区块链不可能三角:去中心化、安全和高性能

时间:2021-12-29|浏览:112

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。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。
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。
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,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。这个「密码」是可以进行修改或重置的。输入原「密码」后,就可以直接修改「密码」了;但如果原「密码」忘记了,可以用「私钥」或是「助记词」导入钱包,同时设置新的「密码」。
在现实世界中,一个银行卡只对应一个密码,密码修改后,原密码就失效了。但是区块链钱包中,一个钱包在不同手机上可以用不同的「密码」,彼此相互独立,互不影响。

区块链不可能三角:去中心化、安全和高性能
私钥=银行卡号+银行卡密码
创建钱包后,输入「密码」可以导出「私钥」。这个「私钥」是由64个字符组成的字符串,当然有的钱包采用的编码不一样,字符数可能更少。一个钱包「地址」只有一个私钥且不能修改。
只要输入「私钥」并设置一个「密码」(不用输入原「密码」),就能进入钱包并拥有这个钱包的掌控权,就可以把钱包中的币转移走。
所以,私钥就相当于是“银行卡号+银行卡密码”,非常重要,一定要妥善保存。
助记词=私钥=银行卡号+银行卡密码
前面提到,「私钥」由64位字符串组成,所以非常容易抄错,于是就出现了「助记词」。
「助记词」,顾名思义,就是帮助你记录、记忆。「助记词」由12个单词组成,每个单词之间有一个空格,和「私钥」一样,一个钱包只有一套「助记词」且不能修改。
「助记词」和「私钥」具有同样的功能:只要输入「助记词」并设置一个「密码」(不用输入原「密码」),就能进入钱包并拥有这个钱包的掌控权,就可以把钱包中的币转移走。
「助记词」只能备份一次,备份后,在钱包中便不会再显示。因此,在备份时一定要抄写下来。
Keystore+密码=私钥
钱包里有一个备份「Keystore」的功能,选择备份「Keystore」,输入「密码」,会出现一大段代码,这个就是「Keystore」。
在导入钱包时,只要输入「Keystore」 和「密码」,就能进入钱包了。这一点和用「私钥」或「助记词」导入钱包不一样,后两者不需要知道原「密码」,而是直接重置「密码」。
「Keystore」可以理解为加密后的「私钥」,和钱包的「密码」有关,钱包的「密码」修改后,「Keystore」也发生相应变化。
需要特别注意的是,在用「Keystore」导入钱包时,需要输入「密码」,这个「密码」是备份「Keystore」时的钱包「密码」,与后来「密码」是否有修改无关。
结语
在现实世界中,如果你的银行卡丢了,密码忘了,可以去银行帮你找回,你的钱还是你的钱,丢不了,这是中心化的优势。
但是在区块链世界中,钱包信息要是丢了,就没人能够帮你找回。因此,只要你保护好钱包信息,钱包里面的财产只属于你自己,谁也抢不走,这是去中心化的优势。

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