鮮事，事實上，我在2021年已經反覆講述了這些內容。 而且，在當今時代，行業主要關注基礎設施完全是荒謬的，當有幾十個，甚至數百個，類似的L1（一層區塊鏈網路）和L2（二層區塊鏈網路）在運行了多年後，除了一些垃圾交易，幾乎看不到有效的利用價值。 更不用說在2024年、2025年及以後，區塊空間供應呈指數增長，基本上有無限的數據可用性（具有不同的屬性）。 **過去幾年來，應用和用戶入門一直是一個極大的問題，成為了主要的制約因素，而且隨著每一天的過去，需求和供應之間的差距變得更大。 （附言：更糟糕的是，對已經證明具有產品市場適應性的有價值應用完全被忽視了）。 **坦白說，我已經對這個行業失望了，但我仍然會通過偶爾的文章以我自己的方式繼續努力。

在這篇文章中，我沒有提到任何一個L1或L2——我才不在乎你們那些瑣碎而毫無意義的爭吵，所以請不要把我帶入到你的想法裡面。 我只是在這裡告訴你們為什麼單一區塊鏈是極其糟糕的技術，以及為什麼有數倍以及更好的技術可以升級。

這裡是我對單一鏈的定義——區塊鏈中每個用戶都必須天真地重新處理所有交易以驗證完整性。 網路處理的交易越多，每個人的硬體要求就越高。 網路中的節點越多，它就變得越低效和越慢;或者，你限制可訪問性，因此在極少數地方的極少數人可以運行沒有補貼的獨立節點，，實際上導致一個比傳統金融體系更為中心化的反烏托邦。 多年甚至幾十年來，出現了許多其他挑戰，最終導致社會、技術和經濟的不可持續性。 我已經寫了一本關於可持續性的書，所以在這裡我就不多說了。

假設你有一萬個節點在一個網路中，在我看來，這是不夠的，我們應該努力在全球不同類型的地方擁有十萬個節點。 我們需要在家裡、學校、政府辦公室，無論是在大城市、小村莊、智利、巴布亞紐幾內亞，甚至最終在太空都要有網路節點。 如果你不能抵禦最壞情況，公共區塊鏈的整個意義就會喪失。 就是說，如果我們對積極情景感到滿足，而在區塊鏈應該發揮作用的關鍵時刻失敗，那太容易發生失敗了，儘管這有點偏離主題。

所以，假設你在最終階段有十萬個節點——每個節點都必須重新處理所有交易。 網路的開銷立即增加了十萬倍，更不用說你要消耗大量頻寬確保所有十萬個節點同步，這種效率極其糟糕。

傳統的輕量級用戶端並不是解決方案。 首先，傳統輕量級用戶端不是無需信任的，但更重要的是，你仍然需要大量的節點重新處理所有交易以驗證完整性。

幸運的是，有方法可以使事情效率提高數千倍。 兩個關鍵技術是有效性證明和數據可用性抽樣。 毫無疑問，每個試圖擴大規模的單一區塊鏈都必須升級到類似有效性證明和數據可用性抽樣的技術，否則就有被淘汰的風險（注：當然，我們還有欺詐證明，但我將專注於有效性證明）。

我已經詳細討論了為什麼有效性證明是所有單一區塊鏈的一個明顯、關鍵的升級——但以下是要點：

1. 你可以提高系統要求，因此，一個經過有效性證明的執行層比等效的單一執行層更快。

2. 一個大小為1 MB的有效性證明可以代表數百萬筆交易的完整性，而這些交易在同步到成千上萬個節點時，本應需要數千台超級計算機和GB（千兆位元組）級的帶寬。 這使得經過有效性證明的執行層在驗證節點只需要同步和處理簡明證明時，可能具有更顯著、更低的延遲。

3. 最後，而且至關重要的是，與需要超級計算機和無限制的10 Gbps連接相比，普通用戶現在可以在4G上使用手機驗證完整性。

4. 有效性證明執行層還有許多其他好處——其中之一是隱私的可能性。 但也許最令人興奮的是，在保留原子可組合性且不分散流動性的情況下，你可以增加輸送量。 所以，假設一個單一執行層的峰值是1,000 TPS。 經過有效性證明的等效執行層可以將其推高到2,000 TPS或更多。 然後你可以有100個以上的這些鏈聚合證明。 你已經從1,000 TPS增加到了200,000 TPS，而驗證的成本大大降低。 更重要的是，網路的整體基礎設施成本現在變得無限更加高效。

