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区块链技术在近期的迅速发展已经无需我们过多地进程阐述。当
前以以太坊为代表的区块链技术的核心特点之一是图灵完备能力的
“智能合约”,允许开发者基于一个底层框架(通常是以某种虚拟机
的形式)自由地构建任意应用,并通过区块链以去中心化的形式运行。
这一模式虽然使以太坊理论上具备无限的扩展性和可能性,但在
现实中,以太坊能达到的能力边界,亦即其所执行的智能合约能完成
的工作,是很有限的。这种限制的来源是区块链的另一个本质属性—
—共识机制。区块链作为一个去中心化同时又具备一致性的系统,必
须为这一实现付出相应的代价。这些代价包括:
l 信息传递和同步
l 历史的记录和验证
l 在非互信的个体之间实现协作
在对区块链的研究和理解过程中,我们认识到上述代价可能具备
重要的意义。本质上,这些代价实际是去中心化的本质因素,因此是
区块链系统中必须的组成部分;同时,它们又构成了区块链系统的能
力边界,并随着去中心化程度的增加而增加。例如,信息传递的延迟
将影响系统的共识能力(如降低 POW 共识机制算力攻击的 51%上界);
而记录和验证历史(区块)的需求将使得区块链中存储和运算能力较
低的节点消失,系统逐步失去其去中心化特性。
以太坊ᨀ供的近乎无限制智能合约的能力实际上激化了历史记
下一代兼具弹性的区块链数字经济系统
2
录和验证的代价对系统运行的冲击。一方面由于任何合约都必须被全
体节点所执行,一个应用不可能无限制地扩展;另一方面众多的应用
在同一个区块链上执行,在实现上是一个巨大的挑战(2016 年以太坊
遭受的 DDOS 攻击便是一个典型的例子1
),而系统资源的有效调度更
是几无可能。以太坊的区块数据量迅速增大,当前已经大大超过了比
特币。但当我们从代价的方向来审视时,容易发现以太坊的实现形式
是相当浪费的:考虑以太坊上不同的应用存在着不同的用户群体,然
而特定应用的用户却需要为其不感兴趣的应用承担相关历史记录和
验证的开销2

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