区块链tps缺点 区块链tps排名

今天给各位分享区块链tps缺点的知识，其中也会对区块链tps排名进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

区块链的TPS是什么

TPS英文全称是Transaction PerSecond，应用在数字货币，TPS指的是系统吞度量，也是每秒系统处理的数量。假如TPS每秒并发太低，很容易造成网络拥堵严重，从而使得区块链在高价值的高并发业务领域无法落地。比如，由于TPS每秒并发太低，比特币和以太坊都存在交易费用高、确认时间长、扩展性差的问题，比特币社区因此产生分裂，硬分叉成为常态。

目前很多币在TPS上做文章，希望能避开比特币的劣势。比如说ULAM、USDT、USC、几种货币，他们的吞吐量分别是最低1万TPS确认、7TPS确认、100TPS确认，我们可以对比他们TPS的高低来辨别他们的速度。

众所周知，比特币每秒只能进行大约7笔交易

以太坊稍微好一些，也就10-20笔。

作为一个支付系统，这是远远远远不够的，经常也有人拿这点来说事，认为区块链效率低云云。

最近发现了一个非常不错，并且高TPS的公链：ULAM公链。

ULAM是继POW、POS、DPOS、PBFT类共识算法之后的第五个在共识算法上有重大创新的区块链项目。

ULAM共识算法其利用哈希函数的特性创造出超低能耗、完全去中心化、高度稳定的区块链系统；是目前唯一一个成功打破区块链“不可能三角”的全新共识算法。ULAM不需要进行哈希计算竞赛，可以允许低功耗的手机、智能手表、路由器等参与“挖矿”。ULAM设计的全新非交互式交易验证算法（NITCV），可以使TPS最低达到1万。ULAM使用知识证明的方法构造出非交互式交易验证算法。ULAM具有超级碎片化节点；完全去中心化；抗算力集中；49%容错率；抗量子攻击；

区块链的TPS

众所周知，比特币每秒只能进行大约7笔交易，以太坊稍微好一些，也就10-20笔。作为一个支付系统，这是远远远远不够的，经常也有人拿这点来说事，认为区块链效率低云云。

其实现在有很多的方案在试图解决TPS的问题，比如说fabric可以到数千的TPS，石墨烯系列可以到上万的TPS，比特币和以太坊的Off-chain方案理论上支持无限的TPS。那么是不是说这些新的技术才是区块链的未来呢？这个问题总是很难回答，要说一大堆共识，分布式，安全之类的事情。

过年期间看了BM的一个访谈，他提到了VB的一个理论，Scalability，Decentralization和Security在区块链中不能兼顾，类似于分布式系统里面的CAP理论。

我发现这个理论用来解释区块链技术真是简单粗暴而有效。

比如说：联盟链通过准入机制，控制了验证节点的数量，通过牺牲Decentralization提升了Scalability；石墨烯系列的DPOS，RippleNet的共识也是同理；比特币通过提高每个区块的容量，也可以达到扩容的目的，但结果是对矿机提出了更高的要求，形成自然的准入门槛，实际上也是牺牲了Decentralization；比特币和以太坊挖矿难度都可以调整，降低挖矿难度实际上也可以提升Scalability，但付出的代价是抗攻击能力下降了，牺牲的是Security。

但这个理论放在off-chain类型的方案上就失效了，比如说闪电网络（雷电网络），以太坊的plasma还有R3 Corda（这个比较特殊，直接把链都省了）。对off-chain方案原理感兴趣的童鞋移步这里， 。大致方案就是交易双方锁定准备金，把海量的交易打包以后上链，链上只保存交易的最终结果。通过智能合约和线下的多重签名机制，作弊方将会被罚没准备金。

Off-chain方案看上去很完美，保证Decentralization和Security，同时无限扩展。

但天下没有免费的午餐，我们以闪电网络为例（事实上plasma我还没完全理解😅），至少它有下面几个缺点：

1.闪电网络中锁定的比特币只能用在闪电网络中，只有交易通道关闭的时候才能真正成为链上承认的货币，这在理论上会出现类似银行挤兑的情况。如果大家对闪电网络失去信心，集中关闭通道，会拖垮比特币网络。但，这个似乎也不是很大的问题，只要闪电网络没有爆出什么漏洞，比如说签名算法被攻破之类的。

