什么是區(qū)塊鏈的最終性？為什么最終性在區(qū)塊鏈中很重要？
一、了解區(qū)塊鏈的最終性
在傳統(tǒng)的金融系統(tǒng)中，交易一旦確認(rèn)，就無(wú)法撤消。 同樣，在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)最終確定性可確保交易是永久性的，并且在添加到區(qū)塊鏈后無(wú)法修改。 為了保證區(qū)塊鏈的安全和真實(shí)，這個(gè)概念至關(guān)重要。
最終性是通過(guò)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)使用共識(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 不同的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)采用不同的共識(shí)算法，每種算法都有獨(dú)特的方法來(lái)驗(yàn)證交易并確保最終性，例如工作量證明（PoW）、權(quán)益證明（PoS）或?qū)嵱玫陌菡纪ト蒎e(cuò)。
二、區(qū)塊鏈中的最終性類型
區(qū)塊鏈中的最終性可以是概率性的、經(jīng)濟(jì)性的、即時(shí)的、無(wú)條件的或與區(qū)塊鏈的整個(gè)狀態(tài)相關(guān)的。
在區(qū)塊鏈上，有多種類型的最終性，每種類型都描述了交易和區(qū)塊的不同程度的確定性和不可逆性。 區(qū)塊鏈上主要的最終性類型如下：
概率最終性
在大多數(shù)區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，最終確定性都是概率性的，尤其是那些采用 PoW 共識(shí)的系統(tǒng)，比如比特幣。 當(dāng)已確認(rèn)的交易包含在區(qū)塊中后，將區(qū)塊放置在已確認(rèn)的交易之上時(shí)，逆轉(zhuǎn)交易的可能性會(huì)呈指數(shù)級(jí)下降。
經(jīng)濟(jì)最終性
經(jīng)濟(jì)最終性概念通常與 PoS 系統(tǒng)相關(guān)。 從經(jīng)濟(jì)最終性的角度來(lái)看，一項(xiàng)交易被認(rèn)為是最終的，如果試圖撤銷，它將在財(cái)務(wù)上變得不可行。在 PoS 中，驗(yàn)證者或節(jié)點(diǎn)需要提供一定數(shù)量的加密貨幣作為抵押品。 如果他們批準(zhǔn)虛假交易，他們就會(huì)面臨失去質(zhì)押的風(fēng)險(xiǎn)，從而使惡意行為在經(jīng)濟(jì)上變得不合理。
即時(shí)確定性
Ripple 網(wǎng)絡(luò)提供近乎即時(shí)的最終確定性，確保交易一旦記錄在賬本上，就會(huì)立即得到確認(rèn)且不可逆轉(zhuǎn)。 交易由 150 個(gè)驗(yàn)證者驗(yàn)證。 這些驗(yàn)證者有可能在 Ripple 的唯一節(jié)點(diǎn)列表中贏得一席之地，該列表由 35 個(gè)驗(yàn)證者組成。
無(wú)條件確定性
交易一經(jīng)確認(rèn)，即被視為完全、無(wú)條件的最終交易。 在任何情況下，交易都不會(huì)被撤銷。 實(shí)現(xiàn)無(wú)條件的最終確定性可能很困難，并且經(jīng)常需要高度集中或獨(dú)特的共識(shí)方法。
狀態(tài)確定性
在某些區(qū)塊鏈系統(tǒng)中，最終性是指區(qū)塊鏈的完整狀態(tài)，而不僅僅是交易。 狀態(tài)轉(zhuǎn)換（區(qū)塊鏈狀態(tài)的變化，例如交易或智能合約的執(zhí)行）一旦完成就無(wú)法修改或逆轉(zhuǎn)。 對(duì)于像智能合約這樣的應(yīng)用程序，整個(gè)應(yīng)用程序狀態(tài)的準(zhǔn)確性至關(guān)重要，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)最終性至關(guān)重要。
三、為什么最終性在區(qū)塊鏈中很重要
區(qū)塊鏈的最終性為交易的有效性和持久性提供了必要的保證，使其成為該技術(shù)可靠性和功能性的基本概念。
最終性為系統(tǒng)提供了高度的安全性和信任，確保交易一旦確認(rèn)，就無(wú)法更改或逆轉(zhuǎn)。 通過(guò)驗(yàn)證交易是否合法并記錄在區(qū)塊鏈上，最終性可以防止雙花問(wèn)題，即同一數(shù)字資產(chǎn)可以多次使用。
例如，如果某人擁有一枚比特幣（BTC）并試圖通過(guò)兩次單獨(dú)的交易將其傳輸給兩個(gè)不同的接收者，則可能會(huì)發(fā)生雙花。 通過(guò)保證最終性，區(qū)塊鏈技術(shù)可以防止這種情況發(fā)生。 一旦交易被確認(rèn)并記錄在區(qū)塊鏈上，數(shù)字資產(chǎn)就被視為已用完，不能用于任何進(jìn)一步的交易。
在智能合約的背景下，最終性至關(guān)重要。 買賣雙方之間協(xié)議的細(xì)節(jié)直接嵌入智能合約中，智能合約是自動(dòng)執(zhí)行的代碼。 最終性保證了這些合約的結(jié)果是確定性的且不可改變的。
此外，最終性是去中心化應(yīng)用程序 (DApp) 確保其活動(dòng)安全且值得信賴。 最終性確保這些應(yīng)用程序中做出的決策和交易是不可更改和不可逆轉(zhuǎn)的。 此外，區(qū)塊鏈通過(guò)使交易最終化來(lái)建立網(wǎng)絡(luò)用戶和成員之間的信任。 通過(guò)知道交易是不可逆轉(zhuǎn)的，用戶對(duì)系統(tǒng)的信任度會(huì)增加。
四、實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈最終確定性的挑戰(zhàn)
