最快的加密貨幣：區塊鏈速度 101_以太坊

加密貨幣的終極游戲是取代我們今天所擁有的金融系統。到目前為止，我們已經看到了朝著這個目標取得的驚人進展。去中心化的支付、儲蓄、借貸、甚至股票投資都可以直接點對點完成，不需要中間人，也不需要KYC文件。

提供這些服務的去中心化應用程序總共持有超過1000億美元的加密貨幣，其TVL(總鎖定價值)每天都在持續增長。

只有一件事阻礙了加密貨幣的真正主流采用，那就是速度。大多數加密貨幣太慢，無法支持每天數十億人進行的數十億筆交易。

盡管很多加密貨幣項目習慣于吹噓自己每秒能處理多少交易，但它們提供的數字很少經得起審查。這就是為什么今天，本篇將揭示哪些加密貨幣是真正最快的，以及為什么。

最快的加密貨幣

除非是加密貨幣的新手，那么就可能聽說過區塊鏈三難困境。區塊鏈三難困境是由以太坊創始人VitalikButerim在2016年提出的，它指出，一種加密貨幣只能是以下三種東西中的兩種:可擴展性、去中心化和安全。

可擴展性是指一種加密貨幣在擁有數百萬用戶和交易的情況下仍能保持其性能的能力。出于本文的目的，我們將可擴展性等同于速度。

去中心化是指用戶在世界各地擁有成百上千甚至上百萬臺不相關的計算機來驗證和處理加密貨幣交易。如果想知道為什么去中心化很重要，可以看看2018年的這個標題，那時EOS上的21個驗證器凍結了區塊鏈上的7個錢包。

安全性是不言自明的。這包括加密貨幣共識機制和對其代碼的加密。

假設有種加密貨幣有1000臺獨立運行的計算機連接到其網絡處理交易，這就算去中心化這個選擇框上打上了勾，最后，讓我們假設這種加密貨幣是一種超級安全的權益共識證明機制，因為它需要超過一半的計算機在網絡上簽署每筆交易。

因此，從理論上講，這已經克服了區塊鏈三難困境，這也是許多加密貨幣聲稱已經做到的。然而，當真正運行時，事情變化得很快。

回想一下，我們的加密貨幣有1000臺計算機連接到其遍布世界各地的網絡。根據共識機制，其中501個必須確認交易才能使其有效。

當用戶和交易數量較少時，這不是問題。但隨著用戶和交易數量開始增長，501臺計算機檢查每筆交易已經不可能了。

為了讓我們的虛擬加密貨幣網絡保持運行，我們必須減少系統每秒能夠處理的交易數量。減少連接到網絡的計算機數量，或者改變共識機制，讓每筆交易需要更少的計算機來確認。

前谷歌工程師：比特幣將永遠是“交易最快的代幣之一”:12月28日消息，日前，前谷歌工程師在公開場合表示，就交易速度和成本而言，比特幣“將永遠是交易速度最快的代幣之一，也是最便宜的之一”。（finbold）[2021/12/28 8:09:35]

如果我們勾選第一個選項，我們就犧牲了可擴展性。如果我們選擇第二個，我們就犧牲了去中心化，如果我們選擇第三個，我們就犧牲了安全性。

在比特幣創造者中本聰的案例中，他有意識地決定犧牲可擴展性，以確保安全性和去中心化。Vitalik和其他以太坊創始人在一開始就做出了同樣的權衡，以太坊2.0將輕微犧牲去中心化，以獲得支持其生態系統所需的速度。

比特幣的layer2的解決方案，如LightningNetwork，旨在增強比特幣的可擴展性，同時利用比特幣區塊鏈的安全性和去中心化。

對于像Polygon(MATIC)這樣的以太坊的layer2解決方案，以太坊區塊鏈也采用了同樣的方法。

大多數高性能加密貨幣都選擇犧牲去集中化來實現可擴展性，這也可以應用于剛才提到的layer2。

舉兩個簡單的例子，Polkadot(DOT)目前有大約300個驗證器。這聽起來像是去中心化的，直到意識到每個運行Polkadot智能合約的平行鏈將只使用10個驗證器。

類似地，Polygon技術上在Plasma上有100個驗證器，實際上在Polygon上運行去中心化應用程序只有7-10個節點。

什么是加密貨幣的速度?