2.交易是在链外执行，链上无法验证提交的交易是否最新版本，虽然脚本保证了提交旧版本交易的攻击者有被罚没准备金的风险，但前提是要防御者监控网络并提交更新版本交易的证据。也就是说从原来比特币的被动防御（私钥不丢失就能保证资金安全）转变成主动防御。从这个角度看也算是降低了Security吧。这个主动防御的操作交给用户也不太现实，最终必然会衍生出一些服务公司，代替用户保存链外交易凭证，并防止作弊。某种意义上面又从“去中介化的信任”转变为需要信任中介了。这个角度看，似乎也是牺牲了Decentralization。

3.闪电网络中只有保存最终的资金状态保存，中间的交易细节全部被忽略，支持者认为是保护了用户的隐私，反对者认为是损失了交易数据。

4.因为通道需要准备金维持，不可能任意两个用户间都存在交易通道，用户之间转账可以通过中转的方法，最终很可能会有大资金形成中心化的中转节点。

区块链几大共识机制及优缺点

首先区块链tps缺点，没有一种共识机制是完美无缺的区块链tps缺点，各共识机制都有其优缺点区块链tps缺点，有些共识机制是为解决一些特定的问题而生。

1.pow( Proof of Work）工作量证明

一句话介绍：干的越多，收的越多。

依赖机器进行数学运算来获取记账权，资源消耗相比其区块链tps缺点他共识机制高、可监管性弱，同时每次达成共识需要全网共同参与运算，性能效率比较低，容错性方面允许全网50%节点出错。

优点：

1)算法简单，容易实现；

2)节点间无需交换额外的信息即可达成共识；

3)破坏系统需要投入极大的成本；

缺点：

1)浪费能源；

2)区块的确认时间难以缩短；

3)新的区块链必须找到一种不同的散列算法，否则就会面临比特币的算力攻击；

4)容易产生分叉，需要等待多个确认；

5)永远没有最终性，需要检查点机制来弥补最终性；

2.POS Proof of Stake，权益证明

一句话介绍：持有越多，获得越多。

主要思想是节点记账权的获得难度与节点持有的权益成反比，相对于PoW，一定程度减少了数学运算带来的资源消耗，性能也得到了相应的提升，但依然是基于哈希运算竞争获取记账权的方式，可监管性弱。该共识机制容错性和PoW相同。它是Pow的一种升级共识机制，根据每个节点所占代币的比例和时间，等比例的降低挖矿难度，从而加快找随机数的速度

优点：在一定程度上缩短了共识达成的时间；不再需要大量消耗能源挖矿。

缺点：还是需要挖矿，本质上没有解决商业应用的痛点；所有的确认都只是一个概率上的表达，而不是一个确定性的事情，理论上有可能存在其他攻击影响。例如，以太坊的DAO攻击事件造成以太坊硬分叉，而ETC由此事件出现，事实上证明了此次硬分叉的失败。

DPOS与POS原理相同，只是选了一些“人大代表”。

BitShares社区首先提出了DPoS机制。

与PoS的主要区别在于节点选举若干代理人，由代理人验证和记账。其合规监管、性能、资源消耗和容错性与PoS相似。类似于董事会投票，持币者投出一定数量的节点，代理他们进行验证和记账。

DPoS的工作原理为：

去中心化表示每个股东按其持股比例拥有影响力，51%股东投票的结果将是不可逆且有约束力的。其挑战是通过及时而高效的方法达到51%批准。为达到这个目标，每个股东可以将其投票权授予一名代表。获票数最多的前100位代表按既定时间表轮流产生区块。每名代表分配到一个时间段来生产区块。所有的代表将收到等同于一个平均水平的区块所含交易费的10%作为报酬。如果一个平均水平的区块含有100股作为交易费，一名代表将获得1股作为报酬。

