区块链将面临大洗牌：单一区块链效率非常糟糕

作者：polynya；编译：Block unicorn

这里没有什么新鲜事，事实上，我在2021年已经反复讲述了这些内容。而且，在当今时代，行业主要关注基础设施完全是荒谬的，当有几十个，甚至数百个，类似的L1（一层区块链网络）和L2（二层区块链网络）在运行了多年后，除了一些垃圾交易，几乎看不到有效的利用价值。更不用说在2024年、2025年及以后，区块空间供应呈指数增长，基本上有无限的数据可用性（具有不同的属性）。过去几年来，应用和用户入门一直是一个极大的问题，成为了主要的制约因素，而且随着每一天的过去，需求和供应之间的差距变得更大。（附言：更糟糕的是，对已经证明具有产品市场适应性的有价值应用完全被忽视了）。坦白说，我已经对这个行业失望了，但我仍然会通过偶尔的文章以我自己的方式继续努力。

在这篇文章中，我没有提到任何一个L1或L2——我才不在乎你们那些琐碎而毫无意义的争吵，所以请不要把我带入到你的想法里面。我只是在这里告诉你们为什么单一区块链是极其糟糕的技术，以及为什么有数倍以及更好的技术可以升级。

这里是我对单一链的定义——区块链中每个用户都必须天真地重新处理所有交易以验证完整性。网络处理的交易越多，每个人的硬件要求就越高。网络中的节点越多，它就变得越低效和越慢；或者，你限制可访问性，因此在极少数地方的极少数人可以运行没有补贴的独立节点，，实际上导致一个比传统金融体系更为中心化的反乌托邦。多年甚至几十年来，出现了许多其他挑战，最终导致社会、技术和经济的不可持续性。我已经写了一本关于可持续性的书，所以在这里我就不多说了。

假设你有一万个节点在一个网络中，在我看来，这是不够的，我们应该努力在全球不同类型的地方拥有十万个节点。我们需要在家里、学校、政府办公室，无论是在大城市、小村庄、智利、巴布亚新几内亚，甚至最终在太空都要有网络节点。如果你不能抵御最坏情况，公共区块链的整个意义就会丧失。就是说，如果我们对积极情景感到满足，而在区块链应该发挥作用的关键时刻失败，那太容易发生失败了，尽管这有点偏离主题。

所以，假设你在最终阶段有十万个节点——每个节点都必须重新处理所有交易。网络的开销立即增加了十万倍，更不用说你要消耗大量带宽确保所有十万个节点同步，这种效率极其糟糕。

传统的轻量级客户端并不是解决方案。首先，传统轻量级客户端不是无需信任的，但更重要的是，你仍然需要大量的节点重新处理所有交易以验证完整性。

幸运的是，有方法可以使事情效率提高数千倍。两个关键技术是有效性证明和数据可用性抽样。毫无疑问，每个试图扩大规模的单一区块链都必须升级到类似有效性证明和数据可用性抽样的技术，否则就有被淘汰的风险（注：当然，我们还有欺诈证明，但我将专注于有效性证明）。

我已经详细讨论了为什么有效性证明是所有单一区块链的一个明显、关键的升级——但以下是要点：

1. 你可以提高系统要求，因此，一个经过有效性证明的执行层比等效的单一执行层更快。

2. 一个大小为1 MB的有效性证明可以代表数百万笔交易的完整性，而这些交易在同步到成千上万个节点时，本应需要数千台超级计算机和GB（千兆字节）级的带宽。这使得经过有效性证明的执行层在验证节点只需要同步和处理简明证明时，可能具有更显着、更低的延迟。

3. 最后，而且至关重要的是，与需要超级计算机和无限制的10 Gbps连接相比，普通用户现在可以在4G上使用手机验证完整性。

4. 有效性证明执行层还有许多其他好处——其中之一是隐私的可能性。但也许最令人兴奋的是，在保留原子可组合性且不分散流动性的情况下，你可以增加吞吐量。所以，假设一个单一执行层的峰值是1,000 TPS。经过有效性证明的等效执行层可以将其推高到2,000 TPS或更多。然后你可以有100个以上的这些链聚合证明。你已经从1,000 TPS增加到了200,000 TPS，而验证的成本大大降低。更重要的是，网络的整体基础设施成本现在变得无限更加高效。

