當區塊鏈網路達到上限時：理解擁堵及其真實影響

核心問題 — 當區塊鏈網路的交易量超過其處理能力時，系統進入擁堵模式。這是因爲每個區塊鏈都有由區塊大小和區塊時間定義的處理限制。後果？費用飆升，確認時間緩慢，以及用戶失望地放棄網路。

爲什麼區塊鏈網路會被淹沒

網路擁堵發生在交易量衝擊到網路的硬上限時。與可以靈活擴展容量的傳統數據庫不同，區塊鏈在嚴格的結構約束內運作。

需求爆炸是主要觸發因素。 當比特幣價格飆升或新的代幣標準如BRC-20吸引市場關注時，交易提交幾乎在一夜之間激增。在2023年春季，BRC-20代幣正是創造了這樣的場景——待處理交易堆積到近400,000筆，費用在短短幾周內漲超過300%。在比特幣2017-2018年的牛市中，平均費用超過$50 每筆交易。

區塊大小限制加劇了這個問題。 比特幣最初將區塊限制在1 MB，嚴重限制了吞吐量。2017年的隔離見證(SegWit)升級將理論限制推高至~4 MB，但即便如此也不是無限的。每個區塊鏈必須在區塊大小和網路傳播速度之間找到平衡——更大的區塊在網路中傳播所需的時間更長，增加了分叉風險和存儲負擔。

區塊時間創造了另一個瓶頸。 比特幣平均每~10分鍾添加一個新塊。如果交易到達的速度快於區塊被挖掘的速度，積壓不可避免地形成。以太坊在2017年CryptoKitties熱潮和隨後的DeFi爆炸期間面臨類似的限制，導致了氣體價格的劇烈漲。

如何將內存池變成停車場

當網路擁堵發生時，您需要了解背後發生了什麼。

每個新交易進入內存池 (內存池)——本質上是未確認交易的候機室。這不是永久存儲；它是一個暫存區。礦工或驗證者隨後從內存池中選擇交易，打包成候選區塊。一旦區塊被確認並添加到區塊鏈中，其交易將永久退出內存池。

在擁堵事件期間，這個候車室會變得擁擠。內存池成爲一個分診區，只有高費用交易才能獲得優先權。礦工沒有義務包括低費用交易，因此用戶必須支付高額費用才能排在前面。這造成了糟糕的用戶體驗——小額交易變得經濟上不可行。

級聯後果

網路擁堵不僅僅是一個不便。它會造成一系列問題：

交易費用飆升。 由於礦工優先處理支付費用的交易，用戶必須相互競價才能獲得確認。在2023年BRC-20激增期間，費用在幾周內增加了超過300%。這種定價機制雖然在經濟上合理，但完全將零售用戶排除在外。

確認時間大幅延長。 在嚴重擁堵的情況下，交易可能需要幾個小時、幾天，或者理論上根本無法確認。這破壞了區塊鏈在實時交易和商業中的實用性。

市場心理不穩定。 當用戶在價格崩盤期間無法快速移動資產時，恐慌性拋售加劇。如果賣家因網路擁堵而無法退出頭寸，他們會變得更加絕望，從而可能加速損失。

安全風險出現。 緩慢的確認時間增加了雙重支付的脆弱性。此外，高費用將挖礦權力集中在能夠承擔成本的人手中，導致中心化——這與區塊鏈的初衷相反。

爲什麼比特幣和以太坊的擁堵引起關注

兩個網路都經歷了嚴重的擁堵，但它們的事件引起了極大的關注，因爲它們展示了這一現象對主要生態系統的現實影響。

比特幣在2017-2018年的爆發證明了價格受歡迎程度並不會自動擴展。來自零售投資者的突然需求造成了真正的瓶頸。然後在2023年，出現了一種全新的動態：BRC-20代幣通過與銘文相關的交易堵塞了網路，顯示出協議層面的創新可以在不依賴價格行動的情況下引發擁堵。

以太坊早期的挑戰——特別是在CryptoKitties現象和隨後的DeFi繁榮期間——揭示了即使是更復雜的網路也不是免疫的。燃氣價格達到了荒謬的水平，僅限於鯨魚級別的參與者。

提議的補救措施 (以及它們爲何都不完美)

工程師提出了多種解決方案，每種方案都有其利弊：

更大的區塊處理更多交易，但在網路中傳播較慢，增加了分叉風險，並需要更多存儲。這推動了中央化，因爲只有資源豐富的節點才能維護副本。

更快的區塊時間減少了確認延遲，但增加了孤立區塊，可能會危及安全。比特幣對此概念進行了實驗；結果褒貶不一。

第二層解決方案如閃電網絡(比特幣)和Plasma(以太坊)將交易移出鏈外，僅在鏈上結算最終狀態。這大大提高了容量，但也引入了新的復雜性和安全假設。用戶必須信任這些鏈外協議能夠正確運行。

分片將區塊鏈分割成並行處理流。這在理論上是優雅的，但帶來了巨大的復雜性。以太坊對分片進行了廣泛研究；安全地實施它需要謹慎的工程設計。

Rollups (樂觀和零知識變體)批量交易並將壓縮證明提交到主網。它們比舊的第二層方法更實用，但仍在開發中。

共識機制的選擇也很重要。 權益證明通常比工作量證明處理區塊的速度更快，因爲它不需要解決計算上昂貴的難題。以太坊在2022年合並到權益證明部分是出於這種可擴展性優勢的考慮。

持續的挑戰

區塊鏈網路擁堵是不可避免的成長痛苦——這一技術的受歡迎程度超出了其基礎設施。隨着採用持續上升，除非解決方案相應擴展，否則這種緊張局勢將加劇。

該行業最好的希望在於分層解決方案：通過技術改進提高基礎層的吞吐量，謹慎地增加區塊大小，優化共識，同時開發強大的第二層生態系統，以處理大多數交易。

顯而易見：一個無法高效處理交易量的區塊鏈將無法實現主流採用。首先解決這個方程的網路將主導加密貨幣發展的下一個階段。