网络延迟有可能使某些代表没能及时广播他们的区块，而这将导致区块链分叉。然而，这不太可能发生，因为制造区块的代表可以与制造前后区块的代表建立直接连接。建立这种与你之后的代表(也许也包括其后的那名代表)的直接连接是为了确保你能得到报酬。

该模式可以每30秒产生一个新区块，并且在正常的网络条件下区块链分叉的可能性极其小，即使发生也可以在几分钟内得到解决。

成为代表：

成为一名代表，你必须在网络上注册你的公钥，然后分配到一个32位的特有标识符。然后该标识符会被每笔交易数据的“头部”引用。

授权选票：

每个钱包有一个参数设置窗口，在该窗口里用户可以选择一个或更多的代表，并将其分级。一经设定，用户所做的每笔交易将把选票从“输入代表”转移至“输出代表”。一般情况下，用户不会创建特别以投票为目的的交易，因为那将耗费他们一笔交易费。但在紧急情况下，某些用户可能觉得通过支付费用这一更积极的方式来改变他们的投票是值得的。

保持代表诚实：

每个钱包将显示一个状态指示器，让用户知道他们的代表表现如何。如果他们错过了太多的区块，那么系统将会推荐用户去换一个新的代表。如果任何代表被发现签发了一个无效的区块，那么所有标准钱包将在每个钱包进行更多交易前要求选出一个新代表。

抵抗攻击：

在抵抗攻击上，因为前100名代表所获得的权力权是相同的，每名代表都有一份相等的投票权。因此，无法通过获得超过1%的选票而将权力集中到一个单一代表上。因为只有100名代表，可以想象一个攻击者对每名轮到生产区块的代表依次进行拒绝服务攻击。幸运的是，由于事实上每名代表的标识是其公钥而非IP地址，这种特定攻击的威胁很容易被减轻。这将使确定DDOS攻击目标更为困难。而代表之间的潜在直接连接，将使妨碍他们生产区块变得更为困难。

优点：大幅缩小参与验证和记账节点的数量，可以达到秒级的共识验证。

缺点：整个共识机制还是依赖于代币，很多商业应用是不需要代币存在的。

3.PBFT ：Practical Byzantine Fault Tolerance，实用拜占庭容错

介绍：在保证活性和安全性（liveness safety）的前提下提供了(n-1)/3的容错性。

在分布式计算上，不同的计算机透过讯息交换，尝试达成共识；但有时候，系统上协调计算机（Coordinator / Commander）或成员计算机 （Member /Lieutanent）可能因系统错误并交换错的讯息，导致影响最终的系统一致性。

拜占庭将军问题就根据错误计算机的数量，寻找可能的解决办法，这无法找到一个绝对的答案，但只可以用来验证一个机制的有效程度。

而拜占庭问题的可能解决方法为：

在 N ≥ 3F + 1 的情况下一致性是可能解决。其中，N为计算机总数，F为有问题计算机总数。信息在计算机间互相交换后，各计算机列出所有得到的信息，以大多数的结果作为解决办法。