現在，這讓我想到了一個很重要的問題，這在檢查加密貨幣交易速度時幾乎從未被提及，并不是所有的交易都是平等的。

將coin或代幣從一個錢包轉移到另一個錢包與在去中心化應用程序(例如AAVE閃貸)中執行復雜智能合約是不同的。

很少有兼容智能合約的加密貨幣在宣傳其交易速度時區分智能合約交易和常規交易。

聲音 | ShapeShift首席執行官：比特幣升值最快的時期是更多人在消費比特幣的時候:ShapeShift首席執行官Erik Voorhees近日發推稱：“從經驗上看，比特幣升值最快的時期是更多的人在出售比特幣，更多的消費正在發生的時候，任何經營加密公司的人都目睹了這種現象。與‘通貨緊縮的旋渦（deflationary spiral）’相反。這對法幣的支持者來說是個壞消息。”[2019/10/13]

當深入研究他們的文檔時，經常會發現智能合約交易比常規交易慢得多，假設他們完全列出了這些數字。

此外，許多所謂的以太坊殺手實際上利用了以太坊虛擬機(EVM)的一個版本，該虛擬機本質上被限制為每秒300筆交易，即使在一臺計算機上運行也是如此。

這就是為什么Cardano的兩位頂級軟件工程師在去年做了一個題為“引用謊言、該死的謊言和TPS基準”的演講。

在其中，他們解釋說，加密貨幣交易更像是數據包，而不是數字系統中的光點。加密貨幣區塊鏈基本上就像處理和存儲交易數據的數據庫。

例如，比特幣區塊鏈上的每個區塊可以容納1兆字節的數據，即100萬字節。平均比特幣交易的大小不到400字節，這意味著每個比特幣區塊可以容納2500到2700筆交易。因為每10分鐘就產生一個比特幣區塊，所以相當于每秒有5筆交易。

比特幣的區塊大小如此之小，但區塊時間如此之長，其原因與安全性和去中心化有關。每創建一個新區塊，就會向比特幣區塊鏈添加1兆字節的數據，而不管區塊中有多少交易。這就是區塊鏈的工作原理。

這意味著隨著時間的推移，比特幣區塊鏈的規模會增長。今天，比特幣區塊鏈的大小大約是337GB。

每臺加入比特幣網絡的計算機都需要下載這個交易歷史，這樣它就能知道發生了什么，并正確處理交易。而增加coin的區塊大小意味著每個區塊可以容納更多的交易。這也將使比特幣的交易歷史增長得更快。

聲音 | 學術經濟學家：比特幣是有史以來增長最快的資產:據newsbtc報道，學術經濟學家Saifedean Ammous近日發布推文稱，比特幣不僅是泡沫無法比擬的，其快速增長也是最成功的公司和創新者無法比擬的。Ammous認為，沒有任何事情像比特幣一樣迅速上漲。[2019/3/27]

舉個極端的例子，如果每個比特幣塊的大小是1GB，那么每秒就可以處理5000筆交易。然而，區塊鏈的發展如此之快，以至于只有大型數據中心才能存儲其交易歷史。

不僅如此，每一個數據中心都需要擁有世界上最快的光纖網絡，才能跟上正在創建的每個新區塊。如果將比特幣的區塊時間加速到6秒，這將使每秒比特幣交易增加到500筆。

這里的問題是，對于足夠多的計算機來說，6秒的時間不足以檢查該區塊中的交易是否有效。這將導致比特幣區塊鏈分裂成多個具有沖突交易歷史的不同區塊鏈，這將有效地破壞網絡。

計算加密貨幣的速度

加密貨幣的速度就是它處理和存儲數據的能力，可以使用一些指標來計算任何加密貨幣的實際交易速度。

只需要知道以下幾點：

多久創建一個區塊？

一個區塊的生成頻率是多少?

該加密貨幣區塊鏈的平均交易規模有多大?

這種計算有時說起來容易做起來難，因為一些加密貨幣實際上會調整其區塊大小以適應交易需求。

Monero(XMR)就是這樣一種加密貨幣，由于其彈性區塊技術，其TPS可低至4，高至2000。

出于同樣的原因，以太坊多年來一直在逐漸增加其區塊大小,以太坊的TPS為15到17,這是因為每個以太坊博客是51000字節,每13秒生成一個新的區塊,平均以太坊交易大約是2500字節。

Cardano的區塊鏈每秒可以處理大約200筆交易，這可以從Cardano2MB的區塊大小、20秒的區塊時間和Cardano平均500字節的交易大小映射出來。

顯然，以太坊上的交易之所以比Cardano上的交易多，是因為以太坊有智能合約，而Cardano還沒有。

對Cardano來說幸運的是，智能合約不會阻塞區塊鏈，因為它的雙鏈架構將智能合約數據和交易數據分離開了。

動態 | 瑞士楚格被評為歐洲增長最快的科技中心:據cointelegraph消息，全球科技投資公司Atomico發布的最新年度“歐洲科技狀況”報告顯示，與去年相比，對比其它歐洲城市，在瑞士城市楚格參加與科技相關的“聚會”的人數同比增長了177%，位居榜首，成為歐洲增長最快的科技中心。楚格是加密貨幣和區塊鏈開發中心“加密谷”的所在地。[2018/12/7]

