公有链的本质挑战之一

6月5日：（公有链的本质挑战）
1：可拓展性
现有公有链的共识协议的限制：网络中的全节点参与者需要处理全部交易，因为区块链本质上是去中心化的，这意味着不存在一个中心化团体来保护和维持系统，取而代之的是网络中的每个节点都会处理每笔交易并维持全状态副本，通过这种方式来保护网络。
去中心化共识机制的关键是安全保证、政治中立和抵抗审查等。然而，这是以扩展性为代价换来的，因为去中心化限制了区块链里全节点可处理交易的数量。
这带来了2个影响：
1：一是低吞吐量，区块链可处理交易的数量十分有限；
2：其次是缓慢的交易速度，处理一个区块的时间很长。
因此，公有链需要在低交易吞吐量和高中心化之间做一个权衡。随着区块链大小的增加，网络里全节点所需的存储、宽带和计算能力也会增加。当到达某个时刻，就只有少数节点才能提供做够资源来处理区块--这会带来中心化风险。
在那时，就又回到需要信任少数大节点的中心化系统中。然而我们想要的系统是：它既能每秒处理上千笔交易，又能带来一定程度的去中心化。
解决方案;

1. 链下交易通道
   a. 在链下使用微支付通道网络处理大部分交易。区块链只作为清算层来处理一系列交易的最终清算，从而来减少底层区块链的负担。
   b. 除此之外，由于交易都是在支付通道里处理的，无需等待区块确认，因此交易速度问题也得到了解决，消除了时延。
2. 分片
   a. 分片的思想就是把区块链的整体状态分割成不同的“片”，每部分状态都由不同的节点存储和处理，每个分片都只处理整体状态的一小部分，因此可以做到并行处理。但是需要额外考虑如果在去中心化的节点集合里维持安全性和合法性。
3. 链下计算
   a. 和状态通道很相似，其主要思想是以一种安全可证的方式，在链下处理一些在链上执行代价很高的计算。把计算和证明处理移到链下的独立协议里，可以提高交易吞吐量。
4. DAG
   a. 中文名“有向无环图”，是一种存储数据的方式。“有向”指所有数据顺着同一个方向存储；“无环”指数据结构间不构成循环，像织毛衣一样一直编织下去
   b. 区块链是每个区块存储多笔交易，但是DAG是每个区块存一笔交易，所以本质上他们是相同的。在IOTA白皮书里，把结扎在一起的交易成为缠结。
   c. DAG是孤儿的世界，每笔交易天生就是孤儿，但养父母不能随便乱选，他们必须根正苗红，否则孤儿自己就不会被下一代选为父母，不被选择意味着从此消失，如果一笔交易不被后来的交易所验证，它就会变成真正的孤儿，从此在账本里失去合法性。

单纯的讨论TPS是没有任何意义的，因为分布式网络中的效率和公平是天枰的两端。分布式网络的GTPS概念：全局处理速度 * TPS，GTPS指标反映出了网络的两个特征：1、网络的去中心化程度；2、单节点的处理速度。