當然，儘管有效性證明可以壓縮大量的計算和數據，我們仍然需要一些原始數據。 這就是數據可用性抽樣發揮作用的地方。 在這個系統中，節點數量越多，處理的數據量就越大，成功地降低了頻寬成為限制因素的可能性，並且超越了光速的限制。 因此，你可以遠遠超越單一區塊鏈所能提供的規模。 不過，我不會過多討論數據可用性抽樣，因為這可能永遠都不會成為問題。

**那麼，有哪些缺點呢？**首先，讓我討論一下非缺點的方面：

1. 成本：有效性證明執行層和數據可用性抽樣證明數據層確實在生成證明時存在初始成本，但由於驗證這些證明的成本相對較低，因此它們的成本要低得多。 例如，對於一個擁有10萬個節點的網路，整體成本至少會便宜50,000倍。 而且，有效性證明的成本一直在急劇下降，甚至像 zkEVM 這樣複雜的東西在近一年前幾乎是微不足道的。 最後，公共區塊鏈中最大的成本實際上是通過經濟安全來防範「西比爾攻擊」（Sybil Attack），而這也是有效性證明的另一個非凡好處——現在你可以擁有基本上無限數量的鏈共用安全性，而不是將安全性分散到每個鏈基本上沒有安全性的程度。

2. 延遲：生成證明可以同時進行很多操作，實際上，由於你只需處理一小部分數據，鑒於頻寬通常是瓶頸，而單一區塊鏈花費了很多時間處理數據，隨著技術的成熟，延遲甚至可能減少。

**3. 複雜性：技術的每一次飛躍都需要複雜性，過去如此，現在如此，將來也將如此。 如果某項技術能使效率提高100000倍，正確的方法始終是掌握這種複雜性，經過實踐檢驗，而不是簡單地放棄並繼續使用舊技術。 否則，你將被那些採取正確方法的人淘汰。 **

消除更多錯誤的對立觀念：

1. 單一區塊鏈和經過有效性證明的執行層都能夠從虛擬機（VM）、並行化和用戶端級別的優化，以及更快的硬體中受益。 實際上，由於 a） 構建者的專業化; 和 b） 證明生成，經過有效性證明的執行層更能從更快的硬體和並行化中受益。 有了有效性證明，你還可以進行更大規模的實驗和快速創新，執行層可以專注於執行。 這對於特定應用鏈非常有用。

2. 這不是水平擴展與垂直擴展的問題。 經過有效性證明的執行層同時為你提供了水準和垂直擴展。 這就是真正的並行化。 每個鏈的並行化 x 跨鏈的並行化。

3. “集成”不是單一區塊鏈或有效性證明的屬性。 兩者都可以在L1層進行無損集成，或者它們可以在L2層進行分離。 已經有不止一個專案在做這件事，就像上面提到的那樣，我不打算點名。 實際上，為了一個健康的生態系統，你需要在L1和L2層都有經過有效性證明的執行層，因為它們都有各自的優點和缺點，選擇很重要。

**4. 有****效性證明不僅能夠保持可組合性，而且是在跨鏈上保持可組合性的最佳方式。 實際上，單一鏈很可能永遠無法跨相互組合，而且總是會分散流動性;與此同時，我們有多個專案正在構建跨鏈、共用流動性的經過有效性證明的鏈。 **

真正的缺點：

1. 時間：像有效性證明和數據可用性抽樣這樣的下一代技術需要時間 - 比我期望的時間要長。 但每天都在穩步取得進展，我們現在已經有多個解決方案投入生產，未來幾年還會有更多的解決方案。 雖然我不知道會花多長時間，但有效性證明的普及已經開始，而且是不可避免的。

2. 看，今天擁有一個單一區塊鏈是完全可以的，因為5年前還不存在能夠超越其嚴重限制的技術。 但同樣必須承認的現實是，像有效性證明和數據可用性抽樣這樣的下一代技術是不可避免的，整個區塊鏈世界最終將趨於這種設計，因為這是非常合理的。 **我敢打賭，每個值得關注的單一區塊鏈專案都在研究有效性證明，而在這方面走得最遠的專案將會獲得回報，而那些仍然通過否認有效性證明的巨大好處來誤導加密社區的落後者將在未來面臨很大的困難。 相反，更好地接受新技術吧。 **

這是目前我們所知道的，區塊鏈要實現全球規模並在我們的手機上進行所有驗證的唯一途徑。 單一區塊鏈無法實現規模擴展，也無法進行這樣的驗證。

當然，除非你不需要規模，就像比特幣一樣。