1）系统运转可以脱离币的存在，pbft算法共识各节点由业务的参与方或者监管方组成，安全性与稳定性由业务相关方保证。

2）共识的时延大约在2~5秒钟，基本达到商用实时处理的要求。

3）共识效率高，可满足高频交易量的需求。

缺点：

1)当有1/3或以上记账人停止工作后，系统将无法提供服务；

2)当有1/3或以上记账人联合作恶，且其它所有的记账人被恰好分割为两个网络孤岛时，恶意记账人可以使系统出现分叉，但是会留下密码学证据

下面说两个国产的吧~

4.dBFT： delegated BFT 授权拜占庭容错算法

介绍：小蚁采用的dBFT机制，是由权益来选出记账人，然后记账人之间通过拜占庭容错算法来达成共识。

此算法在PBFT基础上进行了以下改进：

将C/S架构的请求响应模式，改进为适合P2P网络的对等节点模式；

将静态的共识参与节点改进为可动态进入、退出的动态共识参与节点；

为共识参与节点的产生设计了一套基于持有权益比例的投票机制，通过投票决定共识参与节点（记账节点）；

在区块链中引入数字证书，解决了投票中对记账节点真实身份的认证问题。

优点：

1)专业化的记账人；

2)可以容忍任何类型的错误；

3)记账由多人协同完成，每一个区块都有最终性，不会分叉；

4)算法的可靠性有严格的数学证明；

缺点：

1)当有1/3或以上记账人停止工作后，系统将无法提供服务；

2)当有1/3或以上记账人联合作恶，且其它所有的记账人被恰好分割为两个网络孤岛时，恶意记账人可以使系统出现分叉，但是会留下密码学证据；

以上总结来说，dBFT机制最核心的一点，就是最大限度地确保系统的最终性，使区块链能够适用于真正的金融应用场景。

5.POOL验证池

基于传统的分布式一致性技术，加上数据验证机制。

优点：不需要代币也可以工作，在成熟的分布式一致性算法（Pasox、Raft）基础上，实现秒级共识验证。

缺点：去中心化程度不如bictoin；更适合多方参与的多中心商业模式。

区块链中心化计算与处理模式的缺点是

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维基链

区块链公链

1、 效率问题

交易效率低

相比于很多互联网支付网络，区块链的交易效率还是很低的。比特币区块链的每秒交易数为7，以太坊在10-20之间，维基链可以达到1000+。然而，2017年双十一期间，支付宝的每秒交易速度就已经达到了25.6万。

从交易处理频率来看，区块链技术远不如互联网。突破每秒交易数，也是区块链技术面临的重大技术挑战之一。

交易验证时间长

以比特币为例，当前比特币交易一次确认时间平均为10分钟左右，这也是一个区块的生成时间。6次确认的情况下，需要等待1个小时。而支付宝等交易的验证只需要几秒钟。

2、高耗能问题

区块链是一个高耗能的系统，为维护区块链的真实和完整性，其每秒运算能力达到了七万亿次。矿工通过随机的哈希运算，来争夺比特币的记账权，这一过程需要消耗电力来完成，而且只有不到1%的矿工能够竞争到每10分钟区块的记账权，其他矿工算力都被浪费了。

3、技术性能问题

每一个想参与区块链的节点都必须下载存储并实施更新一份从创世块开始延续至今的数据包。如果每一个节点的数据都完全同步，那么区块链数据的存储空间容量要求就可能变成一个制约其发展的关键问题。

4、安全问题

区块链采用了非对称密码学原理，按照当前的技术水平是安全的。但随着量子计算机的发展，以及数学研究的深入，这种非对称加密算法能否被破解成为未知。当加密算法被破解的这一天到来，区块链技术就不再是一个值得信任的安全技术了。

区块链所面临的问题？

维护成本非常高：

传统的中心化数据库只需要写入一次，而区块链需要被写入成千上万次；传统的中心化数据库只需要检验一次数据，区块链需要对数据进行成千上万次检验；传统的中心化数据库只需要传输一次数据就可以储存，区块链需要将数据传输成千上万次。

激励结构很难设计：

如何确保奖励与网络目标一致？为什么节点会保留或更新数据？当两段数据冲突时，是什么使它们选择一段数据而不是另一段数据？这些问题都都还有待探索、解答，区块链不仅需要在开始时保持一致，还需要在未来的所有时间节点上保持一致。

所有的升级都是自发的：

区块链最重要的一点在于它不是在单个实体的控制之下，不可能强制升级。所有的升级都必须向后兼容。这显然是相当困难的，尤其是如果你想要添加新特性，以及从测试的角度考虑时会更加困难。软件的每个版本都为测试矩阵添加了很多内容，并延长了发布时间。

扩展很困难

扩展的困难程度至少比传统的中心化系统高出几个量级。同样的数据必须存在于成百上千个地方，而不是在一个单一的地方。传输、验证和存储的成本是巨大的，因为必须用支付数据库中的每一个独立节点的成本，来代替传统的中心化数据库中只支付一次的成本。

以上所有导致区块链至今没有杀手级的应用（比特币除外）

援引自：为什么说区块链没那么简单

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