2022年度回顾 | 技术篇：突破公链不可能三角的努力( 四 ) _区块链

文章插图
综上所述，以太坊迫切需求性能提升，提出了和的思路提高性能。同时又为了让更多数据能廉价、不臃肿地存储，提出了数据可用性的解决方案，并弱化它带来的安全性降低的问题。以太坊仍然要修补自己的技术债，通过PBS、历史和状态过期等规划，继续保护节点的去中心化。以太坊借助新技术和新框架的引入，在保证去中心化和安全性的前提下，实现最大化的可扩展性。
以太坊同质公链：
在不同层解决不同的不可能三角
EVM兼容链
在过去的几年中，以太坊牺牲了可扩展性来换取安全和去中心化，表现为以太坊是全世界拥有节点数量最多的公链项目，并且在运行的这几年过程中没有经历过大规模的网络中断事件，网络不会因为个别节点的故障和退出而中断，证明了网络拥有足够的冗余备份。与此同时，节点需要很长时间的共识同步时间，交易的处理速度较慢并引起了交易手续费的上升。
简单区分，以太坊主网的结构包括执行层和共识层，执行层指的是节点在以太坊中执行用户指令的过程，包括转账和EVM 。在大量节点存在的情况下，共识及同步势必会受到影响。因此最简单的提升以太坊性能的方式就是修改其共识层，减少共识同步的速度以实现更快的效率。
这一点从以太坊同质公链（即各类EVM兼容链）的竞争中就能看出这一点。尤其是在执行环境相同时，应用的迁移更为容易。因此可以看到采用以太坊架构的同质化公链采取了这样的方式，它们修改了以太坊的共识方式，减少了节点数量并缩短共识时间，但保留了执行层的功能。虽然可能带来中心化的问题，但由于迅速承接以太坊上应用的外溢需求，替代以太坊成为应用类项目的发行地。比如BSC、和，都是EVM兼容链的代表公链，它们的共同点都是大幅减少了网络中参与共识的节点数。
模块化公链
以太坊的竞争公链中出现了“模块化公链”，将以太坊的功能分层，以模块化的方式运营。这其实也是一个代表性思路，不可能三角虽然存在，但是可以在其中找到了一个折中点。
不同侧重的应用会选择不同侧重的公链，因为它们对性能、安全和去中心化的需求是不同的。例如隐私公链不允许交易审查存在，它愿意付出额外的成本去保护它的去中心化。承载金融应用的公链对于安全性重视更高，而游戏类公链会要求极高的性能体验，会放低对去中心化的要求。
因此模块化公链将需求的每一层抽象出来，将区块链分为：共识层、执行层、结算层、数据层，不同层都可以有多种解决方案，而又根据链的不同需求，直接整合这些解决方案，这样实现最佳的效果。同时各层方案是模块化的供公链切换，以此平衡应用需求，变相突破了不可能三角的限制。
以太坊非同质化公链：
重新思考不可能三角中的侧重方向
由于以太坊的性能瓶颈问题，新的非同质化公链几乎所有都选择了性能优先的规划，配合PoS类共识，又引入新技术强化它的性能优势或者弥补安全性的缺陷。
首先提高了区块的容量，区块承载的数据量扩大了十倍。其次，为了减少每次同步的节点数，会提前公布负责的节点名单，每次交易只需要传输给负责人（），其他验证者只需验证自己负责的部分，也不需要验证整个区块。
除此之外，在执行交易前会预先判断，如果满足条件会采用并行计算来提高交易的处理速度，如果是必须串行处理的，会转为比以太坊效率更低的运行方式。可以看出，为了追求可扩展性，牺牲了安全和去中心化，当领导人节点故障，或者在判断是否要并行处理失误时，就会造成网络中断的问题。