区块链可扩展性限值

节选译自：https://vitalik.ca/general/2021/05/23/scaling.html

我们可要求全节点完成多少 work ？

为最大化可运行节点的用户量，我们将重点关注常规消费类硬件。

一个全节点能处理的交易数，受到三个关键因素限制：

• 计算能力：为了运行一个节点，我们可安全需求 CPU 的多少百分比？
• 带宽：考虑到当前互联网连接现状，一个区块可包含多少 bytes？
• 存储：我们可要求用户存储磁盘上的多少 GB ？另外，它必须可读取多快？（即可以使用 HDD ，还是我们需要 SSD ）

计算能力

错误答案：100％ CPU 算力可花在区块验证
正确答案：大约 5-10％ CPU 算力可花在区块验证

带宽

100 Mbps ，甚至1 Gbps ？名义带宽和实际带宽有很大差异。

存储

错误答案：10 TB
正确答案：512 GB

理论与实际存在差异。

互动效应

这三种成本之间存在交互作用。

这对以太坊意味着什么

存储大小问题解决方案：无状态和状态到期（ statelessness and state expiry）。

另一个中期解决方案是使用 ZK-SNARKs （zksync, Loopring and Starknet ）。

分片后会发生什么？

以太坊正计划使用 quadratic sharding 。

cubic sharding 或 更高指数的分片，但风险也变高。

风险是什么？

最小用户数

最小用户数不超过 1,000，是好的。因此，似乎很难证明，具有超过数百个分片的分片区块链是合理的。

历史可检索性：永久性

概括

当前，以太坊主要瓶颈是存储大小，无状态性和状态到期（ statelessness and state expiry ）可解决此问题，并允许将其增加多达约 3 倍-但不能更多了。分片区块链可进一步扩展，因为分片区块链中单个节点不需要处理每笔交易。但即使如此，容量也有局限：随着容量增加，最小安全用户数增加，链归档（ archiving ）成本 （以及如果没有人去归档链，数据丢失的风险）上升。但是我们不必太担心：这些上限足够高，以至我们可能可以区块链的完全安全性，每秒处理超过一百万笔交易。但要不牺牲去中心化，将需要做一些工作。

编译：Croods