不幸的是，對于Cardano來說，以20秒的速度運行的2兆字節的區塊大小意味著它的區塊鏈的大小正在快速增長，而這可能在幾年內成為去中心化的一個問題。無論如何，這個計算最酷的部分是，它意味著加密貨幣的理論極限從根本上取決于世界各地的互聯網速度。

根據speedtest.com，平均下載速度為每秒100兆字節，平均上傳速度為每秒50兆字節。當把它與以太坊的2千字節/秒和Cardano的10千字節/秒進行比較時，很明顯加密貨幣有很大的空間來提高速度。這就引出了一個問題，多快才算夠快?

最快的加密貨幣：每秒的交易數

事實上，加密領域的速度基準是Visa。這是因為，目前大約有40億Visa持卡人，這使得Visa的支付網絡成為未來加密貨幣應用的一個很好的模板。

雖然Visa自我報告的每秒交易量為65,000筆，而Visa在任何一天每秒只處理約2,000筆交易。

目前唯一接近這一吞吐量水平的加密貨幣是Solana(SOL)，它每秒可以處理50至65000筆交易，即使是智能合約交易也是如此。

FTX和AlamedaResearch的創始人薩姆?班克曼-弗里德(SamBankman-Fried)已經對Solana的可擴展性做了壓力測試。

Sam選擇Solana來托管FTX的項目SerumDEX。

可以想象，Solana也有相當多的網絡問題。這是因為它必須在安全性上妥協，才能在不運行任何一臺計算機的情況下擁有如此快的速度。

動態 | GitHub宣布增長最快的開源項目 以太坊排名第五:據InfoQ消息，昨日在GitHub Universe開發者大會上，GitHub發布了2018年的GitHub年度報告。美國、中國、印度是代碼貢獻最多的三個國家。而增長最快的項目中，排名第五的為以太坊項目（ethereum），排名第一的為Microsoft Azure。[2018/10/17]

當考慮到Solana交易可以達到500字節的事實時，這也意味著Solana區塊鏈每天都會生成大量的交易歷史數據。

雖然Solana區塊鏈只存在了一年多一點，但是區塊鏈已經超過了2TB。

具體來說，這是前10名加密貨幣區塊鏈總和的兩倍多。

正如我前面提到的，這嚴重威脅到它的去中心化。現在，Solana針對這種指數級增長的解決方案是將其數據存儲外包給一個名為Arweave(AR)的去中心化存儲加密貨幣項目。

Solana驗證器只保留最近兩天的交易數據。

最快的加密貨幣:交易終結

如果認為Solana解決了加密速度問題，恐怕是想錯了。這是因為交易執行和交易確認是兩件完全不同的事情。

細心的朋友可能已經注意到，當用戶將加密貨幣發送到交易所時，需要等待一定數量的確認，才能將coin或代幣記入自己的賬戶。

確認基本上是自用戶進行交易以來已經創建的區塊數量。用戶交易包含的第一個區塊通常是第一次確認，當然，每種加密貨幣都有不同的區塊時間。

對于大多數交易所來說，一次確認就足以讓他們記入用戶的加密貨幣，除非用戶將ETC發送到Kraken，在這種情況下，用戶需要等待4萬次確認，大約需要一周時間。

這是因為ETC在過去曾多次遭受51%的攻擊，本質上是網絡被礦工操縱，將加密貨幣計入他們的賬戶中。

加密貨幣交易所總是希望在給用戶的賬戶授信前確保交易是最終的，每次確認后，交易是最終的可能性通常都會增加。

對于比特幣來說，經過六次確認后，交易最終完成的可能性超過了99.9%。自然。對于像ETC這樣不太安全的區塊鏈來說，這需要更長時間。

有趣的是，盡管Solana的區塊時間為400毫秒，但它的交易結束時間實際上更長一些。這與Solana精心設計的共識機制有關。

相比之下，有多種加密貨幣提供即時交易確定性。這些區塊鏈包括Algorand(ALGO)、Ripple(XRP)、Stellar(XLM)、Cosmos(ATOM)以及任何使用Tendermint共識機制的區塊鏈。

