工作量证明并不是导致区块链不可扩展的原因。
由此收听此次访谈:
可扩展性意味着在单位时间内处理更多的交易。
比特币每秒处理7到14笔交易，以太坊经典（ETC）每秒处理7到17笔交易，但Visa每秒处理24,000笔交易。
这些基于工作证明（POW）的区块链与传统的大型支付系统之间的差距让很多人担忧这些网络的可扩展性不足，并归咎于POW共识算法。
许多人认为POW不可扩展，因为它需要大量工作，因此必须处理较少的交易。
然而，POW并非原因所在。低效是由于全球所有节点对数据库进行完全复制的规则造成的，这需要更小、更慢的区块。需要全面复制的权益证明和权威证明网络具有完全相同的低效性。
什么是基于工作证明的中本聪共识？
POW区块链（如比特币和ETC）中的节点如何在分别每10分钟和13秒达成共识是通过使用基于工作证明的中本聪共识机制来实现的。
其工作原理是区块链不断接收来自用户的交易；当节点接收到这些交易时，它们立即将其重新传输到网络的所有其他节点，以便在网络上进行完全复制。矿工接收到这些交易后，使用POW构建区块，然后立即将其发送回网络的其他部分进行验证。当节点验证这些区块时，它们将其添加到链上并向矿工支付奖励。
自2009年以来，这种经济模型在比特币中已经运行了99%以上的时间，在ETC自2014年以来，在莱特币自2011年以来也一直运行良好。
这是一个安全而完整的方法，而且非常有效。
什么是完全复制？
如前所述，系统中的所有交易和区块都会完全重新传输到所有参与节点。这是为了让所有节点都能保持和维护完全相同的数据库副本。
区块链模型的关键安全策略是实现尽可能多的计算机上的所有账户、余额和智能合约的复制，以便使其尽可能去中心化，并且不可能被人为或自然事件击倒。
然而，在完全去中心化的方式下，全球范围内实现数据库的全面复制以前是不可能的，这使得系统不安全并且依赖于可信第三方。
在完全去中心化的方式下实现全球范围内的全面复制的解决方案是工作证明算法，这是中本聪共识设计的一个组成部分。
什么是工作证明？
POW是参与者以分散和无需许可的方式确保他们拥有完全复制的数据库副本的方法。
其工作原理是POW区块链（如ETC）的一组子节点，称为矿工，将交易分批次聚集起来，为它们添加时间戳、上一个区块的哈希以及称为随机迭代数的随机数，并为新区块创建一个新的加密哈希或印章。之后，他们立即检查哈希是否命中协议确定的特定目标。如果没有命中目标，那么矿工会更改随机迭代数并再次尝试。如果他们再次没有命中目标，那么他们会继续尝试，直到其中一个矿工命中目标并赢得该轮。
他们可能每秒进行数万亿次尝试，这就是为什么消耗大量电力，并称为“工作证明”的原因，因为只有通过如此多的工作，统计上才有一个矿工会在区块时间内命中目标。
完全复制（而不是POW）如何限制可扩展性？
首先要理解的是，POW可以以任何频率处理任何大小的区块。造成区块必须较小且较不频繁是由于重新传输和复制的限制，而不是由于POW。
以下是为什么在完全复制网络中必须使区块较小且较不频繁，从而导致每秒处理较少交易的几个原因：
1. 膨胀： 如果区块更大且传输更快，那么数据库将迅速增大，这将对需要跟上足够计算存储以维护节点的节点操作者施加压力。这将减少链中的节点数量并增加集中化。这也违反了行业的一个主要原则，即“运行自己的节点”，因为人们更愿意使用第三方节点而不是自己的节点。
2. 技术问题： 与膨胀和集中化有关的技术原因是，更大和更快的区块将需要更高的带宽，从而限制了世界上能够处理数据的区域；它们将需要更强大的CPU来验证区块，从而限制了具备更大容量的操作者的范围；新参与者或重新参与者的初始区块链下载时间（IBD）将
非常长，创建了参与系统的额外障碍。
3. 矿工经济学： 由于比特币和ETC的货币政策正在减少并设有上限，未来矿工将依赖于费用收入。如果区块更大且传输更快，交易费用将更低。由于区块空间有限且传输不频繁，因此费用将更高，从而为矿工提供了他们通过哈希算力为这些网络提供的安全性的资金支持。
4. 区块传播： 如果区块更大，区块传播将变得更慢。这将有利于更大的矿工，并将淘汰网络中的较小矿工，使挖矿变得集中化。
较大的矿工会因传播较慢而受益，因为当矿工发现新区块时，他们会立即开始构建下一个区块，因为他们发现的区块会传播出去。传播速度越慢，矿工越有时间对竞争对手获得优势。由于较大的矿工比竞争对手更容易找到新区块，因此他们更频繁地获得这种慢区块传播的优势，从而赚取更多的钱，从而将较小的矿工挤出市场。
可扩展性必须通过更高层次来寻求
由于前一部分指出了集中化、膨胀和无法运行自己的节点的威胁，因此保持POW网络中的区块较小且较慢非常重要。
获得更多可扩展性的最佳方式是像大多数技术一样，即在不太可扩展但更安全的组件之上构建层次。
这意味着创建更高层次的系统，例如通道、卷积和权益证明网络，可以处理大量交易；它们可以将交易净化，并在基础层POW系统上结算更大的金额。
通过这种方式，基础层将提供安全性，而更高层将提供可扩展性，使整个堆栈更安全和实用。
希望获得更高安全性的全球用户将不得不支付更高的费用。而更希望获得更快速和更便宜的交易的用户将能够使用更高层次的系统。
感谢您阅读本期文章!
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