三选二
工匠们对任何项目都有句老话：又快、又便宜、又好——三样里只能挑两样。想要又快又便宜？那它就不会好。想要又好又快？那它就不会便宜。这三个角彼此较着劲，从来没有哪个聪明的把戏能让你一把抓全三样。区块链有一个顽固的、形状一模一样的版本，它有个名字：可扩展性三难困境。
这里的三个角是去中心化、安全和可扩展性。去中心化，意思是网络由一大群普通参与者来运行，没有哪个小圈子说了算。安全，意思是攻击者无法在不付出巨大代价的前提下改写历史或伪造交易。可扩展性，意思是这条链能又快又便宜地处理大量交易。每一样单看都实实在在地令人想要。三难困境所主张的是：以今天已知的种种设计，你能把其中任意两样占满，却没法三样同时占满。
DECENTRALIZATION
/\
/ \
/ \
/ pick \
/ any two\
/__________\
SECURITY SCALABILITY
push two corners hard -> the third gives way是谁守着这条链的诚实：全节点
要体会这股张力从何而来，你得先认识去中心化里那位沉默的英雄：全节点。全节点是一台计算机，它把每一个区块都下载下来，并亲自把每一笔交易重新核对一遍，从最早的那个区块一直查到最新的。它不信任何人的一面之词；它去验证。当成千上万个互不相干的人各自跑着一个全节点，就没有哪个中心方能决定真相是什么——规则由这群人来执行，并行地、同时在每一个角落里。
关键之处在于，全节点的力量来自它运行起来很便宜。如果一个普通人用一台不起眼的电脑、一根寻常的家用宽带就能让它一直跑下去，那么就会有很多人去跑——而正是这一大群独立的人，构成了去中心化本身。一个网络抵抗被夺取的能力，大致就等于：真到了那个份上，有多少人能够亲自去核对规则、并拒绝一次作弊。把这个成本压低，那扇门就对所有人敞开着。
那个诱人的捷径：把区块做大就好了
现在，挤压来了。假设你的链感觉很慢、手续费感觉很贵，而你想要可扩展性。最显而易见的一招，就是往每个区块里塞进更多交易——把区块做大，或者出块更快。纸面上这立刻就奏效：一个大十倍的区块装下十倍的交易，吞吐量于是猛涨。许多真实的项目都伸手去拉过这根杠杆。那么，代价在哪？
代价在于，每一个全节点都必须把这些更肥的区块统统下载、验证、并存储下来。十倍的数据，意味着十倍的带宽、十倍的硬盘，以及多得多的算力去把它们逐一重新核对——而且这事永不停歇，一个区块接一个区块，永远如此。家用宽带上的业余爱好者再也跟不上，于是退出。很快，唯一还能跑得动全节点的，就只剩下专业数据中心里那些昂贵的服务器了。
small blocks big blocks ------------ ---------- node cost: low node cost: high who can run one: who can run one: you you you data center you you you data center -> thousands verify -> a handful verify -> hard to capture -> easy to capture
陷阱就在这儿。你去够可扩展性，也够到了——可你是拿去中心化付的账。当只有十几家财力雄厚的公司还负担得起验证这条链，这个小圈子就能悄悄串通、审查交易，或者被外部权力施压拿捏。曾经把每个人管得诚实的那群人，已经稀薄到几近于无。你并没有逃出三难困境；你只是沿着它的某一条边滑了下去。
为什么买单的总是第三个角
无论你抓的是哪两个角，同样的挤压都会冒出来。想要彻底的去中心化加彻底的安全？那就把区块保持得足够小、让谁都能验证，于是吞吐量只能维持在平平的水平——可扩展性受了委屈，这也正是为什么一条最去中心化的链，在繁忙时段会让人觉得又慢又贵。想要彻底的可扩展性加安全？那就跑在少数几台壮实的服务器上，让它们处理海量交易、并把它们守得严严实实——可这下，掌权的成了一小撮运营者，去中心化没了。每一种配对都够得着；那第三个角，就是要付的账单。
留意一下去中心化和安全为什么是连在一起的。一条链的安全，归根结底靠的是大量独立的各方拒绝接受无效的区块。如果验证变得贵到只有寥寥几个能做，攻击者就不必再去击败一整个全球性的人群——他们只需要夺取、施压或勾结那寥寥几个。所以放任去中心化被侵蚀，你赔进去的就不只是开放性；它还在悄悄啃食着安全。正是这一点，让三难困境变得锋利，而不是一个你可以从中间一切两半的软性取舍。
把三角扳弯，而不是扳断
下面是诚实的部分：没有人证明过三难困境是一条铁打的自然定律。它是一个锋利的、来之不易的观察，针对的是我们试过的每一种简单设计——而不是一条定理。这个领域的整片前沿，就是在搜寻一些聪明的结构，能把这个三角扳弯，在不偷偷把去中心化变卖掉的前提下缓解那股挤压。它们共有的窍门是：不再要求每个全节点都把每笔交易重做一遍，却仍然让它有把握确认没有任何无效的东西蒙混过关。
前面的几篇里，等着两大类答案。分片把这条链切成许多条并行的车道，于是任何一个节点都只需验证自己那一段，而不必验证整条路，从而在不让每个节点的负担也跟着翻倍的情况下成倍地扩大容量。第二层则把重活挪到一旁去干——在另一层上执行成千上万笔交易，再把这些交易的数据连同一份证明或承诺一起发回底层链，好让那个廉价的底层节点不必把每一步重做一遍，也照样能确认结果是有效的。两者都是在设法把吞吐量做大，同时把验证的门槛保持在一个业余爱好者够得着的范围之内。
所以，把这一幅图带进接下来的一切。三个角——去中心化、安全、可扩展性——彼此相互倚靠着，而一个朴素全节点的成本，就坐在这一切的正中心。这条轨道里每一种扩容思路，归根到底，都是对同一个问题的不同回答：我们怎样才能做多得多的活，却不至于悄悄把普通人挤出「亲自核对真相」的门外？把这个问题攥在手里，前沿剩下的部分读起来就像一连串机巧的尝试——去智取一道拒绝被正面智取的难题。