盡管所有這些加密貨幣在TPS方面都比Solana慢，但交易所可以肯定地知道來自它們的交易在它們生成區塊的那一刻是最終的。

這就是為什么Kraken上所有加密貨幣的存款時間都被認為是近乎即時的，而在幣安上Solana的存款時間可以長達兩分鐘，這并不奇怪，因為剛才提到的所有加密貨幣都是非常中心化的。它們只有十幾個左右的驗證器節點來處理交易。

雖然錢包到錢包或dApp的交易并不總是需要這些終結性閾值，但未來的加密貨幣商家很可能會使用類似于今天加密貨幣交易所的終結性基準。

當速度不重要時

在這場加密速度的競爭中只剩下一個類別，那就是交易速度是否對最終用戶有任何影響。無論加密貨幣是封裝了10KTPS引擎還是65KTPS引擎，這都是無關緊要的，有科學可以支持這種說法。

數十年的人因工程學研究表明，一個人在與計算機交互的0.1秒內得到的任何反饋都被認為是即時的。如果反饋出現在互動的1秒內，是非常明顯的，但不會被解釋為延遲。

任何超過10秒的時間都足以讓人不耐煩，在等待的同時開始做其他事情。

用戶可能已經注意到，當用戶使用借記卡或信用卡付款時，通常需要5到10秒完成，即使是在線支付。

許多加密貨幣的區塊時間都在這個范圍內，這將使它們的交易源與傳統支付系統的平均用戶不相上下。

大多數錢包到錢包的加密貨幣交易，假設它不是比特幣、以太坊或ERC-20代幣，花費的時間大致相同。

乍一看，這似乎是一件好事，但它揭示了有多少加密貨幣項目是中心化的并可能缺乏安全性。比特幣和以太坊是緩慢的，但他們是安全的和去中心化的。

我想這就是為什么人們愿意支付這么高的gas費用來把他們的資金轉移到這些網絡上。雖然以太坊2.0顯然會將其TPS提高到10萬，但我們在本文中所探討的內容表明，要做到這一點，就需要犧牲去中心化和安全性。

快速回顧一下，以太坊2.0將提供分片功能，即交易歷史和余額在多個稱為分片的區塊鏈之間分割。為了保證其安全性，這些分片鏈會連接到一個名為中繼鏈的中央區塊鏈。

據我所知，以太坊2.0上的每個分片在任何時候都只有大約128個驗證器。這些將根據他們質押的ETH數量偽隨機選擇。

與其他高性能區塊鏈相比，這是相當去中心化的，但遠不及以太坊當前形式的去中心化。

更重要的是，這些分片之間的通信和交易可能會受到限制，甚至在一開始就不存在。

我們最終會陷入以太坊2.0本質上由64個孤立的區塊鏈組成的場景，這些區塊鏈的安全性不佳。這與Kusama(KSM)和Polkadot(DOT)目前在平行鏈插槽拍賣中面臨的問題相同

結論

去年，我們看到機構采用加密貨幣的數量正在增加，將可擴展性置于聚光燈下，但卻將去中心化和安全性置于陰影之下。

Cardano在解決可擴展性方面擁有正確的方法。接受加密貨幣只是類似于互聯網的分布式計算系統的概念，有助于確定可擴展性問題的真正含義，這使解決方案更容易找到。

Solana的創始人AnatolyYakovenko似乎非常清楚這一點，Solana決定將其數據存儲委托給別人就是證據。Solana唯一的瓶頸似乎是數據存儲，隨著加密貨幣內部和外部的數據存儲變得更容易、更經濟高效，這個問題可以很容易解決。

當將數據訪問與更快的互聯網速度結合起來時，區塊鏈實際上是可擴展的、去中心化的和安全的。這似乎是我們要走向的未來，但現在經常會看到一些東西，讓人懷疑我們是否在朝著相反的方向前進。

這些集中的高性能區塊鏈中的許多已經成為中央銀行數字貨幣(CBDC)的主要候選，即Algorand(ALGO)和Stellar(XLM)。似乎各國政府在發展CBDC的健康護照和其他邊緣反烏托邦技術時，采用了相同的終端用戶方法。

這些技術可能不是非常安全，它們肯定不會去中心化，但因為它們是可擴展的，終端用戶可能不會關心，只要它對他們有效。這是一個可怕的想法，但好的一面是，大多數加密貨幣的吞吐量已經可以與普通人使用的現有系統相媲美。

真正缺少的是意識教育和應用程序的用戶界面，它們看起來不像來自SpaceX航天飛機內部。在這一點上，這三重問題比可擴展性三重困境帶來了更大的問題。

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