区块链为何还不能像预期的那样进行工作

区块链领域的炒作目前差不多已经接近尾声了，区块链和加密货币将继续存在。现在，移动Opera浏览器中有了一个加密钱包，银行和政府甚至开始采用它。每年都有成百上千个新的ICO，成千上万的公司围绕着这些技术建立起来，这些公司实际上都有着数十亿美元的雄厚资金。区块链拥有10年经验的技术，这使它看起来很可靠，也得到了证明，但还有一个小问题是：它们不能像预期的那样进行工作。

它们有自己的应用程序（只是不是大多数人想到的那些）。他们有早期的采用者，也有真正的信仰者——我毫不怀疑，我将从这些人那里受到足够的抨击。

但是这些技术已经辜负了他们的宏伟承诺——而且将继续这样做，仅仅是因为——物理学。

这些承诺是什么？

· 无信任：网络的参与者在创建或验证事务时不必彼此信任。

· 匿名：每个参与者只是一个钱包号码，没有姓名或地址。

· 政府控制之外的支付媒介/货币

最后一点，几乎从未被提及，但总是暗含着：

· 网络可以发展到让全世界的每个人都能轻松、廉价地支付。

让我们看一下这些技术细节。很多技术上的解释都很复杂，让你觉得“哦，这听起来很复杂，他们一定是非常聪明的人，知道他们在做什么，所以我不需要”。于是我们需要换个角度思考。

一个“分布式账本”——你和其他人所有金融交易的记录——怎么可能由你不信任的人保管呢？你怎么能确定没有人会从你的钱包里把钱装到他自己的钱包里，或者，比如说，用他已经付给别人的钱付你钱——毕竟那只是一个数字？只有当链上的每个人都有一个简单的方法说他是一个骗子，而没有看到他们伪造它。它使用许多方法来完成，其中最重要的是工作量证明——一个非常难以计算的数字，“矿工”（即花费CPU资源验证区块链网络上的事务的计算机）同意为每个事务块提供一个新的数字。

只是想知道计算这个数字有多难：整个比特币网络，在实力上堪比超级计算机，每10分钟只能计算出一个这样的数字。这是故意的：它的计算能力越大，计算复杂度的门槛就越高，所以每10分钟只能生成一个数字。

提出这个数字的矿工（对于每个块来说，这个数字是随机的、不同的）会得到一份奖励，因为他的工作是保护网络不受篡改。这就是创造新货币的方式。（稍后，当所有可能的“代币”都铸造完毕后，矿商将从他帮助创建的区块中每笔交易中获得一定比例的分成。）

这就是为什么网络不受政府控制的原因，因为货币是由“矿工”创造的，他们为网络贡献计算资源，大部分是随机的。没有人能控制比特币的价格，也没有人能随意印制更多比特币。

听起来不错，对吧？

但是，当矿商（或者更确切地说，是他们的计算机）对区块的有效性产生分歧时，会发生什么呢？简单地说，得票最多的人获胜。矿商的“投票权”是他们的CPU资源。这就是所谓的51%攻击的起源。这是一个非常现实的问题，一直困扰着像Verge、ZEN等小型加密货币。

这就归结为：谁拥有最多的计算资源，或者谁拥有在最短的时间内获取这些资源的资源，谁就可以积极地操纵区块链的内容。

但如果一个单独的黑客能够控制足够的资源来控制比特币私人网络，你认为一个拥有大量员工、几台超级计算机和每年数百亿美元预算的政府情报机构能完成什么？

当然，您的加密地址仍然是匿名的，所以您不必担心。这就实现了无信任计算的革命。对吧？

但大多数情况下并非如此：正如加密货币社区中的许多人会告诉你的那样，除非你竭尽全力，否则任何能够观察到你的网络流量的人，都将能够将你的IP地址与比特币地址关联起来。你的IP地址是由你的互联网供应商分配给你的，而互联网供应商又知道你的名字和你的物理地址。现在，谁可能正在观察您的互联网流量，或者能够轻松地请求关于IP地址属于谁的信息？那就是政府。

是的，如果你是一个专业人士，在互联网上逃避不必要的关注（使用vpn，黑暗网络，和匿名服务）可能不会是你的问题。目前，每个不是网络安全专业人士或罪犯的人都很倒霉。

但这不是一篇关于极权社会的文章。这是一篇关于区块链和加密货币的文章。因此，让我们看看剩下的两个承诺，即不信任感和可伸缩性。要理解它们是如何失败的，我们别无选择，只能共同看待它们，因为每一个问题都是可以解决的——只要你分别看待它们。

正如我前面提到的，为了支持无信任计算，您需要能够自己验证每个块。这意味着，您必须从网络下载每个块。

这需要网络资源——不仅是你的，而且是你下载数据块的每台电脑的网络资源。一旦一台新计算机连接上，并且想要检索当前块的历史记录，他就会联系您，并使用您的网络资源，下载区块链的一部分。他可能会重复几次，只是为了确保没有人给他错误的数据。一旦他一直同步到现在（使用一些硬币可能需要几个星期），他就还会收到网络上每一笔新交易的副本。当然，为了做到这一点，必须有人保存整个区块链的副本。如果你不信任任何人，你就必须保留他们。假设Paypal、Visa和万事达改用密码——这意味着，世界上每个人的每笔交易、每天数百万笔交易、甚至每年数百亿笔交易都储存在你的手机里。

每个新参与者都需要额外的网络资源。此外，他不仅仅是可以在那里听别人的交易。他还可以在那里收到和发送付款。在一个理想世界里，你在早上支付你的咖啡，支付你的车票，支付阅读你最喜欢的报纸的一篇文章，支付午餐都可以是匿名的，这对已接受你支付的人来说是有压力的。总的来说，这意味着网络上的压力是非线性的：每天的每个事务必须分配给n个参与者。每个事务必须分配给n个参与者。这使得它是n*n——这个数字增长为区块链参与者数量的平方。

每个有网络经验的人都知道，非线性流量增长不会按比例增长——这是拒绝服务的好方法。十年前，所有基于错误假设的p2p文件共享服务都因非线性增长而自杀。

最后，解决方案是分配负载。但是如果服务不可靠，它就无法工作。没有办法优化网络上的流量，也没有办法在某些数据方面信任您的一些对等方：您可以对网络进行分区，以便不是每个人都必须接收所有的事务。但你必须相信那些告诉你交易是有效的人。您可以通过丢弃部分区块链信息来减少负载。但这意味着，你或者下一个试图下载丢失信息的人必须相信这些信息是有效的。你没有对那些证明你欺骗了网络的人隐瞒信息。

当然，人们可以在加密货币交易所上上使用“钱包”， 这样大家就不必投入资源了。但是，通过这种方式，您可以将您的钱托付给服务方。

就像没有信任就不能保持匿名一样——你的VPN提供商不会出卖你——或者不牺牲你更多的带宽给Tor这样的打包服务。

不要误解我的意思，这不是当前解决方案的技术限制，这是媒体的一个基本属性：信任与流量、安全与可伸缩性。毕竟世界上是没有免费的午餐。