区块链的不可能三角
前言
本文首先将分析当前区块链技术的特点，介绍当前区块链技术所面临的瓶颈以及原因，并结合当前现存的区块链系统，分析不同系统对不可能三角的取舍。
接着，从突破区块链不可能三角出发，介绍当前的一些技术，对区块链不可能三角的影响以及突破区块链不可能三角的可能性。
全文将按照如下的结构展开：
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一、什么是区块链的不可能三角？| 可拓展、去中心化、安全
在传统货币理论中存在“不可能三角”，即一国无法同时实现货币政策的独立性、汇率稳定与资本自由流动，最多只能同时满足两个目标，而放弃另外一个目标。
相类似，当前的区块链技术也存在“不可能三角”，即无法同时达到可扩展（Scalability）、去中心化（Decentralization）、安全（Security），三者只能得其二。
这三者的关系如下图所示：
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关于区块链的不可能三角
以太坊创始人Vitalik Buterin如是说：
“扩展性也许是排在第一位的问题。扩展性问题已经成为很多系统的坟墓。这是一个重大而艰巨的挑战。这些都是已知的事实。”
二、区块链不可能三角体现在当前哪些方面？| 无法同时满足三角
当前的区块链技术多多少少多有这样那样的不足。其实，这些不足，归纳起来，其实是对这三个特性的不同选取而已。
1. 比特币区块链技术
比特币区块链技术便是一种追求“去中心化”与“安全”的技术组合。
追求“安全”与“去中心化”则无法达到“可扩展性”。
它的每一个节点都下载和储存所有的数据包，使得网络可以民主自治，但也同时带来了巨大的储存空间损耗和校验成本。比特币每秒只能处理7笔交易，这是远远无法承载全球货币支付场景需求的。
由于比特币的发展，1M的区块大小已经不够用了，社区中矿工与开发团队之间就这个问题产生了分歧，矿工的扩展区块大小到8M的计划，实际上是选取了“安全”与“可扩展性”而部分放弃了“去中心化”，因为对节点的运算能力有更高的要求。
2. 以太坊区块链技术
以太坊的区块分片化存储的方案便是一种追求“可扩展性”与“去中心化”的技术组合。
追求“可扩展性”与“去中心化”则需要牺牲“安全”。
以太坊的分片其实相当于同构的半独立的多链，世界状态是共享的，但是交易历史是分开的。多链也就是选取了“去中心化”与“可扩展性”而部分牺牲了“安全”，因为算力分散了。
3. 超级账本区块链技术 | EOS 区块链技术
以超级账本为代表的联盟链的区块链方案是一种追求“可拓展性”与安全的技术组合。
追求“可扩展性”与“安全”则需要牺牲“去中心化”。
在超级账本区块链技术中，达成共识的节点由联盟链中的成员组成。这大大减少了节点了数量，加快了网络的吞吐量（即可拓展性）。
再比如，当前比较火热的EOS，公链，竞选的21个超级节点，其实也是对“去中心化”的牺牲。
三、为什么会造成区块链的不可能三角？| 去中心化的三个维度
在一谈到区块链技术的时候，人们总是习惯将“区块链技术”与“去中心化”绑定在一起。这是因为，最开始的比特币区块链技术，是一个完完全全去中心化的系统。
神化“去中心化”的段子从来不少。比如：
我打开冰箱，拿出一瓶啤酒，觉得不够凉…… 来！你给我去中心化地把这啤酒冰镇一下？
为什么会有“区块链的不可能三角”？
这和我们想要达到的“去中心化”的目的有关。
所以，我们接下来，讨论一下，究竟什么是去中心化。
Ethereum的创始人之一Vitalik Buterin从结构、政治和逻辑三个维度剖析了去中心化的含义。
三种类型的去中心化
当大家在讨论软件去中心化的时候，实际上往往有3种不同维度的中心化/去中心化。虽然在一些情况下这些中心化形式往往缺一不可，但通常它们还是彼此相对独立的。这几个维度是：
1、结构（去）中心化——系统由多少物理计算机组成？该系统可容忍这些计算机多少台同时发生崩溃？
2、政治（去）中心化——有多少个人或者组织最终控制着组成该系统的那些计算机？
3、逻辑（去）中心化——该系统展现和维护的界面和数据结构看起来更像是 *单一的一体式对象 *呢，还是 无定形的一大群 ？或者用这个问题来启发一下：如果包括提供商和用户在内把你的系统一分为二的话，那两部分是不是还可以继续作为独立单元完全运作。
我们可以把这三个维度用下面这张表来表示：
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要指出的是这些设定还是非常粗糙的，还有待商榷。但我们先稍微过一下这几种情况
传统企业是政治中心化（有一个CEO），结构中心化（一个总部）以及逻辑中心化的（并不能真正一分为二）
民法依赖于一个中心化的法律制定实体，而习惯法是基于许多独立判决的基础上制订的。民法仍然有一些结构上的去中心化，因为有很多法庭仍然是由很大的自由裁量权的，但习惯法的自由裁量权更大。这两个都是逻辑中心化的。
语言是逻辑去中心化的；Alice和Bob之间讲的英语与Charlie和David之间讲的英语完全不需要一致。语言并不需要一个中心化的基础设施存在，而英语的语法规则也不是由一个人创建或控制的（世界语则是源自Ludwig Zamenhof,的发明，尽管其现在的功能更像是一门无人监管、逐渐演变的活语言）。
BitTorrent在逻辑上是去中心化的，类似于英语的样子。内容交付网络也类似，但却是被一个公司所控制。
区块链是政治去中心化（没人控制区块链）、结构去中心化（没有基础设施性的中心失败点）的，但是在逻辑上是中心化的（有一个公认的状态，整个系统行为就像一个计算机一样）。
结构中心化往往导致政治中心化。
逻辑中心化会导致结构去中心化更加困难。
而我们的区块链系统是结构上去中心化、政治上去中心化、但是在逻辑上却是中心化的！
所以，这种要求，是导致区块链不可能三角的内在原因。
四、如何突破区块链的不可能三角？
当前的区块链系统，或多或少的，都是在这个三角之内做出取舍。
有的在优化共识算法，提高共识的效率，比如POS、DPOS等机制被采用，实际上都是对“去中心化”的退让，形成了部分中心化；有的采用闪电网络，是指将小额的，频繁交易，先通过一些分支节点进行储存和计算，并在一定时间内整合归并到主链上，这种方式也是部分放弃了“去中心化”。
当前的区块链技术，在这个三角下，衍生了公有链，联盟链和私有链这几类代表。
联盟链只允许预设的节点进行记账，加入的节点都需要申请和身份验证，这种区块链技术实质上是在确保安全和效率的基础上进行的“部分去中心化”或“多中心化”的妥协。
而私有链已经成为了完全“中心化”的技术。
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今后区块链面临不可能三角的制约，会如何演化呢？
我想，更多的会是根据不同的业务场景，对这三者做出取舍。
另外，未来的区块链、IOT架构很可能是中心化与去中心的结合，保障了安全性和可扩展性，究竟哪种技术会胜出目前还很难说，让历史来见证吧！
参考资料：