当然，尽管有效性证明可以压缩大量的计算和数据，我们仍然需要一些原始数据。这就是数据可用性抽样发挥作用的地方。在这个系统中，节点数量越多，处理的数据量就越大，成功地降低了带宽成为限制因素的可能性，并且超越了光速的限制。因此，你可以远远超越单一区块链所能提供的规模。不过，我不会过多讨论数据可用性抽样，因为这可能永远都不会成为问题。

那么，有哪些缺点呢？首先，让我讨论一下非缺点的方面：

1. 成本：有效性证明执行层和数据可用性抽样证明数据层确实在生成证明时存在初始成本，但由于验证这些证明的成本相对较低，因此它们的成本要低得多。例如，对于一个拥有10万个节点的网络，整体成本至少会便宜50,000倍。而且，有效性证明的成本一直在急剧下降，甚至像 zkEVM 这样复杂的东西在近一年前几乎是微不足道的。最后，公共区块链中最大的成本实际上是通过经济安全来防范“西比尔攻击”（Sybil Attack），而这也是有效性证明的另一个非凡好处——现在你可以拥有基本上无限数量的链共享安全性，而不是将安全性分散到每个链基本上没有安全性的程度。

2. 延迟：生成证明可以同时进行很多操作，实际上，由于你只需处理一小部分数据，鉴于带宽通常是瓶颈，而单一区块链花费了很多时间处理数据，随着技术的成熟，延迟甚至可能减少。

3. 复杂性：技术的每一次飞跃都需要复杂性，过去如此，现在如此，将来也将如此。如果某项技术能使效率提高100000倍，正确的方法始终是掌握这种复杂性，经过实践检验，而不是简单地放弃并继续使用旧技术。否则，你将被那些采取正确方法的人淘汰。

消除更多错误的对立观念：

1. 单一区块链和经过有效性证明的执行层都能够从虚拟机（VM）、并行化和客户端级别的优化，以及更快的硬件中受益。实际上，由于 a) 构建者的专业化; 和 b) 证明生成，经过有效性证明的执行层更能从更快的硬件和并行化中受益。有了有效性证明，你还可以进行更大规模的实验和快速创新，执行层可以专注于执行。这对于特定应用链非常有用。

2. 这不是水平扩展与垂直扩展的问题。经过有效性证明的执行层同时为你提供了水平和垂直扩展。这就是真正的并行化。每个链的并行化 x 跨链的并行化。

3. “集成”不是单一区块链或有效性证明的属性。两者都可以在L1层进行无损集成，或者它们可以在L2层进行分离。已经有不止一个项目在做这件事，就像上面提到的那样，我不打算点名。实际上，为了一个健康的生态系统，你需要在L1和L2层都有经过有效性证明的执行层，因为它们都有各自的优点和缺点，选择很重要。

4. 有效性证明不仅能够保持可组合性，而且是在跨链上保持可组合性的最佳方式。实际上，单一链很可能永远无法跨相互组合，而且总是会分散流动性；与此同时，我们有多个项目正在构建跨链、共享流动性的经过有效性证明的链。

真正的缺点：

1. 时间：像有效性证明和数据可用性抽样这样的下一代技术需要时间 - 比我期望的时间要长。但每天都在稳步取得进展，我们现在已经有多个解决方案投入生产，未来几年还会有更多的解决方案。虽然我不知道会花多长时间，但有效性证明的普及已经开始，而且是不可避免的。

2. 看，今天拥有一个单一区块链是完全可以的，因为5年前还不存在能够超越其严重限制的技术。但同样必须承认的现实是，像有效性证明和数据可用性抽样这样的下一代技术是不可避免的，整个区块链世界最终将趋于这种设计，因为这是非常合理的。我敢打赌，每个值得关注的单一区块链项目都在研究有效性证明，而在这方面走得最远的项目将会获得回报，而那些仍然通过否认有效性证明的巨大好处来误导加密社区的落后者将在未来面临很大的困难。相反，更好地接受新技术吧。

这是目前我们所知道的，区块链要实现全球规模并在我们的手机上进行所有验证的唯一途径。单一区块链无法实现规模扩展，也无法进行这样的验证。

当然，除非你不需要规模，就像比特币一样。