分叉、網(wǎng)絡(luò)延遲、智能合約漏洞和 51% 攻擊等問(wèn)題阻礙了區(qū)塊鏈交易的最終確定性。
當(dāng)區(qū)塊鏈分裂成多條路徑時(shí)，就會(huì)發(fā)生分叉，產(chǎn)生不同版本的交易歷史記錄。 共識(shí)方法受到了這種分歧的考驗(yàn)，這使得確定哪個(gè)版本是合法的變得具有挑戰(zhàn)性。
例如，硬分叉可能是由于社區(qū)或開發(fā)人員之間對(duì)協(xié)議更新的分歧造成的。 在問(wèn)題得到解決之前，不同派系可能會(huì)繼續(xù)支持 PoW 區(qū)塊鏈，從而導(dǎo)致缺乏最終性。
網(wǎng)絡(luò)延遲或節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)通信的延遲使問(wèn)題變得更加復(fù)雜。 緩慢的網(wǎng)絡(luò)連接可能會(huì)延遲交易信息在區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上的傳播，從而導(dǎo)致交易順序和驗(yàn)證錯(cuò)誤。
此外，智能合約的漏洞可能會(huì)導(dǎo)致意外行為，讓不良行為者利用它并逆轉(zhuǎn)交易。 同樣，在 PoW 區(qū)塊鏈中擁有超過(guò) 50% 網(wǎng)絡(luò)挖礦能力的實(shí)體可能會(huì)改變區(qū)塊鏈的歷史并逆轉(zhuǎn)交易。 這破壞了最終性和安全性。
由于這些擔(dān)憂，區(qū)塊鏈的完整性受到損害，開發(fā)人員需要實(shí)施強(qiáng)大的共識(shí)算法和有效的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，以減少分叉和延遲問(wèn)題并保證交易的及時(shí)和安全的最終性。
五、增強(qiáng)最終性的技術(shù)和共識(shí)算法
更長(zhǎng)的確認(rèn)期、多重驗(yàn)證和尖端安全算法，例如 Algorand 的 Pure PoS、委托 PoS (DPoS) 和 HoneyBadgerBFT，可能有助于增強(qiáng)區(qū)塊鏈的最終確定性。
一種方法涉及更長(zhǎng)的確認(rèn)時(shí)間，允許在交易被視為最終交易之前進(jìn)行更多的驗(yàn)證。 通過(guò)延長(zhǎng)達(dá)成共識(shí)所需的時(shí)間，交易的有效性被確認(rèn)并變得不可逆轉(zhuǎn)的可能性會(huì)大大增加。
此外，使用多重確認(rèn)技術(shù)（交易由多個(gè)節(jié)點(diǎn)或驗(yàn)證器檢查）提供了額外的安全層，確保更廣泛的共識(shí)并降低錯(cuò)誤或惡意攻擊的可能性。
此外，Algorand 的 Pure PoS、DPoS 和 HoneyBadgerBFT 等創(chuàng)新共識(shí)算法已經(jīng)改變了行業(yè)。 Algorand 使用 PoS 方法結(jié)合拜占庭協(xié)議來(lái)確保交易具有快速且不可逆轉(zhuǎn)的最終確定性。
通過(guò)實(shí)施基于信譽(yù)的系統(tǒng)，由一小群受信任的代表驗(yàn)證交易，DPoS 提高了網(wǎng)絡(luò)的有效性和最終性。 同樣，HoneyBadgerBFT 算法通過(guò)實(shí)現(xiàn)異步拜占庭共識(shí)，即使在存在惡意節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)延遲的情況下也可以提高最終性和安全性。
六、實(shí)現(xiàn)更快、更可靠的最終結(jié)果的未來(lái)趨勢(shì)和發(fā)展
從本質(zhì)上講，為了在未來(lái)實(shí)現(xiàn)更快、更可靠的最終結(jié)果，需要采用結(jié)合不同共識(shí)技術(shù)、尖端加密和改進(jìn)的互操作性的多學(xué)科策略。
混合共識(shí)模型的曝光就是這樣的趨勢(shì)之一。 這些混合共識(shí)算法通過(guò)結(jié)合各種共識(shí)算法的優(yōu)點(diǎn)，努力提高可擴(kuò)展性和性能，同時(shí)保持強(qiáng)大的安全性。 項(xiàng)目一直在嘗試結(jié)合 PoS 方法，因?yàn)樗鼈儽?PoW 技術(shù)消耗的能源少得多，并且可以加快確認(rèn)時(shí)間。
此外，人們對(duì)零知識(shí) (ZK) 證明等先進(jìn)加密方法和分片等創(chuàng)新技術(shù)越來(lái)越感興趣。 零知識(shí)證明使各方能夠在不泄露私人信息的情況下驗(yàn)證交易，從而提高效率和隱私。 分片是一種將區(qū)塊鏈劃分為更小、更易于管理的部分的方法，可以減輕節(jié)點(diǎn)的計(jì)算負(fù)擔(dān)并加快交易處理速度。
量子計(jì)算的發(fā)展可能會(huì)使現(xiàn)有的加密技術(shù)變得過(guò)時(shí)，從而需要?jiǎng)?chuàng)建抗量子算法。 為了在面對(duì)量子威脅時(shí)保持交易的安全性和最終性，區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)正在積極研究抗量子密碼解決方案。
另一個(gè)關(guān)注領(lǐng)域是不同的區(qū)塊鏈如何相互交互。 通過(guò)使用 Polkadot 和 Cosmos 等協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)之間的交易可以快速、無(wú)縫地完成。 這種互操作性提高了區(qū)塊鏈系統(tǒng)的整體有效性，從而實(shí)現(xiàn)更快、更值得信賴的最終結(jié)果。
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